本发明涉及湿法冶金技术,具体涉及一种含砷含硫难处理金矿的热压回收方法。
背景技术:
目前,对含Au10-20g/t、含硫4-20%、含铁20-30%、含砷0.5-18%、含碳酸盐5-10%、含铜≤0.8%的难处理金(精)矿,金80%以上被硫化物包裹。由于该类型金(精)矿含砷含硫,且金主要被硫化物包裹,直接氰化金浸出率低。目前对硫化物包裹金的矿石主要有焙烧氧化、生物氧化和热压氧化三种处理工艺。
(1)焙烧工艺为传统工艺,通过高温焙烧将硫化物氧化分解,从而使金暴露,再通过浸金药剂浸出回收金。由于颗粒微细的金容易在焙烧中形成二次包裹,所以金的回收率不高,仅为70%-85%,而且处理含砷大于0.5%的矿石时污染严重,故该方法很难被采用。
(2)生物氧化是一种对环境较为友好的氧化工艺,在难处理金矿氧化提金方面也越来越多的应用,该方法虽然金回收率较高,一般可达90%-92%,但其缺点是氧化周期长,对矿石适应性较差,氧化不够彻底。
(3)热压氧化是处理硫化物包裹金矿的最有效的工艺,具有氧化彻底、高效环保的优点,能处理含砷矿石,热压氧化时间仅需60-120分钟,氧化渣氰化金浸出率一般可以达到95%左右。但是由于热压氧化为全氧化工艺,硫被氧化为硫酸和硫酸根,导致氧化矿浆含酸、含铁高,在氰化前要设置多级洗涤,酸洗涤率一般要达到92%以上,酸液需要用大量的碱来中和,氧化矿浆还需要加碱中和至pH值10以上才能进行氰化提金,酸碱转化使得后端工艺的处理成本较高,对含金较低特别是低于20g/t的矿石来说经济效益较差。
硫脲又称硫化脲素(H2NCSNH2)是一种有机化合物,毒性比氰化钠低很多,在酸性条件和有氧化剂存在的条件下可以作为金银的选择性浸出药剂,比较常用的方法是用硫酸调节矿浆至酸性,添加Fe3+盐作为氧化剂,浸出时间一般较短,工艺控制合理浸出率可与氰化相当,贵液可采用炭吸附、置换、电积等手段回收,在难处理金矿的处理上已有多处应用,是一种很有前景的非氰浸金工艺[1] ([1] 参考文献:编委会,黄金生产工艺指南[M].地质出版社,2000:346-357)。
技术实现要素:
本发明处理的难处理金(精)矿为含Au10-20g/t、含硫4%-20%、含铁20%-30%、含砷0.5%-18%、碳酸盐5%-10%、含铜≤0.8%,金80%以上被硫化物包裹。
本发明的目的是提供一种金回收率高、流程短、生产成本低、生产处理对环境无害化的含砷含硫难处理金矿的热压回收方法。
为实现以上目的,本发明一种含砷含硫难处理金矿的热压回收方法处理的金矿含Au10-20g/t、含硫4%-20%、含铁20%-30%、含砷0.5%-18%、碳酸盐5%-10%、含铜≤0.8%,金80%以上被硫化物包裹;采用金矿预酸化--热压氧化--1级浓密--硫脲浸金工艺,具体操作步骤和工艺参数如下:
(1)、金(精)矿进行湿式球磨,球磨至粒度-0.074mm为94%-98%;
(2)、球磨后的矿浆质量浓度调至15%-30%后进行预酸化,以脱除矿石中的碳酸盐;
(3)、酸化后矿浆进行热压氧化,热压温度200-220℃,氧气分压0.5-0.8Mpa,硫氧化率96.5%-99.5%,氧化液中含硫酸20-45g/L,含Fe3+4-16g/L,含Fe2+ 0-2.5g/L;
(4)、氧化后的矿浆进行浓密,浓密底流矿浆质量浓度40%-45%,溢流液返回预酸化工序,酸洗涤率60%-70%;
(5)、浓密底流加清水调浆至矿浆质量浓度25%-30%,控制液相中的Fe3+浓度0.5-8g/L,硫酸浓度2-15g/L;
(6)、加入硫脲进行酸性浸出,控制液相中的硫脲浓度为1‰-4.8‰,充空气搅拌,搅拌线速度2.5-4.2m/s,充气量4-8Nm³/(㎡·h),浸出时间10-16小时;
(7)、过滤洗涤,尾渣去尾矿库,贵液回收金,贫液补充硫脲后返回浸金前调浆。
所述第(2)步预酸化是开始时通过加入硫酸实现,运行正常后由第(4)步浓密工序的溢流氧化液返回为主,硫酸作为补充。
上述一种含砷含硫难处理金矿的热压回收方法的技术特点和有益效果如下:
1、利用硫化矿热压氧化工艺的特点,氧化后矿浆中含有硫酸、Fe3+,选择硫脲作为浸金药剂,利用其浸金过程酸性、需要氧化剂Fe3+、受铜等离子影响小的特点,在氧化矿浆中就能提供所需的酸性体系和Fe3+离子,避免了工艺过程中的酸碱转化和外加药剂,并合理利用余酸,充分发挥了热压和硫脲浸金的优点,可以实现难处理金矿中金的高效回收,金的回收率可达95%以上。
2、可以安全环保地处理含砷高的难处理金矿,利于热压氧化工艺,把砷转化为可长期无害化储存的砷酸铁。
3、缩短了工艺流程,简化了设备投资,大大降低了生产成本,为该类型难处理金矿的开发利用提供了有效的技术方案。
具体实施方式
下面列举三个实施例对本发明一种含砷含硫难处理金矿的热压回收方法作进一步详细说明。
实施例1
