一种适用于金矿堆浸的制粒方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金与矿业工程领域，提供一种适宜于金矿粉矿的制粒技术，得到符合一定强度并能提高矿堆的渗透性、有利于金浸出的团块，使大量低品位金矿和废石的堆浸提金得以实现的技术方法。
【背景技术】
[0002]含有泥质成分或粉化率高的矿石直接进行堆浸时，金的浸出速度慢，浸出率低。制粒技术是解决矿石含泥高、粉化率高堆浸效果差的有效手段。从20世纪80年代起，美国黄金矿山便大量采用制粒预处理技术，甚至也将其用到那些含泥并不十分高矿石，其主要目的是通过制粒缩短浸出周期，提高生产效率。我国从20世纪90年代开始应用这项技术，并取得了可喜的效果。目前，制粒工艺已被应用在红土型、蚀变岩型、泥化角砾岩型、铁帽型矿石及尾矿堆浸之中。
[0003]蛇屋山金矿是国内目前最大的红土型金矿。该矿1994年开始采用制粒堆浸工艺，目前，年处理矿石量百万吨以上，年产黄金It以上，金的浸出率为81.2 %，回收率达到76%。与蛇屋山金矿相同的还有贵州晴隆县老万场红土型金矿、云南勐海红土型金矿等都采用了制粒堆浸工艺。湖南龙王山金矿蚀变岩型金矿石采用制粒堆浸工艺处理，金的浸出率为86.21%，回收率为78.92%。这与常规堆浸相比，金的浸出率提高了20%?30%;浸出周期缩短了 1/2?2/3;氰化钠单耗降低了 60%。广西龙塘金矿矿石为高黏土质蚀变岩型金矿石。该矿采用氰化溶液制粒，水泥用量15kg/t，固化时间24h，入堆金品位0.9?1.9g/t，尾矿品位0.16?0.25g/t，金的浸出率大于85%，浸出时间40?45d，年处理矿石量数十万吨。较早采用制粒堆浸处理蚀变岩型金矿石的还有新疆的赛都金矿、康古尔金矿等。从20世纪90年代起，处于黔桂滇金三角的许多卡林型金矿氧化矿石在堆浸过程都因为泥化严重而采用了制粒堆浸技术，这一带是制粒堆浸技术应用最为普遍的地区。铁帽型金矿石往往因为氧化程度高，含泥量大而难以堆浸。江西某铁帽型金矿石，采用颚式破碎机破碎到-60mm，然后采用回转窑进行干燥，再用圆盘制粒机制粒，皮带输送机筑堆，制粒后金的浸出率与不制粒相比从65.4%提高到77%，生产周期由原来的50d缩短到45d，氰化钠耗量由0.84kg/t降低到0.74kg/t。南京汤山金矿采用制粒堆浸工艺处理泥化角砾岩型金矿石，石灰用量12kg/t，水泥用量5?8kg/t，金的浸出率从原来的12%提高到91 %，浸出时间缩短了近30d。
[0004]上述及其他目前存在的数制粒方法所使用的粘结剂为水泥和石灰，该方法适合碱性浸出体系，而当在酸性浸出体系条件下，往往矿粒的强度不高，这样只浸出未完成时，有一部分矿粒就破碎，导致矿堆的渗透性下降，浸出率也就随之下降，浸出时间会延长，并且目前还不存在能使以金精矿为原料的制粒技术。
[0005]在我国日前大型金矿不多，资源相对不富的情况下，研发新的制粒技术将为我国金矿资源的充分利用及综合回收开辟一条新途径。
【发明内容】
[0006]本发明是一种针对粉化严重的金矿原矿及金精矿制粒堆浸的有效制粒方法，该方法是通过向粒度小、不适宜直接堆浸的碎矿和粉矿或金精矿中添加一定量的粘结剂，利用圆盘制粒机制粒，制粒过程中控制制粒机转速、水分添加量、制粒时间，最终制成粒度较大，抗压强度、落下强度、浸出强度等各项性能指标良好的团块。制粒后的矿球粒度大小均匀，强度较好，使矿堆的渗透性得到了较大的提高，浸出剂溶液可以分布更均匀，和矿接触更加充分，从而缩短浸出时间，提高金的浸出率。
