某含砷金矿石提高回收率研究

预氧化结束后, 先按 10kg/ t 的 量往矿浆中加入 CaO 进行调浆, 然后按 4kg/ t 和 15g/ L 的量分别加入 NaCN 和活性炭, 浸出和吸附 24h, 金的氰化浸出率为 93. 3% , 金的吸附率为 99. 4% 。 3. 4 环境控制
矿石中砷含量较高, 即使直接氰化, 浸出矿浆中 也会有 85mg/ L 左右的较高质量浓度的砷, 氰化尾液 必须经过除砷和除氰处理, 才能排放。预氧化提金完 成后, 矿浆中砷质量浓度为 155mg/ L, 氰质量浓度为 500mg/ L。 在 两 种 矿 浆 中 分 别 加 入 5kg/ m3 的 Ca( ClO ) 2和 4kg/ m3 的 Fe2 ( SO4 ) 3, 在搅拌槽中分别除 氰和除砷, 溶液中氰化物和砷的质量浓度都可以降至 0. 5mg/ L 以下, 达到环保要求。
34 选 矿 与 冶 炼
黄金 GOLD
2005 年第 1 期/ 第 26 卷
某含砷金矿石提高回收率研究
孟宇群1 , 代淑娟2, 宿少玲1
( 11 中国科学院金属研究所; 21 沈阳有色金属研究院)
摘要: 采用塔式磨浸机细磨和碱浸预处理工艺, 在磨矿细度- 400 目粒级质 量分数为 95% ,
40% 的矿浆浓度和 8. 5 e 的环境温度下, 使用 NaOH 和 CaO 对砷质量分数为 2% 的金矿石碱浸预处
36 选 矿 与 冶 炼
黄金
从 10. 5h 开始补加, 矿浆温度同时也缓慢下降并保持 在 46. 5 e 的水平。预氧化 10. 5~ 13. 5h 和 13. 5~ 15h, 吨 矿 消 耗 CaO 的 速 率 分 别 为 2. 2kg/ h 和 6. 7kg/ h。预氧化 15~ 16h, 未补加 CaO。预氧化 16h, 合计消耗 NaOH 为 45kg/ t, CaO 为 20kg/ t 。 3. 3 金的回收
程。它既是一个高效细磨机, 同时也是一个活化器, 并且还可以成为一个预浸出器、预氧化器[ 1~ 3] 或预浮
选器[ 4] 。
比磨矿细度- 200 质量分数为 85% 时提高了 11 个百
在- 200 目质量分数为 95% 和- 400 目质量分数
分点。
表 4 磨矿细度试验
为 95% 的磨矿细度下, 进行了常温常压强化 碱浸预 处理研究。通过碱浸使砷硫矿物氧化并进一步转化
表 5 强化碱 浸预处理结果
预氧化 时间 /h
8 16 24
w ( - 200 目) 95%
NaOH
CaO 耗量
砷氧化率
24h 氰化尾 硫氧化率
耗量
渣金品位
/ ( kg#t- 1) / % / ( kg#t- 1)
/% / ( g#t - 1)
金浸出 率/ %
45
65. 5
11. 3
பைடு நூலகம்
1. 6
90. 2
理 16h, 金的氰化浸出率从细磨碱浸前的 75. 6% 提高到 93. 3% 。细磨和碱浸预处理成本大约 126
元/ t。采用该技术对 50t/ d 规模的某黄金冶炼厂进行改造, 每年可以多回收黄金 43. 5kg, 3 个半月
收回细磨和预处理系统的设备投资。
关键词: 含砷金矿石; 细磨; 碱浸预处理; 提高回收率
理工艺满足含砷金矿石的矿物学解离要求, 并获得高 的金回收率。通过技术经济的综合比较, 在- 400 目 质量分数为 95% 的磨矿细度下预氧化 16h 的金回收 结果最优。
图 2 给出了强化碱浸预处理过程中 NaOH 和 CaO 的消耗动力学以及矿浆温度的变化情况。图 2 结果 显示, 因碱浸反应放热使矿浆温度迅速上升。强化碱 浸 1. 5h, 矿浆温度从初始的 8. 5 e 上升至 51 e 的峰值 点, 吨矿耗碱速率同期也最高, 约 15kg/ h。预氧化1. 5 ~ 4h, 矿浆温度保持在 50 e 的水平, 同期吨矿平均耗 碱速率为 5. 6kg/ h。碱浸 4. 5~ 8h, 矿浆温度 略有下 降并保持在 48 e 的水平。预氧化 8h 后, 改用 CaO 并
接氰化浸出考察。试验结果如表 4 所示。随着磨矿 机细磨活化后, 矿物的热稳定性降低, 耐酸耐碱程度
细度的提高, 金浸出率有增加的趋势。在上述三种磨 矿细 度 下 氰 化 24h, 金 的 浸 出 率 分 别 为 75. 6% ,
减弱, 溶解性、活性、反应速度等提高, 使砷硫矿物在 高温高压下才能发生的氧化反应能够在常温常压下
图 2 NaOH、CaO 消耗动力学和矿浆温度的变化
3. 5 经济评估 采用 50t / d 细磨能力的塔式磨浸机将矿石的磨
矿细度从现有生产的- 200 目为 85% 提高到- 400 目
