专利名称：控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿——氰化法提金工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及黄金的提取工艺，特别是一种控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿-氰化法提金工艺。
大家知道，氰化法是从含金矿石提取黄金的经济有效，并且被普遍采用的方法。但是，氰化法不能直接处理原生金矿。现在工业上处理原生金矿的办法是先作浮选富集，接着用沸腾焙烧炉分解金精矿后再用氰化法提金。此种办法尽管有效，但是工艺复杂，投资高。
本发明的目的在于提供一种不经选矿富集，直接处理原生金矿的新工艺。
本发明的构成(1)将燃烧炉产生的高温燃气掺氧并预冷却至450-850℃，作为热解气，导入热解炉，对炉内的原生金矿进行热力分解和氧化分解，使原生金矿转变成金矿熟料，将金矿熟料粉碎至-5mm，放入氰化池，用氰化钠溶液浸泡提金，其工艺与普通氧化型金矿的氰化提金工艺相同，(2)对燃气的冷却方式采用夹套水冷却与向燃气直接掺空气相结合的冷却方法，这样做不仅可以控制热解气的温度，而且通过改变掺空气量的大小，还可以控制热解气的氧化-还原气氛，使其含氧量在2％-15％左右的范围内，根据需要自由变化，以便在金矿热解的不同阶段用不同的气氛分解它，使热解更加完全彻底，以提高金矿熟料氰化提金的回收率，(3)热解金矿后的废气送往废气净化段，向废气管里加入石灰粉，以吸收废气中的SO2和As2O3将它们转变为不溶性的无毒的亚硫酸钙和亚砷酸钙，经布袋收尘后的废气直接排入大气。控温掺氧式燃气热解炉由燃气发生炉、冷却-掺氧段、原生金矿热解炉和废气净化段4部份组成，由燃烧炉产生的高温燃气流入冷却-掺氧段被降温掺氧后成为热解气，导入热解炉以分解原生金矿，将原生金矿转变成可直接用氰化法提金的金矿熟料，分解金矿后的废气被导入废气净化段，经过加石灰粉脱硫脱砷和布袋除尘后排入大气，参看附
图1和附图2，图中小箭头表示气流方向。燃气发生炉(34)的构造与普通工业燃煤炉相同，在壳体(1)内是燃烧室(2)，侧面有炉门(3)，燃烧室的底部是炉桥(4)，燃烧室的顶部是燃气出口(5)。燃气冷却-掺氧段由夹套水冷却器(6)和混气室(12)组成，夹套水冷却器(6)的内管(7)是导气管，外管(8)是冷水管，在外管(8)上有进水口(9)和出水口(11)，在进水口(9)上安有冷水阀门(10)，以控制冷水流量。经夹套水冷却器初步冷却后的燃气流入混气室(12)；混气室(12)用普通耐火材料建造，在混气室的空气进口(17)上安装有空气阀(16)以控制掺入的空气流量，在混气室(12)的里面设有两个气流挡板(13)，以改变气流的方向，让燃气与掺入的空气混合均匀。单独使用夹套水冷却器(6)或混气室(12)都可以达到冷却燃气的目的，混合使用这两种冷却器是为了在冷却的同时，向热解气掺入需要量的氧气，当关闭空气阀并加大冷水阀时，燃气的冷却由夹套水冷却器单独完成，此时热解气的含氧量最低，约为2％；当关闭冷水阀同时加大空气阀时，冷却过程由混气室单独完成，此时热解气中的含氧量最高，可达15％左右，当冷水阀和空气阀都适当开启时，热解气中的含氧量介于最低值和最高值之间，当加大冷水阀而减小空气阀时，热解气中的含氧量偏低；当减小冷水阀同时加大空气阀时，热解气中的含氧量偏高，调好温度和含氧量的热解气由热解气出口(15)流向原生金矿热解炉，在热解的不同阶段采用不同含氧量的热解气分解原生金矿，有利于金矿的彻底分解，可以提高氰化提金的回收率。原生金矿热解炉(35)之进料口(32)设在炉顶，不进料时此口被进料口盖(33)罩住，块状原生金矿由进料口投入热解室(20)，热解室的侧上方有热解气进口(18)，此进气口安有可以开关的进气阀(19)，热解室的底部是活动炉桥(22)，活动炉桥的下面是下气室(25)，下气室的底部是一个可以从水平方向嵌入或抽出的活动底板(24)，当此底板嵌入时，下气室与炉底隔离，而当活动底板抽出时，下气室与炉底联通，分解金矿后的废气从废气出口(23)流向废气净化段。