一種從難處理金礦中提金的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從難處理金礦中提金的方法，該方法是將難處理金礦、含鉛物料和含鐵固硫劑混合后，壓團(tuán)、干燥，制得團(tuán)塊；團(tuán)塊與炭還原劑和熔劑混合后，置于爐中熔煉，得到粗鉛、鐵锍、熔煉渣和煙氣產(chǎn)物；所得粗鉛通過電解精煉，得到精鉛和含金陽極泥，金回收率大于99％，鉛回收率大于95％；鐵锍經(jīng)沸騰焙燒后，所得二氧化硫尾氣制酸，焙燒所得鐵渣作為含鐵固硫劑循環(huán)利用；熔煉渣經(jīng)焙燒和磁選分離出磁性鐵粉后，殘?jiān)鳛樗嗷蚪üさ母吖枧淞?；熔煉產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過除塵回收有價(jià)金屬后排空；真正實(shí)現(xiàn)了資源的綜合回收利用，環(huán)保經(jīng)濟(jì)；該方法操作簡單、成本低廉、安全環(huán)保，可以工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】一種從難處理金礦中提金的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從難處理金礦中提金的方法，屬于金礦冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]世界上的礦產(chǎn)資源逐漸趨向枯竭，形勢越發(fā)嚴(yán)重，金礦更為突出。富金礦石和易處理金礦石的儲(chǔ)量越來越少，因而在黃金生產(chǎn)上所占比重也呈逐年下降趨勢，而對(duì)黃金的需求量又逐年增長，因此貧礦和難處理金礦的利用就越發(fā)的重要，現(xiàn)在已經(jīng)成為部分產(chǎn)金國的主要金產(chǎn)品的原料來源。
[0003]難處理金礦的儲(chǔ)量占世界金總儲(chǔ)量的60%，這類金礦主要是因?yàn)槠渲杏刑俊⒘?、砷、銻等有害元素的存在，影響金的浸出，特別是有機(jī)炭和硫的存在，至今還沒有一種行之有效的方法用以提高這類金礦中金的高效提取。
[0004]傳統(tǒng)處理這類金礦是先進(jìn)行預(yù)先氧化再用氰化物進(jìn)行浸出回收，預(yù)先氧化方法有:焙燒氧化、熱壓氧化和細(xì)菌氧化等。焙燒氧化程度不易控制，不是“欠燒”就是“過燒”，很難確保產(chǎn)出適合于氰化浸金的優(yōu)質(zhì)焙砂，特別是對(duì)于含碳高的物料，焙燒過程中難以完全燒掉全部的碳，可能使焙砂中的余碳比未焙燒前更具活性，劫金能力更強(qiáng)，使焙燒后的金浸出率可能更低，這是利用傳統(tǒng)焙燒氧化處理難處理金礦最大的缺點(diǎn)。熱壓氧化工藝可分為酸性熱壓氧化法和堿性熱壓氧化法兩種。堿性熱壓氧化法由于僅適用于碳酸鹽含量高、硫化物含量低的難處理金礦石，因而相比較而言，酸性熱壓氧化工藝的應(yīng)用較為廣泛。酸性熱壓氧化法的優(yōu)點(diǎn)在于硫鐵礦和毒砂的氧化產(chǎn)物都是可溶的，因此，無論金顆粒多細(xì)都會(huì)被解離，因而金的浸出回收率較高，許多難處理金精礦經(jīng)加壓預(yù)處理后，金的浸出率有的高達(dá)98%以上。同時(shí)該工藝也可以直接處理原礦，這對(duì)于不易于浮選富集的金礦石而言更加有效。但該工藝的缺點(diǎn)是:設(shè)備的設(shè)計(jì)和材質(zhì)要求很高，由于高溫高壓操作及設(shè)備的防腐問題會(huì)帶來很高的安全危險(xiǎn)，與生物氧化法相比，操作和維護(hù)水平的要求更高；再者，基建投資大，因而普遍認(rèn)為只有建設(shè)大規(guī)模處理廠，經(jīng)濟(jì)上才比較合理。同時(shí)，物料中的主要成份鐵元素及砷等基本上都溶于水中，給生產(chǎn)廢水的處理增加了不少壓力，也增加了處理費(fèi)用。