含硫砷金矿一段焙烧脱除硫和砷的热力学研究
复杂金精矿矿物特性及焙烧预处理工艺研究-有色金属冶炼部分
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.08.010复杂金精矿矿物特性及焙烧预处理工艺研究贺秀珍1，钟清慎1,2，马玉天1，刘玉强1,2（1.金川集团股份有限公司贵金属研究中心，甘肃金昌737100；2.西安建筑科技大学冶金工程学院，西安710055）摘要：对某复杂高砷金精矿进行了工艺矿物学研究，并考察了焙烧温度、时间和压缩空气流量对焙烧脱除砷、硫的影响。
结果表明，该复杂金精矿为少硫化物型金精矿，主要矿物是黄铁矿、砷黄铁矿以及长石、石英等脉石矿物，金精矿中金主要以金单质或者金与硫（砷）化物、氧化物和脉石的包裹体存在。
金颗粒粒径大多在1~3 μm，部分颗粒在1 μm以下，少数较大颗粒粒度可达4~5 μm。
当控制焙烧的温度、时间和压缩空气流量分别为650 ℃、45 min、150 L/h时，砷、硫的脱除率分别达到97%和98%以上。
关键词：复杂金精矿；工艺矿物学；氧化焙烧；砷；硫中图分类号：TF831;TD91 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2014）08-0000-00 Study of Mineral Characteristics and Roasting Pretreatment Technology ofComplex Gold ConcentrateHE Xiu-zhen1, ZHONG Qing-shen1,2, MA Yu-tian1, LIU Yu-qiang1,2(1. Precious Metals Research Centre, Jinchuan Group Co., Ltd, Jinchang 737100, Gansu, China;2. School of Metallurgical Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China) Abstract: Process mineralogy of high arsenic bearing complex gold concentrate was investigated. The effects of roasting temperature and time, and compressed air flow on removal rates of arsenic and sulfur were studied. The results show that this complex gold ore concentrate contains fewer sulfides with main minerals of pyrite, arsenopyrite and gangue minerals such as feldspar and quartz. Gold in concentrate exists mainly as of element or gold and sulfur (arsenic) compound, oxide inclusions and gangue. Particle size of gold particles is mostly between 1~3 μm, part of particles is <1 μm, a few larger grain size can be up to 4~5 μm. Arsenic and sulfur removal rate is up to 97% and 98% above, respectively under the optimum conditions including roasting temperature of 650 ℃, roasting time of 45 min, and compressed air flow of 150 L/h.Key words: complex gold ore concentrate; process mineralogy; oxidizing roasting; arsenic; sulfur随着易处理金精矿资源的枯竭，大量复杂难处理金精矿资源的综合利用具有越来越重要的意义。
新疆阿希金矿含砷金精矿的两段焙烧工艺研究
新疆阿希金矿含砷金精矿的两段焙烧工艺研究李新春1郭持皓2（1新疆阿希金矿伊宁县835000 2 北京矿冶研究总院北京100160）摘要：本文对新疆阿希金矿含砷复杂金精矿进行了研究，结果表明，两段焙烧工艺能有效脱硫脱砷，大幅提升金的浸出率。