炉桥活动的方式有以下两种(1)抽插式，即构成炉桥的单根钢条或钢条组可以从设在炉壁上的炉桥孔插入或抽出，当原生金矿装料时，将炉条插入作为金矿块重量的支撑；而在卸料时，则将炉条从横向抽出，使金矿熟料凭借自身的重量卸到炉底，(2)转动悬挂式，即将炉桥的一边用可以转动的轴悬挂在炉壁的一边上，炉桥的另一边则用活动物支撑在对面的炉壁上，此时向热解室装进原生金矿块；当热解完成后，将活动支撑物取开，使炉桥的一边落下去，而另一边则悬挂在对面炉壁的旋转轴上，让金矿熟料自动卸至炉底。热解炉的活动炉桥需在热解气的高温下工作，普通钢条容易变形，为解决这个难题，可采取下列措施之一种(1)用牌号为RTSi-5.5或RQTSi-5.5的耐热铸铁铸造炉桥，(2)用耐高温的高级合金钢为材料铸造炉桥，(3)用空心钢管作炉桥，并在空心部份通以冷水冷却炉桥。废气净化段由废气管(26)螺旋石灰加料机(28)，引风机(27)、废气延伸管(29)、布袋收尘室(或淋洗式除尘塔)(30)和烟囱(31)构成，用螺旋石灰加料机(28)将-200目的石灰粉加入废气管(26)，石灰粉在废气延伸管(29)里与SO2和AS2O3发生化学反应生成不溶性、无公害的固体CaSO3(亚硫酸钙)和Ca3(AsO3)2(亚砷酸钙)，它们被布袋收尘室滤除，经净化后的废气从烟囱排入大气。
与现有技术比较，本发明工艺简单，设备投资少，且在这种直接处理原生金矿的一段法工艺中，金的回收率高于经选矿富集后再氰化提金的两段法。
附图1是本发明之燃气发生炉和冷却-掺氧段结构示意图；冷却-掺氧段下接热解炉。
附图2是本发明之热解炉和废气净化段结构示意图。
控温掺氧式燃气热解炉由4部份构成，其功能及操作过程如下1、燃气发生炉燃气发生炉的基本构造与常见的工业燃煤炉相同(参看附图1)，它利用煤、焦等便宜燃料产生高温燃气，经适当冷却并掺空气增氧后作为分解原生金矿的化学动力。在燃气发生炉的操作中，我们可以通过改变燃料粒度，燃料层厚度和送风量等因素控制燃气的温度、流量以及燃气中CO、CO2和O2等气体的比例，促进热解过程的顺利进行。
2、冷却-掺氧段。
冷却-掺氧段由夹套水冷却器和混气室两部份组成，参看图1。
冷却-掺氧段的操作直接影响原生金矿的热解效果，从而影响矿石中黄金的氰化提取率。不同的矿石需要不同的操作制度才能达到最好的热解效果，一般说来，在热解的初始阶段宜采用较低温度的弱氧化气氛，以后逐渐提高热解气的温度和含氧量，在热解的后期宜采用温度和含氧量都较高的热解气分解原生金矿。
3、热解炉热解炉的构造已如前述并请参看附图2。
热解炉的操作手续如下述一、进料和热解(1)将活动炉桥置于水平的装料位置，垫好活动支撑物。(2)插入下气室的活动底板，使下气室与炉底完全隔离。(3)打开炉顶的进料口盖，将原生金矿块投入热解室。投料时要注意使料层的各部位疏松透气，而且比较均匀，以利热解气的顺利穿行。(4)打开热解气进口阀门，开启引风机，让热解气进入热解室。在引风机的作用下，热解气向下穿过料层与矿石作用，对矿石进行热力分解和氧化分解。废气经活动炉桥的孔道进入下气室，当它受到下气室活动底板的阻挡后折向侧上方从废气出口进入废气净化段。热解成熟的金矿易于用氰化法提金，而且金的回收率也高。
二、出料热解过程完成后按下述步骤操作(1)关闭引风机，关闭热解气进口阀门，停止热解气流入热解室。(2)抽开下气室的活动底板，使下气室与炉底相通。(3)取开活动炉桥的衬垫，使活动炉桥的一边落下去，而另一边却挂在对面炉壁的转动轴上。由于失去了炉桥的支撑，金矿熟料凭借自身的重量而落到炉底，完成自动卸料。(4)重复前面进料和热解操作，开始原生金矿的新一轮热解工序。