工藝對(duì)物料也有選擇性，對(duì)目前的難處理金礦資源的“貧、細(xì)、雜”等多樣性來說，應(yīng)用也受到一定限制，對(duì)碳質(zhì)金礦的處理，效果差。生物氧化工藝由于氧化時(shí)間長，礦漿濃度低，需要大容積的攪拌氧化槽；氧化需要高的供氧量，風(fēng)機(jī)能量消耗高；氧化放熱，正常工作時(shí)，一般需要降溫冷卻，消耗額外的能量；如果在操作中出現(xiàn)一次“誤操作”，細(xì)菌可能會(huì)死亡，這需要幾個(gè)星期才能把細(xì)菌的生物量恢復(fù)起來；對(duì)物料也有高度的選擇性，應(yīng)用也受到很大限制，對(duì)碳質(zhì)金礦的處理，效果差等原因而在工業(yè)應(yīng)用較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中從難處理金礦中提取金的方法存在過程復(fù)雜、成本高、不能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等缺陷；本發(fā)明的目的是在于提供一種操作簡單、低成本從難處理金礦中高效回收金的方法，該方法安全環(huán)保，可以工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明提供了一種從難處理金礦中提金的方法，該方法包括以下步驟:
[0007]步驟一:壓制團(tuán)塊
[0008]將難處理金礦、含鉛物料和含鐵固硫劑粉末混合后，壓團(tuán)、干燥，制得團(tuán)塊；其中，含鉛物料質(zhì)量為難處理金礦質(zhì)量的30?60% ;含鐵固硫劑的加入量為鐵固硫劑中鐵全部轉(zhuǎn)化成硫化鐵所需理論摩爾量的1.0?2.0倍；所述的含鉛物料為硫化鉛精礦、濕法煉鋅渣、含鉛濕法煉銅渣、鉛酸蓄電池泥中一種或幾種；所述的含鐵固硫劑為氧化鐵礦和/或黃鐵礦燒渣；
[0009]步驟二:熔煉
[0010]將步驟一制得的團(tuán)塊與炭還原劑和熔劑混合后置于鼓風(fēng)爐中，通入富氧空氣，在900?1300°C溫度下進(jìn)行熔煉，得到粗鉛、鐵锍、熔煉渣和煙氣產(chǎn)物；其中，所述的熔劑為河砂和/或石灰石，熔劑的加入量滿足熔煉混合料中S12與FeO的成分摩爾比為I?1.5:1，S12與CaO的成分摩爾比為1.5?2:1 ;炭還原劑為熔煉混合料總質(zhì)量的8?15%;富氧空氣的通入量為100?200Nm3每噸團(tuán)塊；所述的富氧空氣中氧氣體積百分含量為25?30%;
[0011]步驟三:電解
[0012]步驟二所得粗鉛通過電解精煉，得到精鉛和含金的陽極泥。
[0013]本發(fā)明的從難處理金礦中提金的方法還包括以下優(yōu)選方案。
[0014]優(yōu)選的方案中熔煉溫度為1000?1300°C。
[0015]優(yōu)選的方案中難處理金礦粒度為0.02?1mm。
[0016]優(yōu)選的方案中含鉛物料粒度為0.02?10mm。
[0017]優(yōu)選的方案中含鐵固硫劑粒度為0.02?10mm。
[0018]優(yōu)選的方案中炭還原劑粒度為10?50mm。
[0019]優(yōu)選的方案中熔劑粒度為I?20mm。
[0020]優(yōu)選的方案中炭還原劑為焦炭和/或煤炭。
[0021]優(yōu)選的方案中熔煉時(shí)間為30?120min。
[0022]優(yōu)選的方案中干燥直至團(tuán)塊中水分質(zhì)量含量為2?10%。
[0023]優(yōu)選的方案中所述的團(tuán)塊直徑為6?30mm。干燥后的團(tuán)塊強(qiáng)度要求:將團(tuán)塊從Im高度拋下3次，小于1mm部分不超過團(tuán)塊總質(zhì)量的15%為合格。
[0024]優(yōu)選的方案中步驟二所得鐵锍經(jīng)沸騰焙燒后得到鐵渣和二氧化硫尾氣，鐵渣作為含鐵固硫劑返回步驟一過程，二氧化硫尾氣進(jìn)入制酸系統(tǒng)制備硫酸。
[0025]優(yōu)選的方案中步驟二所得煙氣經(jīng)除塵回收有價(jià)金屬后排空。