较适宜的处理条件为：第一段在550℃弱氧化气氛下焙烧1h，第二段在600℃氧化气氛下焙烧1h，焙砂采用稀硫酸浸出，浸出时间2h，控制终点pH值1.0~1.5，酸浸渣细磨至-0.038mm约占90%，氰化采用两浸两洗流程，每段氰化浸出24h，氰化钠消耗量为5.1kg/t，金浸酸浸渣出率达到93.34%。
关键词：含砷金精矿，两段焙烧，氰化浸出，综合回收0 前言新疆阿希金矿所产金精矿含砷3.25%，含硫26.53%，金大部分以次显微金形式包裹于黄铁矿和毒砂之中，属于微细粒浸染型难处理含砷复杂金精矿，采用直接氰化工艺金浸出率较低。
国内外处理该类型矿石主要有氧压浸出[1]、细菌氧化[2]、焙烧氧化法[3-4]等。
氧压浸出法由于操作条件苛刻，设备材质要求很高，国内尚未工业化生产。
微生物氧化法在山东、辽宁、江西、陕西、新疆等地均有推广应用，总体运行良好，菌种驯养、氧化效果等都达到了世界先进水平。
但这种工艺还存在一定的局限性，如氧化作业时间长，能耗高，硫、砷、铁等元素不能综合回收等，国内一些企业已经停用该工艺[5]。
近年来，在传统焙烧氧化基础上发展的两段焙烧工艺，可以有效提升金的回收率，硫、砷、铜均能综合回收利用，且环境污染小，受到了众多企业的青睐。
阿希金矿2005年开始采用细菌氧化工艺提金，由于成本太高等原因，目前拟进行两段焙烧工艺改造。
本文针对阿希金矿含砷金精矿开展了两段焙烧工艺研究，以期为工业设计提供依据。
1 实验1.1 实验原料实验原料为阿希金矿含砷金精矿，多元素分析结果如表1所示。
原料中金、碳的化学物相分析结果见表2、表3。
表1 新疆阿希金矿含砷金精矿多元素分析元素Au* Ag* Cu As S C Fe SiO2Al2O3Hg CaO MgO 含量(%) 56.50 80.58 0.037 3.25 26.53 0.74 26.72 29.14 3.68 0.0003 2.38 0.76 注：Au* Ag*的单位为g/t。
含砷高硫金精矿焙烧—氰化工艺研究
含砷高硫金精矿焙烧—氰化工艺研究
徐远志;杨刘祥
【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】1999(028)004
【摘要】按焙烧－氰化方案对某含砷高硫金精矿的提金工艺进行了试验研究。
结果表明，金精矿在模拟工业窑炉操作制度下的焙烧氧化，硫，砷脱除率和综合氧化率分别达９５％，９２％和９５％以上，焙砂细磨－碱洗后氰化，金的浸出率超过９１％。
【总页数】7页(P30-36)
【作者】徐远志;杨刘祥
【作者单位】昆明冶金研究院;昆明冶金研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TF831.026
【相关文献】
1.某含砷金精矿的焙烧氰化浸出工艺研究 [J], 郑可利;华杰
2.含砷、硫金精矿焙烧-氰化浸出工艺研究 [J], 李婕
3.高硫含砷金精矿加碱焙烧—氰化浸出工艺的研究 [J], 温建康;阮仁满
4.含砷、锑、碳难处理金精矿焙烧氰化提金工艺研究 [J], 袁朝新;王云
5.高砷高硫金精矿固化焙烧-氰化新工艺研究 [J], 李琦;蔡淑霞;杨卉芃;张云;张大维;张苏春
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高砷高硫金精矿微波辅助加热焙烧试验研究的开题报告
高砷高硫金精矿微波辅助加热焙烧试验研究的开题报告一、研究背景与意义高砷高硫金精矿是一种难处理的矿石，其常规焙烧法存在热效率低、矿石矿物结构不稳定等问题，使得矿石难以彻底焙烧，降低了提取金和其他有用元素的效率。
微波加热作为一种新兴的加热方式具有节能、高效的特点，能够加快矿石中的化学反应，提高焙烧效率，因此应用于高砷高硫金精矿的焙烧是十分必要的。
二、研究内容本研究将以高砷高硫金精矿为研究对象，以微波辅助加热焙烧为主要手段，探究微波加热对高砷高硫金精矿焙烧过程的影响，包括矿石矿物结构的变化、提取效率的提高等。
具体研究内容如下：1. 确定焙烧条件：通过对高砷高硫金精矿样品的实验分析，确定最佳的微波加热焙烧条件，包括微波功率、焙烧时间等因素。
2. 矿物结构的变化：研究高砷高硫金精矿样品在微波加热焙烧过程中矿物结构的变化情况，包括晶形变化、晶格参数变化等。
3. 提取效率的提高：研究微波加热焙烧对金和其他有用元素的提取效率的影响。
三、研究方法本研究将采用以下方法进行：1. 实验设计：在常规焙烧条件下与微波加热焙烧条件下，对高砷高硫金精矿进行实验对比，记录样品的重量变化和温度变化等参数。
2. 材料分析：采用XRD和SEM等技术来分析高砷高硫金精矿样品的矿物结构变化情况。
3. 数据分析：利用实验得到的数据进行统计分析和比较，综合评价微波加热对高砷高硫金精矿焙烧的影响。
四、研究预期成果本研究预期能够得到以下成果：1. 确定最佳的微波加热焙烧条件，提高高砷高硫金矿的提取效率。
2. 了解高砷高硫金精矿在微波加热焙烧过程中矿物结构和晶体结构的变化，为后续的深入研究提供依据。
3. 为高砷高硫金矿的处理和回收提供新的思路和方法。