[0007]本发明采取以下技术方案:一种适用于金矿堆浸的制粒方法，该方法具体包括以下步骤:
步骤1:分别选取粉矿和粒径为100-300目的粒矿或金精矿，将选取粒矿和粉矿按照质量比为I: I分别称取；
步骤2:先将制粒用的粒矿先加入到圆盘制粒机中，转盘的倾角为46-52°转盘以一定的转速旋转，加水润湿，初次润湿时加水量为20ml/kg;待制粒机中粒矿表面完全润湿后，再向圆盘中匀速加入粉矿和粘结剂，同时均匀向矿粒表面喷洒雾状水，使粉矿粘结到粒矿上，最终得到粒径为10-15cm的矿粒。
[0008]进一步，所述步骤2中粘结剂加入量为粉矿和粒矿质量总和的0.5?1.5%。
[0009]进一步，所述粘结剂为水泥和聚丙烯酰胺，二者之间的质量比为2:1。
[0010]进一步，所述向矿粒表面喷洒雾状水的过程中水量为140ml?160ml/kg。
[0011 ] 进一步，所述步骤2中转盘的转速为40-60 rpm。
[0012]进一步，所述矿粒的抗压强度为300 N以上，浸出率为85%以上。
[0013]本发明的有益效果是:由于采用上述技术方案，通过该方法制成的粒度较大，抗压强度、落下强度、浸出强度等各项性能指标良好的团块。制粒后的矿球粒度大小均匀，强度较好，使矿堆的渗透性得到了较大的提高，浸出剂溶液可以分布更均匀，和矿接触更加充分，从而缩短浸出时间，提高金的浸出率。直接将解决堆浸的瓶颈问题，在当前黄金需求量猛增、世界优质金矿资源日益枯竭，低品位难处理金矿成为提金的主要原料的今天无疑具有广阔的应用前景;该方法亦可应用于铜、镍钴等矿物的制粒堆浸领域。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的矿粉原料的示意图。
[0015]图2为采用不同配比的不同粘结剂的成型示意图。图2六为2%石膏；图28为2%聚丙烯酰胺；图2(:为2%膨润土 ；图20为2%水泥；图2E为1%石膏+1%石灰，图2F为1%水泥+1%聚丙烯酰胺。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
[0017]实施例:
将适宜造球参数为粒矿与粉矿配比为1:1，初次润湿时加水量为20ml/kg，湿润后的加水量140?160mL/kg矿，所添加的制粒最佳粘结剂及最佳粘结剂配比为添加质量比0.5?1.5%水泥与0.5?1.0%聚丙烯酰胺组成的混合粘结剂。
[0018](I)碎矿制粒试验在实验室中进行，制粒设备为圆盘制粒机，圆盘直径为0.6m，倾角为50度，转速为50 rpm。制粒原料选取粒度为6-15mm范围内的矿石作为制粒的骨架，将6mm以下的矿石经过球磨机细磨至粒度-0.074mm占80%左右。选择水泥、聚四氟丙烯酰胺按I: I混合作为粘结剂加入到粉矿中进行制粒，制得矿粒的粒径均勾，然后对制粒后的矿粒进行性能检测，得出矿粒的抗压强度为393.86N，落下强度(次八0.5m))为8.3次，浸出强度为89%，吸水率为3.36%等各项性能综合起来最优。
[0019](2)将制好的1kg矿粒加入到有机玻璃柱中进行浸出，首先向矿柱中加入20g/L的硫酸溶液调整pH，pH稳定后再加入过氧化氢溶液对矿粒进行预氧化。非氰化浸出剂硫脲，结果浸出时间很快，大约浸出14d后，金的浸出率就达到85%左右。