[0026]優(yōu)選的方案中步驟二所得熔煉渣通過焙燒，得到含鋅的煙氣，焙燒渣通過磁選分離出磁性鐵產(chǎn)品。
[0027]優(yōu)選的方案中熔煉混合原料中大部分鉛和金都進(jìn)入粗鉛合金中，如金礦中含有銅、銻，也將大部分進(jìn)入粗鉛合金中，少部分的鉛進(jìn)入煙氣，還有部分鉛殘留在鐵锍和熔煉渣中。鐵大部分進(jìn)入鐵锍，部分在熔煉渣中。二氧化硅等脈石大部分進(jìn)入渣相，如原料為高砷原料，將產(chǎn)生黃渣，大部分砷進(jìn)入黃渣中。
[0028]本發(fā)明的創(chuàng)造性要點(diǎn):針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)難處理金礦進(jìn)行的處理工藝存在的缺陷，發(fā)明人對(duì)難處理金礦的成分及其性能的大量研究，經(jīng)過發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn):難處理金礦與含鉛廢渣原料在含鐵固硫劑作用下，經(jīng)過適當(dāng)溫度的還原熔煉，能有效地將鉛和金與其它金屬等雜質(zhì)進(jìn)行離解，最終得到鉛金合金。大量研究表明:難處理金礦、含鉛物料和含鐵固硫劑等，在本發(fā)明的反應(yīng)條件下，主要進(jìn)行以下一系列反應(yīng):1、鐵固硫劑發(fā)生還原反應(yīng):Fe203+0.5C = 2Fe0+0.5C02, Fe203+C0 = 2Fe0+C02 ;2、含鉛物料中鉛廢料中的硫酸鉛發(fā)生分解:PbS04+4C0 = PbS+4C02, PbS04+2C0 = Pb+S02+2C02 ;3、FeO 與含硫物料發(fā)生還原固硫反應(yīng):FeS2+Fe0+C0 = 2FeS+C02, 2FeS2 = 2FeS+S2, Fe0+0.5S2+C0 = FeS+C02,4FeAsS+302 =4FeS+2As203，PbS04+Fe0+C0 = Pb+FeS+C02,PbS+FeO+CO = Pb+FeS+C02 ;4、氧化鉛在還原氣氛下發(fā)生還原反應(yīng):Pb0+C0 = Pb+C02,Pb02+2C0 = Pb+2C02。通過熔煉能將各種難處理金礦中的金絕大部分有效離解出來進(jìn)入粗鉛合金中；而硫得到有效固定進(jìn)入鐵锍，鐵锍經(jīng)沸騰焙燒，產(chǎn)生高濃度二氧化硫尾氣進(jìn)入制酸硫酸系統(tǒng)；熔煉渣經(jīng)過焙燒后回收鋅產(chǎn)品，焙燒產(chǎn)物經(jīng)磁選分離獲得磁性鐵產(chǎn)品，最終渣料為穩(wěn)定的高硅、砷含量的玻璃體，不易風(fēng)化，可以長期堆存或作為水泥原料使用；熔煉產(chǎn)品中的煙氣如果鋅含量不高，可直接返回進(jìn)入鉛原料配料使用；如鋅含量過高(Zn>15% )，則需要另行處理回收鋅后返回進(jìn)入鉛原料配料使用；實(shí)現(xiàn)了整個(gè)熔煉產(chǎn)品無害化，綜合回收利用資源。
[0029]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的的有益效果在于:1、工藝過程簡單、成本低，可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；2、金和鉛主要從粗鉛中回收，金回收率大于99%，鉛回收率大于95% ;鐵锍經(jīng)沸騰焙燒后，所得二氧化硫尾氣制酸，焙燒渣中的鐵作為含鐵固硫劑循環(huán)利用；熔煉渣經(jīng)焙燒和磁選分離后，殘?jiān)鳛樗嗷蚪üさ母吖枧淞?，焙燒尾氣除塵回收鋅后排空；熔煉過程產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過除塵回收有價(jià)金屬后排空；實(shí)現(xiàn)了資源的綜合回收利用，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]【圖1】為本發(fā)明的申請(qǐng)的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，而不是限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]實(shí)施例1