以上为本研究的开题报告内容，具体研究过程和结果将在研究完成后撰写成论文对外发表。
脱除某难处理金矿中砷和硫的研究
脱除某难处理金矿中砷和硫的研究张建涛;程垚;陈帅;高为;胡鑫;沈少波【期刊名称】《有色金属（冶炼部分）》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】某难处理金矿先在氩气气氛下高温脱砷,脱砷后的金矿在氧气气氛中高温脱硫.并考察工艺参数对脱砷和脱硫的影响.结果表明,优化的脱砷条件为温度600℃、时间2h、氩气流量200 mL/min,在该条件金矿中98％的砷以As2 O3形式被挥发脱除,同时矿中26％的硫被脱除.优化的脱硫条件为温度650℃、时间2h、氧气流量200 mL/min,在此条件金矿中97％的硫被挥发脱除.【总页数】5页(P12-16)【作者】张建涛;程垚;陈帅;高为;胡鑫;沈少波【作者单位】北京科技大学冶金与生态工程学院,稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TF831【相关文献】1.含硫砷金矿一段焙烧脱除硫和砷的热力学研究 [J], 张雁;李骞;杨永斌;徐斌;姜涛;李鸿炜;刘晓亮2.某含砷高硫难处理金矿硫砷分离工艺研究 [J], 叶雪均;金婷婷;吕炳军3.某含硫砷难处理金矿提金工艺试验研究 [J], 夏青;尹艳芬;聂锦霞;方夕辉;邱廷省4.碳酸钙脱除湿法磷酸中硫、氟、砷的研究 [J], 蒋丽红;超声兰;等5.氧化亚铁硫杆菌L1对煤炭中无机硫脱除的研究 [J], 葛玉凤;徐刚;刘龙;徐小琳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含砷, 硫金精矿焙烧-氰化浸出工艺研究
由图 3 可以看出 ,NaCN 浓度越高 ,金氰化浸出
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
尾渣含 Au 125133g/ t ,金浸出率 10190 %。 直接氰化浸出结果表明 ,金精矿直接氰化对单 体金浸出有效 ,但对毒砂 、黄铁矿包裹金无作用 。 213 氧化焙烧 - 氰化浸出 21311 焙烧条件试验 2131111 焙烧温度试验 对本金精矿进行焙烧温度对比试验 。焙烧时间
固定为 110 h 。 所产焙砂进行氰化浸出以评定焙烧效果 ,试验
33
行 , KS Y - 12/ 16 型可控硅温度自控器控温 ,温度误 差 ±10 ℃。
矿浆采用 JB50 - D 型增力电动搅拌器搅拌 。 212 直接氰化浸出
将金精矿磨细至 - 42μm ≥95 % ,取 100 g 磨细 金精矿 ,L/ S 3 ∶1 , CaO 调 p H 至 10 ～ 1015 。NaCN 0123 % ,每 小 时 滴 加 0105 mL 助 浸 剂 , 常 温 搅 拌 12 h ,后过滤 、自来水淋洗三次 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
收稿日期 :2009 - 05 - 15
Study on Roasting2Cyanide Leaching of Gold Concentration Conta ining Arsenic and Sul phur
L I Jie
_高砷硫化金精矿脱砷试验研究
12F eA sS +29O 2 =4Fe3O4 +6A s2O3 +12SO 2 (2)
反应产物依体系氧势的不同 , 而可能进
一步发生如下的氧化反应 :
3FeS +5O2 =F e3O4 +3SO 2 4Fe3O 4 +O2 =6Fe2O 3
(3) (4)
4A s +3O 2 =2A s2O 3 A s2O 3 +O 2 =As2O5
2.2 试验方法
采用模拟试验方法进行试验 :即将物料
20
置于 Υ内 55 ×1 000 mm 回转管式炉的均热 段 , 用前后挡板使物料只在均热段内随炉管 的回转而翻腾运动 , 以模拟物料在工业窑中 的运动状态 ;与此同时控制炉温使均热段内 物料的温度以 15 ～ 20 ℃/ min 的速度在 30 ～ 40 min 内升达预定 温度 , 保温停 留设定时 间后 , 降温出炉 , 以模拟物料在工业窑内经 受的温度变化状态 。
彭建蓉等 高砷硫化金精矿脱砷试验研究
4 试验结果与分析
4.1 焙烧条件优化试验 在固 定空管标 态气体 流速为 0.63cm/ s
的条件下 , 进行了高温停留时间 、 焙烧温度 和入炉气体 CO2 含量等焙烧条 件的优化 试 验 , 结果分别示于图 5 ～ 7 中 。
图 5 高温焙烧时间与焙砂残砷的关系 温度 700 ℃ 气体流速 0.63cm/ s x 为 CO 219 ～ 20 (%) ○为 CO 217 ～ 18 (%) □为 CO 215 ～ 16 (%)
40min , 可将金精矿中的砷大部分脱除 , 所 获焙砂含砷低于 1 %。