4、废气净化段废气净化段由废气导管、螺旋石灰加料机、引风机、废气延伸管、布袋收尘室(或淋洗式除尘塔)和废气排放烟囱等组成，参看附图2。
用螺旋加料机从垂直方向加入的石灰粉，遇到在水平方向高速流动的废气，被碰撞成高度分散的细末，与废气均匀混合，并随废气一同向前进入废气延伸管。在废气延伸管里完成对SO2和As2O3的吸收转化，废气延伸管是完成此吸收反应的场所，应有足够的长度才能保证吸收的完全，一般应有10-50米长。
加入石灰的理论量按下式计算
(固体亚硫酸钙)
(固体亚砷酸钙)石灰的实际用量是理论量的10-50倍。
具体实施例方式某地原生金矿含金5.8克/吨；燃烧炉为普通家用型烧煤炉，炉膛上口φ=12cm、下口φ=18cm、h=30cm；热解炉之热解室为圆柱型φ=14cm、h=30cm；
原生金矿粒度1-2cm、料层厚8cm、投料量2.2kg；热解气温度600-700℃，热解时间6h；金矿熟料被粉碎至-2mm，置于塑料桶中用浓度为1.2克/升的NaCN溶液浸泡，浸泡方式为循环滴入式，PH为10-11,NaCN溶液用量为3升，浸泡时间15天，浸渣含金0.9克/吨，金的浸出率为84.5％；
权利要求
1.一种控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿一氰化法提金工艺，其特征在于(1)将燃烧炉产生的高温燃气掺氧并预冷却至450-850℃，作为热解气，导入热解炉，对炉内的原生金矿进行热力分解和氧化分解，使原生金矿转变成金矿熟料，将金矿熟料粉碎至-5mm，放入氰化池，用氰化钠溶液浸泡提金，其工艺与普通氧化型金矿的氰化提金工艺相同，(2)对燃气的冷却方式采用夹套水冷却与向燃气直接掺空气相结合的冷却方法，这样做不仅可以控制热解气的温度，而且通过改变掺空气量的大小，还可以控制热解气的氧化-还原气氛，使其含氧量在2％-15％左右的范围内，根据需要自由变化，以便在金矿热解的不同阶段用不同的气氛分解它，使热解更加完全彻底，以提高金矿熟料氰化提金的回收率，(3)热解金矿后的废气送往废气净化段，向废气管里加入石灰粉，以吸收废气中的SO2和As2O3将它们转变为不溶性的无毒的亚硫酸钙和亚砷酸钙，经布袋收尘后的废气直接排入大气。
2.根据权利要求1所述的控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿-氰化法提金工艺，其特征在于控温掺氧式燃气热解炉由燃气发生炉、冷却-掺氧段、原生金矿热解炉和废气净化段4部份组成，由燃烧炉产生的高温燃气流入冷却-掺氧段被降温掺氧后成为热解气，导入热解炉以分解原生金矿，将原生金矿转变成可直接用氰化法提金的金矿熟料，分解金矿后的废气被导入废气净化段，经过加石灰粉脱硫脱砷和布袋除尘后排入大气，参看附图1和附图2，图中小箭头表示气流方向。
3.根据权利求2所述的控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿-氰化法提金工艺，其特征在于燃气发生炉(34)的构造与普通工业燃煤炉相同，在壳体(1)内是燃烧室(2)，侧面有炉门(3)，燃烧室的底部是炉桥(4)，燃烧室的顶部是燃气出口(5)。
4.根据权利要求2所述的控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿-氰化法提金工艺，其特征在于燃气冷却-掺氧段由夹套水冷却器(6)和混气室(12)组成，夹套水冷却器(6)的内管(7)是导气管，外管(8)是冷水管，在外管(8)上有进水口(9)和出水口(11)，在进水口(9)上安有冷水阀门(10)，以控制冷水流量。经夹套水冷却器初步冷却后的燃气流入混气室(12)；混气室(12)用普通耐火材料建造，在混气室的空气进口(17)上安装有空气阀(16)以控制掺入的空气流量，在混气室(12)的里面设有两个气流挡板(13)，以改变气流的方向，让燃气与掺入的空气混合均匀。