[0033]將高硫含量的金礦(粒徑范圍為0.08?0.5mm)、濕法煉鋅渣(粒徑范圍為0.05?5mm)和氧化鐵礦(粒徑范圍為0.08?5_)粉末混合后，壓團(tuán)、干燥至水分含量為8%左右，得到粒徑大小為20mm左右的干團(tuán)塊；將制得的團(tuán)塊與焦炭(加入量占熔煉原料總質(zhì)量的15%，粒徑范圍為10?40mm)和河砂(粒徑范圍為2?15mm)混合后置于鼓風(fēng)爐中，混合熔煉物料中主要成分 Pb 20.01%, Si0220.86%, FeO 26.46%, CaO 11.29%, S 8.89%, Au6g/t。從鼓風(fēng)爐底部以120N m3/噸的流量通入氧體積含量為25%的富氧空氣，在1100?1200°C溫度下進(jìn)行熔煉40min，得到粗鉛、鐵锍、熔煉渣和煙氣產(chǎn)物。粗鉛合金中含金135g/t，金入合金率99.2%，通過電解精煉得到鉛和含金的陽極泥，金綜合回收率99.8%，鉛直收率達(dá)到84.75%,回收率為98.64%。鐵锍經(jīng)高溫沸騰焙燒后，所得二氧化硫尾氣制酸，焙燒渣中的鐵作為含鐵固硫劑循環(huán)利用。煙氣產(chǎn)物經(jīng)過除塵收集含鋅等金屬氧化物煙塵，含SO2濃度小于400ppm，達(dá)到直接排空的要求，達(dá)到固硫效果。熔煉渣經(jīng)過高溫焙燒后，磁選分離回收鐵渣和高硅產(chǎn)品。
[0034]實(shí)施例2
[0035]將高炭含量的金礦(粒徑范圍為0.1?Imm)、硫化鉛精礦(粒徑范圍為I?1mm)和氧化鐵礦(粒徑范圍為I?1mm)粉末混合后，壓團(tuán)、干燥至水分含量為8%左右，得到粒徑大小為1mm左右的干團(tuán)塊；將制得的團(tuán)塊與焦炭(加入量占熔煉原料總質(zhì)量的8%，粒徑范圍為20?40mm)和河砂(粒徑范圍為2?15mm)混合后置于鼓風(fēng)爐中，混合熔煉物料中主要成分 Pb 18.01%,Si0222.86%,FeO 27.85%,CaO 12.04%,S 9.03%,Au 6.32g/t。從鼓風(fēng)爐底部以180Nm3/噸的流量通入氧體積含量為28%的富氧空氣，在1150?1250°C溫度下進(jìn)行熔煉60min，得到粗鉛、鐵锍、熔煉渣和煙氣產(chǎn)物。粗鉛合金中含金119g/t，金入合金率98.5%，通過電解精煉得到鉛和含金的陽極泥，金綜合回收率99.6%，鉛直收率達(dá)到78.45%，回收率為95.83%。鐵锍經(jīng)高溫沸騰焙燒后，所得二氧化硫尾氣制酸，焙燒渣中的鐵作為含鐵固硫劑循環(huán)利用。煙氣產(chǎn)物經(jīng)過除塵收集含鋅等金屬氧化物煙塵，含SO2濃度小于400ppm，達(dá)到直接排空的要求，達(dá)到固硫效果。熔煉渣經(jīng)過高溫焙燒后，磁選分離回收鐵潘和聞娃廣品。
[0036]實(shí)施例3
[0037]將含砷的金礦(粒徑范圍為0.05?0.5mm)、鉛酸蓄電池泥(粒徑范圍為0.5?8mm)和黃鐵礦燒渣(粒徑范圍為I?1mm)粉末混合后，壓團(tuán)、干燥至水分含量為5%左右，得到粒徑大小為25_左右的干團(tuán)塊；將制得的團(tuán)塊與焦炭(加入量占熔煉原料總質(zhì)量的10%，粒徑范圍為10?30mm)和石灰石(粒徑范圍為5?15mm)混合后置于鼓風(fēng)爐中，混合熔煉物料中主要成分 Pb 18.89%,Si0220.63%,FeO 30.35%,CaO 14.04%,S 8.3%,As3%、Au 7.13g/t。從鼓風(fēng)爐底部以200N m3/噸的流量通入氧體積含量為25%的富氧空氣，在1200?130(TC溫度下進(jìn)行熔煉80min，得到粗鉛、鐵锍、熔煉渣和煙氣產(chǎn)物。