2 试验原料和方法
2.1 试验原料 试验 所用原料 为选矿富 集得到 的金精
高砷含金硫精矿的深度精选及脱砷脱硫试验研究
含砷锑硫难处理金矿预处理技术研究进展
收稿日期：２０１８－０４－１５；修回日期：２０１８－０６－１２ 作者简介：许晓阳（１９８６—），男，福建厦门人，工程师，硕士，主要从事有色金属冶金工作；福建省上杭县紫金大道 １号紫金大厦，紫金矿业集团股
份有限公司，３６４２００；Ｅｍａｉｌ：３７８７９６４６６＠ｑｑ．ｃｏｍ
２０１８年第 ８期 ／第 ３９卷
选 矿 与 冶 炼 ６９
１．９０％）进行系列研究，６５０℃焙烧 １．５ｈ，磨矿细度 －０．０７４ｍｍ占 ９５％，氰化浸出 ＮａＣＮ用量 ５ｋｇ／ｔ，浸 出时间 ３６ｈ，结果见表 １。由表 １可知，无论焙烧前 还是焙烧后进行碱浸处理，均能有效提高金回收率。 采用碱浸—焙烧—磨矿—氰化工艺，控制碱浸时间使 焙烧时 锑 含 量 不 同 （见 表 ２），当 锑 质 量 分 数 低 于 ０．３％时，对金浸出率影响较小。
５．９０ ８８．２
５ 碱浸—焙烧—酸洗—磨矿—氰化 ７９
５．６５ ８９．１
注：碱浸溶剂为 Ｎａ２Ｓ溶液。
表 ２ 锑质量分数对金浸出率的影响
序号 锑质量分数 ／％ 渣率 ／％ 渣金品位 ／（ｇ·ｔ－１）金浸出率 ／％
１
＜０．１
８４．０
６．０２
８７．７
２
０．３
８４．４
６．１０
２Ｓｂ２Ｓ３ ＋９Ｏ２２Ｓｂ２Ｏ３ ＋６ＳＯ２， ２Ｓｂ２Ｏ３ ＋Ｏ２２Ｓｂ２Ｏ４。 金世斌等［５］对 含 锑 金 矿 的 原 矿 （Ａｕ３．６８ｇ／ｔ、 Ｓ４．４１％、Ａｓ１．２６％、Ｓｂ０．０１３％、有机碳 ０．４３％） 和精矿（Ａｕ２６．８ｇ／ｔ、Ｓ１４．６５％、Ａｓ０．７５％、Ｓｂ０．１８％、 有机碳 １．１４％）进行焙烧—氰化处理。试验发现， 控制焙烧温度 ５２０℃，时间 １２０ｍｉｎ，精矿焙砂氰化效 果最佳，金浸出率达 ８５．１１％；当焙砂添加 Ｓｂ２Ｏ３（配 矿Ｓｂ质 量分数 ３．０％）时，氰化指标并未发生变化， 表明焙砂添加 Ｓｂ２Ｏ３不会影响氰化结果；而当试样添 加 Ｓｂ２Ｏ３（配矿 Ｓｂ质量分数 ３．０％）进行焙烧时，焙 砂氰化金浸出率严重下降，原矿降低 ３４百分点，精矿 降低 １８百 分 点。同 时 文 中 还 指 出 先 湿 法 除 锑 （碱 浸）后焙烧—氰化可提高金回收率。 袁朝新等［６］针 对 含 砷、锑、碳 难 处 理 金 精 矿 （Ａｕ ４１ｇ／ｔ、Ｓ１８．５％、Ａｓ１．１０％、Ｓｂ２．１０％、有 机 碳
含金砷硫精矿烧渣炼铁富集金的研究
含金砷硫精矿烧渣炼铁富集金的研究王勇;刘志宏;马小波;何从行;李启厚【摘要】提出一种处理含金砷硫精矿的新工艺,主要包括焙烧脱除硫砷—烧渣炼铁富集金—电解分离铁金等工序.对其中烧渣炼铁富集金进行实验研究,研究熔炼中C 与O质量比与炉渣二元碱度(即CaO与SiO2质量比)、熔炼温度和熔炼时间对铁和金回收率的影响,确定最佳条件及在此条件下所得生铁的化学成分.研究结果表明:在C与O质量比为0.93、炉渣二元碱度为1.0、熔炼温度为1500℃、熔炼时间为90 min的最佳条件下,铁和金的回收率分别达到97.49％和99.10％,所得生铁中金质量分数为16 g/t,与烧渣金质量分数相比约提高0.63倍,铁质量分数为97.27％,碳质量分数为1.38％.%A new technology, which was composed of three main processes, i.e. roasting to remove sulfur and arsenic, iron smelting from the cinder to enrich gold, and electrolysis to separate iron and gold, was proposed for the treatment of sulfur concentrate containing gold and arsenic. The processes of iron-making by reduction smelting were investigated experimentally. The effects of mass ratio of carbon to oxygen together with slag binary basicity, smelting temperature and smelting time on the recoveries of iron and gold were evaluated, and the optimal conditions were determined. The results show that the optimal conditions are as follows: mass ratio of