为 95% , 磨矿分级成本为 15 元/ t。碱浸预氧化 16h, 搅拌和通气电耗 27 元/ t, NaOH 和 CaO 的消耗成本为 84 元/ t, 细磨和碱浸预处理共增加成本 126 元/ t。由 于氰化等后续作业的提金成本与环境排放控制成本 和采用直接氰化方法的相同, 所以, 采用细磨分级和 强化碱浸预氧化系统后, 增加的生产成本不变。需增 加的设备有塔式磨浸机、旋流器、预氧化搅拌槽和风 机, 投资约 90 万元。
中图分类号: TF111. 3
文献标识码 : B
文章编号: 1001- 1277( 2005) 01- 0034- 03
某黄金冶炼厂采用炭浆工艺处理含砷含碳多金
属硫化物金矿石。因矿石成分复杂, 且含砷较高, 多 年来金的氰化浸出率一直徘徊在 75% ~ 77% 左右, 资源利用率低。为了进一步提高经济效益, 采用塔式 磨浸机细磨和碱性常温常压预处理工艺[ 1~ 3] , 对生产 矿石开展了提高金回收率研究, 为生产改造提供技术 方案。
20
77. 0
17. 6
1. 4
91. 5
50
85. 5
21. 8
1. 3
92. 1
NaOH 耗量/ ( kg#t- 1)
45
w ( - 400 目) 95%
CaO 耗量/ ( kg#t- 1)
24h 氰化尾 砷氧化率 硫氧化率
渣金品位
/%
/%
/ ( g#t - 1)
金浸出 率/ %
73. 0
13. 2
77. 4% , 86. 6% 。- 200 目质量分数小于 95% 磨矿细 发生。因此, 塔 式磨浸机能强化 并加快某些化 学过
度的金浸出率仅比- 200 目质量分数小于 85% 磨矿 细度的 金浸出率 略有提高; 但 当磨矿细度 达到 - 400 目质量分数为 95% 时, 金的浸出率提 高显著,
3. 1 细磨直接氰化 在- 200 目质量分数为 85% , 95% , - 400 目质量
暴露在水和空气中的氧化反应半反应期达 24 000d, 自然氧化动力学非常缓慢。在相同条件下, 毒砂的氧
分数为 95% 三种磨矿细度条件下, 对矿石进行了直 化分解速度约比黄铁矿高 4. 5 倍。但经过塔式磨浸
基本试验条件, 如表 1~ 3 所示。
表 1 磨矿条件
< 3mm 金矿石 / kg
用水 /L
环境温度 环境压力 矿浆浓度
/e
/ MPa
/%
3
3
8. 5
0. 1
50
表 2 强化碱浸条件
调浆补水 矿浆浓度 环境温度 环境压力 空气流量
矿浆 pH
/L
/%
/e
/ MPa / ( m3. h- 1)
1. 5
40
1 矿石性质
矿石属多金属高砷硫化物类型, 成分复杂。矿石 中: Au 16. 4g/ t, Ag 16g/ t , As 2. 0% , S 10. 7% , C 0. 3% , Fe 6. 5% , Pb 0. 15% , Zn 2. 8% , Cu 0. 1% 。 金属矿物主要有黄铁矿, 其次为闪锌矿、方铅矿、磁黄 铁矿、毒砂及部分黄铜矿, 偶见铜蓝和黝铜矿。非金 属矿物主要为石英、绢云母及少量的方解石。经碳含 量化验和岩矿光片镜下分析未发现石墨矿物, 碳元素 主要来源于碳酸盐。虽有少量有机碳, 但吸附能力不 强。
8. 5
0. 1 0. 3~ 0. 4 11
注: 没有预热和保温措施
收稿日期: 2004- 11- 02 作者简介: 孟宇群( 1967- ) , 男, 辽宁义县人, 博士, 高级工程师; 沈阳市沈河区文化路 72 号, 110016
2005 年第 1 期/ 第 26 卷
CaO 用量 / ( kg#t - 1)
磨矿细度
w ( - 200 目) 85% w ( - 200 目) 95% w ( - 400 目) 95%
24h 氰化尾渣 金品位/ ( g#t- 1)
4. 0 3. 7 2. 2
金的氰化浸出率 /%
75. 6 77. 4 86. 6
成砷酸盐( 铁、钙) 沉淀、硫酸钙、氢氧化铁和三氧化二 铁等不影响氰化浸出的物质, 使包裹在砷硫矿物中的 金化学解离, 从而获得满意的金回收率。预处理试验 结果如表 5 所示。
金主要呈独立的金矿物形式存在; 分为粒状和不 规则状; 主要以裂隙金、包体金、晶隙金分布于黄铁矿 的裂隙; 其次呈包体金、晶隙金包裹于黄铁矿和分布 于黄铁矿与石英的晶隙, 毒砂中也有部分包 裹金存 在; 金粒以细粒和微细粒为主, 多数分布在 0. 035~ 0. 002 5mm 之间。
2试验
2. 1 流程与设备 试验采用的工艺流程如图 1 所示。试验用的仪
而金的回收率从 75. 6% 提高到 93. 3% , 每吨矿 石可多回收黄金 2. 9g, 金价按 105 元/ g 计, 吨矿增加 产值 304. 5 元。与增加的生产成本抵扣, 吨矿增加效 益 178. 5 元。按 50t/ d 的生产能力计, 每天多回收黄 金 145g, 增加产值 15 525 元, 利润 8 925 元。每年生 产时间按 300d 计算, 年多回收黄金 43. 5kg, 增加产值 466 万元, 利润 268 万元, 3 个半月收回投资。