粗鉛合金中含金128g/t，金入合金率99.3%，通過電解精煉得到鉛和含金的陽極泥，金綜合回收率99.7 %，鉛直收率達(dá)到80.32 %，回收率為96.64 %。鐵锍經(jīng)高溫沸騰焙燒后，所得二氧化硫尾氣制酸，焙燒渣中的鐵作為含鐵固硫劑循環(huán)利用。煙氣產(chǎn)物經(jīng)過除塵收集含鋅等金屬氧化物煙塵，含SO2濃度小于400ppm,達(dá)到直接排空的要求,達(dá)到固硫效果。熔煉洛經(jīng)過高溫焙燒后，磁選分離回收鐵渣和高硅產(chǎn)品；砷產(chǎn)生黃渣。
【權(quán)利要求】
1.一種從難處理金礦中提金的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:壓制團(tuán)塊 將難處理金礦、含鉛物料和含鐵固硫劑粉末混合后，壓團(tuán)、干燥，制得團(tuán)塊；其中，含鉛物料質(zhì)量為難處理金礦質(zhì)量的30?60% ;含鐵固硫劑的加入量為鐵固硫劑中鐵全部轉(zhuǎn)化成硫化鐵所需理論摩爾量的1.0?2.0倍；所述的含鉛物料為硫化鉛精礦、濕法煉鋅渣、含鉛濕法煉銅渣、鉛酸蓄電池泥中一種或幾種；所述的含鐵固硫劑為氧化鐵礦和/或黃鐵礦燒渣； 步驟二:熔煉 將步驟一制得的團(tuán)塊與炭還原劑和熔劑混合后置于鼓風(fēng)爐中，通入富氧空氣，在900?1300°C溫度下進(jìn)行熔煉，得到粗鉛、鐵锍、熔煉渣和煙氣產(chǎn)物；其中，所述的熔劑為河砂和/或石灰石，熔劑的加入量滿足熔煉混合料中S12與FeO的成分摩爾比為I?1.5:1，S12與CaO的成分摩爾比為1.5?2:1 ;炭還原劑為熔煉混合料總質(zhì)量的8?15%;富氧空氣的通入量為100?200Nm3每噸團(tuán)塊；所述的富氧空氣中氧氣體積百分含量為25?30%;步驟三:電解 步驟二所得粗鉛通過電解精煉，得到精鉛和含金的陽極泥。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，熔煉溫度為1000?1300°C。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的難處理金礦粒度為0.02?Imm ;所述的含鉛物料粒度為0.02?1mm ;所述的含鐵固硫劑粒度為0.02?10mm，所述的炭還原劑粒度為10?50mm ;所述的熔劑粒度為I?20mm。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的炭還原劑為焦炭和/或煤炭。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的熔煉時(shí)間為30?120min。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的干燥直至團(tuán)塊中水分質(zhì)量含量為2?10%。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二所得鐵锍經(jīng)沸騰焙燒后得到鐵渣和二氧化硫尾氣，鐵渣作為含鐵固硫劑返回步驟一過程，二氧化硫尾氣進(jìn)入制酸系統(tǒng)制備硫酸。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二所得煙氣經(jīng)除塵回收有價(jià)金屬后排空。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二所得熔煉渣通過焙燒，得到含鋅的煙氣，焙燒渣通過磁選分離出磁性鐵產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C22B1/14GK104388980SQ201410533059
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】劉維, 彭瀚鑫, 羅虹霖 申請(qǐng)人:貴州永鑫冶金科技有限公司