carbon to oxygen is 0.93, slag binary basicity is 1.0, smelting temperature is 1 500 癈 and smelting time is 90 min. Under the optimal conditions, the recoveries of iron and gold reach 97.49% and 99.10%, respectively, and the composition of pig iron obtained is analyzed chemically to be as follows: gold 16 g/t, iron 97.27%, and carbon 1.38%.The gold content in the pig iron increases by about 0.63 times than that in the cinder.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(044)001【总页数】6页(P8-13)【关键词】含金砷硫精矿;烧渣;炼铁;富集金【作者】王勇;刘志宏;马小波;何从行;李启厚【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙,410083;湖南水口山有色金属集团有限公司,湖南常宁,421513;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TF111我国低品位、难处理金矿资源丰富，约占已探明金矿储量的 25%[1]。
含砷硫铁矿焙烧过程的热力学分析
含砷硫铁矿焙烧过程的热力学分析
高瑞华
【期刊名称】《云南化工》
【年(卷),期】1995(000)003
【摘要】对含砷硫铁矿焙烧过程的热力学分析，绘出焙烧曲线，找出脱硫脱焙烧的理想条件，并对ＢＡＳＦ和Ｂｏｌｉｄｅｎ两种脱砷方法进行了讨论。
【总页数】3页(P37-39)
【作者】高瑞华
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TF046.2
【相关文献】
1.含砷铜渣预脱砷过程的热力学分析 [J], 万新宇;赵凯;齐渊洪;高建军;上官方钦
2.硫铁矿焙烧过程热力学分析 [J], 申屠华德
3.砷黄铁矿及含砷,硫金精矿氧化焙烧过程的热分析：含砷,硫金精矿焙烧过… [J], 郁强;周传华
4.硫铁矿流态化焙烧过程理论分析 [J], 黄以恪
5.含砷金矿湿法脱砷过程的热力学分析(Ⅰ)——五价砷溶解—沉淀平衡的热力学计算 [J], 李希明;柯家骏
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#国外处理金砷矿石的沸腾焙烧法
国外处理金砷矿石的沸腾焙烧法金矿石、含金砂矿和多金属矿石（金在其中作为附带回收的有价组分）等，是目前产金的主要来源。
在资本主义世界各国中，现已查明的金储量中有85%的金来自金矿石和含金砂矿，其余15%来自有色金属复合矿石，而且金矿石在金属总平衡表中的比重正在不断增加。
金或是呈游离状态，或者与硫化物（主要是与黄铁矿）紧密共生而存在于各种化合物和固溶体中。
在有些矿石中金主要呈各种化合物和固溶体状态存在。
因此不能用常规氰化法加以回收。
这类矿石被认为是难处理的矿石。
资本主义世界的主要产金国家是南非，加拿大和美国。
这些国家的金产量占工业发达国家和发展中国家黄金总产量的86%。
1874年南非金产量为780吨，占资本主义世界产金总量的78%，加拿大约为60吨，占5%，美国为35吨，约占3%。
南非的采金工业主要是建造在相当简单的，矿石较容易加工的大规模开采和生产的基础上。
加拿大采金工业的明显特点是有许多规模不大的矿床。
这些矿床中的矿石物质组成极不相同，其中有些为难处理的含金矿石。
对这些难处理的矿石采用了不同的工艺流程来回收金。
由于脉金矿床的规模不大，所以矿山和选矿厂的设备规格较小，劳动生产率也较低。
美国的采金工业中，主要是在处理有色金属矿石时附带回收其中的金（这部分金产量约占美国金的总产量的40%）。
美国有许多金矿床也像加拿大-样为难处理矿石。
大量科学研究工作和生产实践证明：对难处理的含金矿石及其精矿进行氧化焙烧和将氧化焙烧作为氰化之前的矿石准备作业，在技术上和经济上都是合理的。
属于难处理的含金物料有：铜产品、砷产品以及含细粒浸染金的黄铁矿精矿等。
如果不经过焙烧而直接对这些原料进行氰化时，金的回收率则不超过60~70%。
研究结果表明，难处理的含金物料在氧化焙烧之后，可从中获得含大量的细粒暴露金的孔隙状焙砂。
这样，氰化溶液就能进入金色果体内部，从而使回收金的过程变得更加容易。
经过预先氧化焙烧之后，再用氰化法处理矿石，就能使金的回收率提高到95~97.5%。