[0020]如图2所示为采用不用凝结剂的不同质量比的对每组制粒后的矿粒进行性能检测，得出结果为:(1)抗压强度厶:67.8718:148.191(::99.6210:125.42~4:196.581卩:393.861^2)落下强度(次八0.5111)从:2.8，8:9.5，(::3.7，0:3.54:4.2，卩:8.3;(3)浸出强度:取适量固化后的球粒样品置于透明柱中，分三阶段进行浸出强度测试，每隔一段时间，分别加入水溶液、20g/L浓度的硫酸、50g/L浓度的硫酸溶液。在每个浸出阶段后，检测未瓦解球粒个数并计算百分比，未瓦解球粒占原始样品总数的百分比即为样品的浸出强度(或湿强度)。
[0021]在第一阶段，B、D球团样品均完好，C样品表面出现了少量的矿粉脱落，A样品则在测试初期就彻底瓦解；
在第二阶段，D样品瓦解量不超过5%，B样品有8%左右瓦解，而A、C的样品大部分瓦解，强度不足以完成浸出过程；
第三阶段，D样品仍有90%以上完整，B样品大部分则开始出现变形、开裂；
E样品的浸出强度较差，而F样品浸出强度比B样品要好，只比D样品稍差。
【主权项】
1.一种适用于金矿堆浸的制粒方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤: 步骤I:分别选取粉矿和粒径为100-300目的粒矿或金精矿，将选取粒矿和粉矿按照质量比为I: I分别称取； 步骤2:先将制粒用的粒矿先加入到圆盘制粒机中，转盘的倾角为46-52°转盘以一定的转速旋转，加水润湿，初次润湿时加水量为20ml/kg;待制粒机中粒矿表面完全润湿后，再向圆盘中匀速加入粉矿和粘结剂，同时均匀向矿粒表面喷洒雾状水，使粉矿粘结到粒矿上，最终得到粒径为10-15cm的矿粒。2.根据权利要求1所述的制粒方法，其特征在于，所述步骤2中粘结剂加入量为粉矿和粒矿质量总和的0.5?1.5%。3.根据权利要求1所述的制粒方法，其特征在于，所述粘结剂为水泥和聚丙烯酰胺，二者之间的质量比为2:1。4.根据权利要求1所述的制粒方法，其特征在于，所述向矿粒表面喷洒雾状水的过程中水量为 140ml?160ml/kg。5.根据权利要求1所述的制粒方法，其特征在于，所述步骤2中转盘的转速为4O - 6 Orpm06.根据权利要求1所述的制粒方法，其特征在于，所述矿粒的抗压强度为300N以上，落下强度为8.3次/0.5m，浸出率为85%以上。
【专利摘要】本发明属于冶金与矿业工程领域，一种适用于金矿堆浸的制粒方法，该方法是通过向粒度小、不适宜直接堆浸的碎矿和粉矿或金精矿中添加一定量的粘结剂，利用圆盘制粒机制粒，制粒过程中控制制粒机转速、水分添加量、制粒时间，最终制成粒度较大，抗压强度、落下强度、浸出强度等各项性能指标良好的团块。制粒后的矿球粒度大小均匀，强度较好，使矿堆的渗透性得到了较大的提高，浸出剂溶液可以分布更均匀，和矿接触更加充分，从而缩短浸出时间，提高金的浸出率。该方法在当前黄金需求量猛增、世界优质金矿资源日益枯竭，低品位难处理金矿成为提金的主要原料的今天无疑具有广阔的应用前景。该方法亦可应用于铜、镍钴等矿物的制粒堆浸领域。
【IPC分类】C22B11/00, C22B15/00, C22B23/00, C22B1/242, C22B3/08
【公开号】CN105506272
【申请号】CN201510920717
【发明人】李宏煦, 王帅, 李超, 张天奇
【申请人】北京科技大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月11日