单独使用夹套水冷却器(6)或混气室(12)都可以达到冷却燃气的目的，混合使用这两种冷却器是为了在冷却的同时，向热解气掺入需要量的氧气，当关闭空气阀并加大冷水阀时，燃气的冷却由夹套水冷却器单独完成，此时热解气的含氧量最低，约为2％；当关闭冷水阀同时加大空气阀时，冷却过程由混气室单独完成，此时热解气中的含氧量最高，可达15％左右，当冷水阀和空气阀都适当开启时，热解气中的含氧量介于最低值和最高值之间，当加大冷水阀而减小空气阀时，热解气中的含氧量偏低；当减小冷水阀同时加大空气阀时，热解气中的含氧量偏高，调好温度和含氧量的热解气由热解气出口(15)流向原生金矿热解炉，在热解的不同阶段采用不同含氧量的热解气分解原生金矿，有利于金矿的彻底分解，可以提高氰化提金的回收率。
5.根据权利要求2所述的控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿-氰化法提金工艺，其特征在于原生金矿热解炉(35)之进料口(32)设在炉顶，不进料时此口被进料口盖(33)罩住，块状原生金矿由进料口投入热解室(20)，热解室的侧上方有热解气进口(18)，此进气口安有可以开关的进气阀(19)，热解室的底部是活动炉桥(22)，活动炉桥的下面是下气室(25)，下气室的底部是一个可以从水平方向嵌入或抽出的活动底板(24)，当此底板嵌入时，下气室与炉底隔离，而当活动底板抽出时，下气室与炉底联通，分解金矿后的废气从废气出口(23)流向废气净化段。炉桥活动的方式有以下两种(1)抽插式，即构成炉桥的单根钢条或钢条组可以从设在炉壁上的炉桥孔插入或抽出，当原生金矿装料时，将炉条插入作为金矿块重量的支撑；而在卸料时，则将炉条从横向抽出，使金矿熟料凭借自身的重量卸到炉底，(2)转动悬挂式，即将炉桥的一边用可以转动的轴悬挂在炉壁的一边上，炉桥的另一边则用活动物支撑在对面的炉壁上，此时向热解室装进原生金矿块；当热解完成后，将活动支撑物取开，使炉桥的一边落下去，而另一边则悬挂在对面炉壁的旋转轴上，让金矿熟料自动卸至炉底。
6.根据权利要求2所述的控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿-氰化法提金工艺，其特征在于热解炉的活动炉桥需在热解气的高温下工作，普通钢条容易变形，为解决这个难题，可采取下列措施之一种(1)用牌号为RTSi-5.5或RQTSi-5.5的耐热铸铁铸造炉桥，(2)用耐高温的高级合金钢为材料铸造炉桥，(3)用空心钢管作炉桥，并在空心部份通以冷水冷却炉桥。
7.根据权利要求2所述的控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿-氰化法提金工艺，其特征在于废气净化段由废气管(26)螺旋石灰加料机(28)，引风机(27)、废气延伸管(29)、布袋收尘室(或淋洗式除尘塔)(30)和烟囱(31)构成，用螺旋石灰加料机(28)将-200目的石灰粉加入废气管(26)，石灰粉在废气延伸管(29)里与SO2和AS2O3发生化学反应生成不溶性、无公害的固体CaSO3(亚硫酸钙)和Ca3(AsO3)2(亚砷酸钙)，它们被布袋收尘室滤除，经净化后的废气从烟囱排入大气。
全文摘要
本发明涉及黄金的提取工艺，特别是一种控温掺氧式燃气热解炉分解原生金矿——氰化法提金工艺。将燃煤炉产生的高温燃气补充空气并预冷却至450—850℃后作为热解气导入热解炉，对原生金矿进行热力分解和氧化分解，使它变成金矿熟料。将热解后的金矿熟料粉碎至－5mm，放入氰化池，用氰化钠溶液浸泡提金。热解金矿后的废气送至废气净化段，加入石灰粉，将废气中的SO
文档编号C22B1/00GK1227268SQ9811187
公开日1999年9月1日 申请日期1998年2月27日 优先权日1998年2月27日
发明者张至德 申请人:张至德