循环流态化焙烧技术在复杂难处理金矿矿石预脱硫中的应用研究
循环流态化焙烧技术在复杂难处理金矿矿石预脱硫中的应用研究引言：复杂难处理金矿矿石的预脱硫是精选金矿过程中的关键步骤。
循环流态化焙烧技术作为一种新型的预处理手段，在提高金矿资源综合利用率，减少环境污染方面具有潜在的应用价值。
本文旨在探讨循环流态化焙烧技术在复杂难处理金矿矿石预脱硫中的应用研究进展。
一、复杂难处理金矿矿石预脱硫的现状复杂难处理金矿矿石由于其含金量低，矿石结构复杂，有时还伴有其他有害元素的存在，传统的浸取工艺往往效率低下且造成环境污染。
传统的化学浸取方法在复杂金矿中的应用受到了严峻的挑战。
二、循环流态化焙烧技术的基本原理循环流态化焙烧技术是一种利用焙烧反应改变矿石结构的方法。
它通过控制气体流速和温度，使矿石在循环流态化床内不断循环，从而发生氧化还原反应，达到脱硫的目的。
该技术具有反应效率高、操作简便、产物易分离等优势，因此在金矿矿石预脱硫方面具有广泛的应用前景。
三、循环流态化焙烧技术在金矿矿石预脱硫中的应用研究进展1. 循环流态化焙烧参数优化研究在金矿矿石预脱硫过程中，循环流态化床内的气体流速、温度和物料浓度是影响反应效率和产物品质的关键因素。
通过对不同参数的优化研究，可以提高预脱硫的效果和产物的质量。
2. 循环流态化焙烧与其他技术的联合应用研究循环流态化焙烧技术与其他技术的联合应用可以进一步提高预脱硫效果。
例如，与化学浸取技术相结合，可以同时去除金矿矿石中的硫和其他有害元素，提高金的回收率。
与氧化技术相结合，可以使难处理金矿矿石中的金更易于溶解，提高金的提取效率。
3. 循环流态化焙烧床内反应机理研究研究循环流态化床内的反应机理有助于进一步优化循环流态化焙烧技术的参数和工艺。
通过微观和宏观的实验和模拟研究，可以深入了解焙烧反应的速率和热力学特性，为工业应用提供理论依据。
4. 循环流态化焙烧技术的工程应用研究循环流态化焙烧技术的工程应用是将其推广应用于实际生产中的关键。
通过建设大规模的循环流态化焙烧装置，并进行工艺优化和经济分析，可以验证该技术的可行性和经济效益，以促进其在金矿矿石预脱硫中的应用。
含砷铁矿焙烧脱砷与脱硫
含砷铁矿焙烧脱砷与脱硫成日金;栾晓帆【摘要】针对含砷铁矿石利用率低的问题,采用FactSage软件计算了毒砂铁矿在不同气氛中的脱砷热力学,开展了不同焙烧时间、焙烧温度和反应气氛下脱硫脱砷的焙烧试验,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法和X射线衍射测定了含砷铁矿石的化学成分和矿物物相.研究表明:在空气、氮气或真空气氛中焙烧含砷铁矿石可有效脱砷和脱硫.在1 400 K真空焙烧1h,脱砷及脱硫率分别高达89.9％和96.3％.毒砂矿在氧化性气氛中分解,生成As2O3 (g)和SO2(g),As2O3 (g)可与矿中Al2O3发生反应,生成AlAsO4残留在焙烧矿中.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】5页(P81-85)【关键词】低砷铁矿石;焙烧;脱砷脱硫;热力学【作者】成日金;栾晓帆【作者单位】武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北武汉430081;湖北省冶金二次资源工程技术研究中心,湖北武汉430081;湖北省冶金二次资源工程技术研究中心,湖北武汉430081【正文语种】中文我国广东、云南、内蒙古、黑龙江及甘肃等省区的沉积岩铁矿中普遍含有不等量的砷[1]。
含砷矿物如毒砂铁矿(FeAsS)常与铁矿石伴生。
砷和许多氧化物和硫化物是挥发性的，因此可以通过焙烧法除去矿石中的砷和硫。
几乎在所有情况下，砷和硫是钢中不希望有的杂质。
例如，铁矿石中的砷和硫影响精矿质量，进而影响后续冶金过程。
在炼铁过程中，砷化物和硫化物被还原进入铁水，且砷几乎全部进入钢水中，炼铁和炼钢过程中去砷比较困难[2- 6]。
砷对钢的性能有不利影响，如降低钢的断面收缩率和低温冲击韧性，增加钢的脆性与轧制时的表面裂纹等[2- 5]。
硫对不同钢种的危害众所周知，如引起热脆性和降低力学性能等。
在湿法预处理除砷方面，采用硝酸、硫化钠或氢氧化钠[7- 11]浸出法脱砷取得了较好效果，这是处理贵金属矿石的有效方法之一。