某难处理金精矿,含Au14g/t、含硫16%、含铁26.3%、含砷2.8%、矿石含碳酸盐8%、含铜0.22%,金85%被硫化物包裹。
采用金矿预酸化--热压氧化--1级浓密--硫脲浸金工艺,具体操作步骤和工艺参数如下:
(1)、金(精)矿进行湿式球磨,球磨至粒度-0.074mm为97%;
(2)、球磨后的矿浆质量浓度调至20%后进行预酸化,用硫酸及氧化液返回的方式脱除矿石中的碳酸盐;
(3)、酸化后矿浆进行热压氧化,热压温度210℃,氧气分压0.6Mpa,硫氧化率98.5%,氧化液中含硫酸35g/L,含Fe3+12g/L,含Fe2+ 0.25g/L;
(4)、氧化后的矿浆进行浓密,浓密底流矿浆质量浓度42%,溢流液返回预酸化工序,酸洗涤率65%;
(5)、浓密底流加清水调浆至矿浆质量浓度28%,控制液相中的Fe3+浓度5.2g/L,硫酸浓度8.5g/L;
(6)、加入硫脲进行酸性浸出,控制液相中的硫脲浓度为2‰,充空气搅拌,搅拌线速度3.4m/s,充气量5Nm³/(㎡·h),浸出时间12小时;
(7)、过滤洗涤,尾渣去尾矿库,贵液回收金,贫液补充硫脲后返回浸金前调浆。
该实施例金的回收率可达96.2%。
实施例2
某难处理金精矿,含Au10g/t、含硫4%、含铁20%、含砷0.5%、矿石含碳酸盐5%、含铜0.08%,金80%被硫化物包裹。
采用金矿预酸化--热压氧化--1级浓密--硫脲浸金工艺,具体操作步骤和工艺参数如下:
(1)、金(精)矿进行湿式球磨,球磨至粒度-0.074mm为94%;
(2)、球磨后的矿浆质量浓度调至30%后进行预酸化,用硫酸及氧化液返回的方式脱除矿石中的碳酸盐;
(3)、酸化后矿浆进行热压氧化,热压温度210℃,氧气分压0.5Mpa,硫氧化率99.5%,氧化液中含硫酸20g/L,含Fe3+4g/L,含Fe2+ 0.1g/L;
(4)、氧化后的矿浆进行浓密,浓密底流矿浆质量浓度40%,溢流液返回预酸化工序,酸洗涤率60%;
(5)、浓密底流加清水调浆至矿浆质量浓度30%,控制液相中的Fe3+浓度0.5g/L,硫酸浓度2g/L;
(6)、加入硫脲进行酸性浸出,控制液相中的硫脲浓度为1‰,充空气搅拌,搅拌线速度2.5m/s,充气量4Nm³/(㎡·h),浸出时间10小时;
(7)、过滤洗涤,尾渣去尾矿库,贵液回收金,贫液补充硫脲后返回浸金前调浆。
该实施例金的回收率可达95.4%。
实施例3
某难处理金精矿,含Au20g/t、含硫20%、含铁30%、含砷18%、矿石含碳酸盐10%、含铜0.8%,金91%被硫化物包裹。
采用金矿预酸化--热压氧化--1级浓密--硫脲浸金工艺,具体操作步骤和工艺参数如下:
(1)、金(精)矿进行湿式球磨,球磨至粒度-0.074mm为99.5%;
(2)、球磨后的矿浆质量浓度调至15%后进行预酸化,用硫酸及氧化液返回的方式脱除矿石中的碳酸盐;
(3)、酸化后矿浆进行热压氧化,热压温度220℃,氧气分压0.8Mpa,硫氧化率96.5%,氧化液中含硫酸45g/L,含Fe3+16g/L,含Fe2+ 2.5g/L;
(4)、氧化后的矿浆进行浓密,浓密底流矿浆质量浓度45%,溢流液返回预酸化工序,酸洗涤率70%;
(5)、浓密底流加清水调浆至矿浆质量浓度25%,控制液相中的Fe3+浓度8g/L,硫酸浓度15g/L;
(6)、加入硫脲进行酸性浸出,控制液相中的硫脲浓度为4.8‰,充空气搅拌,搅拌线速度4.2m/s,充气量8Nm³/(㎡·h),浸出时间16小时;
(7)、过滤洗涤,尾渣去尾矿库,贵液回收金,贫液补充硫脲后返回浸金前调浆。
该实施例金的回收率可达95.2%。
对比以上三个实施例,实施例1的综合技术指标更好,是最佳实施例。
以实例1为例进行初步成本对比:
实施例1中的矿石若直接氰化金浸出率仅有31%,故一般不采用;若采用常规的热压全氧化-3级CCD洗涤-酸碱转化-氰化工艺时的金浸出率96%,全流程制造成本(直接成本,不包括折旧和财务成本)为720元/吨精矿,其中中和药剂(石灰石+石灰)成本215元/吨,约占30%。
采用本发明的方法后,由于氧化矿浆采用硫脲浸金,可以充分利用了原有氧化矿浆体系里的硫酸和Fe3+离子,氧化矿浆仅需一个浓密机即可完成液固分离,酸洗涤率控制65%即可,65%的酸液返回预酸化,35%带入氧化矿浆,用贫液调浆后直接添加硫脲药剂即可进行金的浸出作业,省掉了2个浓密机、去掉了CCD洗涤、溶液中和、矿浆氰化前调碱的三个工序,浸金时间从48小时减少为12小时,缩短了流程,还直接节省了中和药剂的成本,使得全流程的制造成本减少了204元/吨,占原制造成本28.3%,大大提升了整体效益。
应当指出的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以根据上述说明加以改进或修饰,所有这些改进或修饰都应落入本发明权利要求的保护范围内。