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含硫砷金矿一段焙烧脱除硫和砷的热力学研究张雁;李骞;杨永斌;徐斌;姜涛;李鸿炜;刘晓亮【摘要】采用热力恘软件FactSage7.0研究了某含硫砷金矿焙烧的热力恘行为,探索一段焙烧脱除硫和砷的可行性.模拟结果表明,在较窄的氧含量范围内,可在较宽温度范围内实现硫、砷的一段焙烧脱除;氧含量过高时,改变焙烧温度不能实现硫和砷的同时脱除;通过添加适量的碳、或通入一氧化碳,可还原硫酸盐和砷酸盐,提高硫和砷的一段焙烧脱除率.%The thermodynamic behavior of roasting a sulfur and arsenic-bearing gold ore was simulated by the thermodynamic software FactSage7.0, and the feasibility of removing sulfur and arsenic via one-stage oxidative roasting was explored. The simulation results demonstrate that under an appropriate content of oxygen the simultaneous removal of sulfur and arsenic can be achieved effectively at a relatively wide range of roasting temperature. However, when excessive oxygen is present, it is thermodynamically impossible to eliminate both elements simultaneously and effectively only by adjusting the roasting temperature. Adding carbon or injecting carbon monoxide during roasting will facilitate the removal of sulfur and arsenic, because they will reduce sulfates and arsenates.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】7页(P52-57,62)【关键词】有色金属冶金;含硫砷金矿;一段焙烧;硫、砷的脱除;热力恘【作者】张雁;李骞;杨永斌;徐斌;姜涛;李鸿炜;刘晓亮【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院,长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TD982随着金矿资源的日益开发，金的提取已逐步由易处理矿石转向难处理矿石。
含硫砷金矿属于典型的难浸金矿，而当其中含有碳时，金的浸出更为困难，主要原因是毒砂、黄铁矿等硫化物对金形成了包裹，阻碍了金与浸出剂的直接接触，导致金的浸出率较低，故必须进行预处理以改善浸出效果[1-4]。
相比加压氧化法、化学氧化法以及生物氧化法[5-8]，焙烧氧化法[9-10]作为传统工艺因其工艺成熟、操作简单、技术可靠、适应性强等优势，仍然是该类矿石预处理工艺中最具吸引力的方法。
已有研究表明，砷、硫的脱除气氛不同。
一般在较低温度(300～500℃)、中性气氛下砷的脱除效果较好。
当氧气浓度较高时，三氧化二砷会被氧化成五氧化二砷，且该物质不挥发易残留在焙砂中，氰化时部分砷溶解进入溶液中，五价砷的化合物易在金的表面形成薄膜，从而影响金的浸出。
而硫的脱除一般在较高温度(650℃左右)和强氧化气氛下进行。
因此，对含硫砷金矿，常采用两段氧化焙烧预处理：第I段脱砷使砷以As4O6形式释放，第II段脱硫，使硫以SO2气体形式释放。
这样形成的焙砂是疏松多孔的铁氧化物颗粒，有利于金与氰化物接触，提高金的浸出率。
但两段焙烧预处理工艺温度很难控制、易产生过焙烧造成二次包裹，且时间长(一般为2～3 h)、能耗大、效率低、成本高[11-14]。
张淑会等[15]使用HSC Chemistry 5.0热力学分析软件研究表明当CO含量较高时，O2及CO2能削弱体系的强还原性气氛，促进脱砷；当CO含量较低时，O2的存在不利于脱砷；不论在何种气氛中，提高温度均有利于脱砷。
Chakraborti等[16]在525℃下研究了不同CO2/CO的脱砷，结果表明在纯CO气氛下的脱砷率远远大于CO-CO2混合气氛，并且随着CO2比例的增加，脱砷率下降；若以固体C为还原剂，脱砷率随着配C量的增加先上升后下降。
这是因为在过强的还原性气氛条件下，部分砷能以单质形式存在，高温下As与Fe形成固态FeAs而降低脱砷率。
杨大锦等[17]对某高砷红土矿焙烧过程中添加焦粉及在CO气氛下焙烧的试验表明，随着焦粉添加量的增加或CO浓度的提高，脱砷率均呈现为先增大后减小的趋势，在焦粉配入量为2%～3%或pCO=(5～10)×103Pa时，砷的脱除率大于98%。
由此可见，C及CO均利于砷的脱除。
鉴于两段焙烧存在的不足，是否可通过调节焙烧过程中的温度和气氛来实现含硫砷金矿中硫和砷的一段焙烧脱除，是一个值得研究的方向。
上述脱砷研究提供了一些借鉴，然而，有关一段焙烧脱除含硫砷金矿中硫和砷的研究较少，并且有关 C和CO对硫砷脱除行为影响的研究也不全面。
因此，本文采用热力学计算软件FactSage7.0中的Equilib模块对云南某难处理金精矿一段焙烧硫、砷的脱除行为进行了热力学模拟研究。
1.1 模拟计算原理含硫砷金矿中硫砷分别主要以黄铁矿和砷黄铁矿形式存在。
黄铁矿和砷黄铁矿氧化焙烧过程中所发生的反应比较复杂，且欲使硫砷均以气体形式脱除所需的氧浓度和焙烧温度差异较大，因此工业常采用两段焙烧处理含砷金矿。
两段焙烧存在较多不足，本文采用热力学计算软件 FactSage7.0中的Equilib模块对一段焙烧脱除硫和砷的可行性进行了模拟计算。
FactSage是一种化学热力学计算系统，其应用范围包括材料科学、火法冶金、湿法冶金、电冶金、腐蚀、玻璃工业、燃烧、陶瓷、地质等。
本文所用的Equilib模块是FactSage的Gibbs自由能的部分。
其依据ChemApp法则[18]，使用Gibbs自由能最小原则计算在一定条件下(温度，压强或给定元素或者化合物含量)反应达到化学平衡时各物相的含量。
本文中的模拟计算是在一个大气压下，含砷金矿含量一定的条件下，改变体系的氧含量(绝对含氧量，即假设通入的氧气与黄铁矿和砷黄铁矿完全反应)或焙烧温度，从而得出氧含量及焙烧温度对硫砷脱除率及焙烧后焙砂中主要物相平衡含量的影响。
此外，还研究了C和CO含量对含硫砷金矿焙烧硫砷脱除行为的影响。
本文中假设金精矿含量为10 kg。
氧含量指焙烧10 kg金精矿体系所需的理论氧含量，单位为mol/10 kg金精矿，正文中氧含量单位均简称为mol。
同理，C和CO含量即为焙烧10 kg金精矿体系所需的理论C或CO含量，正文中同样简称为mol。
1.2 物料本文中进行热力学计算的试验样品为我国云南某浮选金精矿，其化学成分如表1所示。
由表1可知，该金精矿中金含量为18.05 g/t。
其中硫和砷含量分别为20.76%和1.62%。
并且该金精矿中硫和砷分别主要以黄铁矿和砷黄铁矿的形式存在。
根据软件初始条件的设定要求，当金精矿质量为10 kg时，折算出其中黄铁矿(FeS2)含量为30.66 mol、砷黄铁矿(FeAsS)含量为1.49 mol，此条件作为模拟计算的初始条件。
2.1 氧含量对硫和砷脱除行为的影响900 K下，模拟计算了氧含量对 30.66 mol FeS2+1.49 mol FeAsS体系焙烧硫砷脱除率的影响，结果如图1所示。
由图1(a)可知，硫和砷的脱除与氧含量的相关性可分为3个阶段：1) 较低氧含量下，硫就开始脱除，并随着氧含量的增加，脱硫率不断增加。
2) 脱砷率在氧含量超过80 mol时，才开始显著增加；脱硫率和脱砷率在氧含量为86～88 mol时同时达到最大值100%。
3) 继续增加氧含量，脱硫率和脱砷率均快速降低。
因此，从热力学分析，当氧浓度适宜时，含硫砷金矿可以通过一段焙烧实现硫砷的同时脱除。
结合图1(a)的分段，可将图1(b)分以下3个部分进行分析：1) 氧含量低于80 mol。
随着氧浓度的增加，黄铁矿的氧化程度不断增加，首先较低氧浓度下主要以磁黄铁矿(Fe7S8和FeS)形式存在，然后随着氧含量的增加开始生成 Fe3O4。
砷黄铁矿则只能生成As2S3液相，这是由于黄铁矿氧化生成 Fe7S8、FeS和Fe3O4的反应比砷黄铁矿氧化为As4O6的反应更易发生。
因此在氧含量不足时黄铁矿会优先氧化，同时脱除部分硫；而砷黄铁矿仅能生成 As2S3，导致砷无法以气体形式脱除。
可见，该氧含量下，黄铁矿和砷黄铁矿均不能得到充分的氧化。
2) 氧含量为80～88 mol。
当氧含量为80 mol时，Fe3O4含量达到最大值，此时砷黄铁矿开始氧化生成As4O6。
随着氧含量的增加，As2S3和Fe3O4含量逐渐降低，Fe2O3开始生成并且含量不断增加。
在氧浓度为86 mol时，砷黄铁矿完全氧化生成As4O6，此时脱砷和脱硫率均达到最大值。
3) 氧含量高于88 mol。
当氧含量稍大于88 mol时，FeAsO4就可大量生成，此后继续增加氧含量会陆续的生成FeSO4和Fe2(SO4)3，这是因为高氧含量下FeAsO4比FeSO4和Fe2(SO4)3更容易生成。
可见，氧含量过高，将生成砷酸盐和硫酸盐导致脱砷和脱硫率的降低。
综上所述，低氧含量下As2S3不易进一步氧化，而高氧含量下 FeAsO4又极易生成，从而导致适宜脱砷的氧含量范围较窄。
若能控制氧含量在 86～88 mol范围内，仍可实现硫砷的一步脱除。
2.2 焙烧温度对硫和砷脱除行为的影响为了揭示焙烧温度对金精矿硫砷脱除的影响，分别模拟了氧含量为 88 mol (适宜氧含量)和 100 mol (过氧含量)时，焙烧温度对30.66 mol FeS2+1.49 mol FeAsS体系硫砷脱除率和固体产物含量变化的影响。
2.2.1 最佳氧含量下焙烧温度的影响氧含量为88 mol时，硫砷脱除率和固体产物含量随温度的变化如图2所示。