浅谈含砷金矿提金前的预处理工艺及合理选择
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 含砷 金 矿 难浸 的 原 因 与预 处 理的必要性
造成含砷金矿难浸的原因有: a. 金常以显微和次显微粒浸染或以固
溶状态存在于黄铁矿、砷黄铁矿、毒砂、雄黄 和雌黄中; b. 硫化物( 黄铁矿、砷黄铁矿、磁黄铁矿 等) 分解出的具有还原性的物质以及耗氰化 物的金属( 如铜、铅、锌、铁等) 都会使金的氰 化浸出受到影响; c. 砷的简单硫化物( 雌黄、雄黄) 易溶于 碱性氰化溶液中, 并且生成硫代砷酸盐, 从而 消耗大量的氧和氰化物; d. 对于碳质或粘土质型砷金矿, 含碳物 质或某些粘土矿的对金氰铬合物具有吸附作 用, 使氰化浸出困难。这些原因造成含砷金矿 直接用氰化法时, 氰化物消耗量大, 金浸出率 很低。欲从这种金矿中提取金, 必须预先脱 砷, 将包裹金的黄铁矿和毒砂破坏, 使金裸露 而成为可浸状态, 易与氰化物反应从而提高
2 76. 7 0. 93 16. 3
3 74. 1 8. 87 21. 8
4 51. 0 19. 20 28. 0
5 49. 0 5. 00 15. 7
6 36. 4 0. 35 28. 2
7 31. 9 11. 6 41. 8
8 30. 4 0. 31 22. 4
9 23. 8 4. 64 16. 5
生产指标见表 2。
表 1 国外沸 腾炉焙烧生产指标
选厂名称
麦克里得科克夏特 贾 丁 科彻纳_ 威兰斯 迪肯森 格特哈尔 坎贝尔_ 雷得湖 委安特_ 耶洛奈夫 达 尼 比 梯wenku.baidu.com温得拉
国 家
加拿大 美 国 加拿大 加拿大 美 国 加拿大 加拿大 津巴布韦 加拿大 澳大利亚
生产能力
t/ d 50 20～40 8～15 12～15 1500～1800 60 195 600 100～125 80
了较深入的研究。中国科学院化工冶金研究
所对四川省东北寨金矿采用加压氧化碱浸法
预 处 理 金 精 矿, 金 浸 出 率 由 35% 提 高 到 85% 。广东有色金属研究院对广东莲花山钨 矿砷钴尾矿( 含 As 20. 20% , Co 0. 96% , Au 6g / t ) 采用加压氧化, 金浸出率可达 81. 7% 。 3. 2 细菌氧化浸出法 细菌氧化浸出法是用氧化亚铁硫杆菌氧 化砷黄铁矿、毒砂和黄铁矿将其转变为硫酸、
图 2 细 菌浸出预处理流程
3. 3 硝酸分解法 硝酸是黄铁矿、砷黄铁矿以及有色金属 硫化物的有效氧化剂。前苏联研究用硝酸处 理含砷金矿, 浸渣氰化提金回收率可达 95% 以上, 该法的缺点是酸耗较大。我国广东有色 金属研究院以此法处理新疆哈图金矿, 硝酸 耗量为每吨精矿 639 kg , 即使增加硝酸回收 工艺, 硝酸耗量也达每吨精矿 470 kg。
1997 年第 6 期 冶金矿山设计与建设 25
含砷 16. 7% 的矿石, 使金浸出率由 80% 提高 到 97% , 氰化物单耗减少 75% ～95% 。80 年 代初期, 加拿大赛里特研究中心对黄铁矿和 砷黄铁矿精矿进行直接氰化浸出和加压氧化
1. 28 0. 8～1. 0 92～94
表 2 国内转窑焙烧生产指标
选厂名称
黄金洞金矿 哈图金矿 苗龙金矿
Au, g/ t 80～100 50～60
65
原料成分 As, % 20 3. 3 11
S, % 18～20 8～10
32
焙砂成分
Au, g/ t 100～170
60～70
A s, % < 1. 0 < 1. 0
7. 8
2. 9
3. 6
9. 3
0. 2
80 75～85
215 6. 5 20. 2 300
1. 6
1. 0
97. 3
127 9. 3 20. 1 155
1. 0
2. 5
93
4. 5 22. 0 124～155 1. 4
1. 0
93. 7 95
28
2. 3 16. 0
34
0. 3
1. 6
92
41. 6 1. 92 24. 5
浸出法预处理的对比试验, 其余氰化回收率 对比结果如表 3 所示。所有加压氧化浸出预 处理的金精矿中金的回收率都比直接氰化法
的回收率大幅度提高。
表 3 金精矿直接氰 化法和加压氧化 浸出法预处理结果对比表
精矿
化学成分
序号 A u, g / t A s, % S , %
1 23. 2 5. 69 18. 7
硫酸盐和砷酸盐, 然后用常规氰化法浸出金。 前苏联自 60 年代末起就进行氧化铁硫 杆菌脱除金精矿中砷的研究, 结果表明: 当处
理含砷量 3% 以下的矿样时, 经 100 h 细菌浸 出脱砷率达 91% 。当处理含砷 10% 以上的精 矿 时, 则需 进行 两段细 菌浸出, 经 90～ 100 h, 浸出可脱砷 86% ～96% , 金回收率达 90% ～91% , 而直接氰化, 金回收率仅 10% 左右。 1986 年南非的 Faivr ew 矿建立了 10t / d 的 浮选 金精 矿细 菌氧化 预处 理试 验厂 。1 988 年 EIM CO 公司在津巴布韦也建立了一座细 菌氧化预处理工厂。此外, 美国、澳大利亚、加 拿大等国也建立了类似的半工业试验厂。 我国细菌 浸出处理较常用的流程 如图 2。中国科学院微生物研究所在广西苹果六岑 金矿进行细菌浸出除砷和氧化提金试验, 脱 砷率达 90% 左右, 金回收率达 90% 。用细菌 氧化法处理新疆哈图含砷金精矿, 除砷效果 与此相近, 氰化提金率可达 91% ～93% 。对 江西万年银金矿和河北半壁山金矿等高砷硫 化 矿的试 验表明, 即 使对含 砷高 达 10% ～ 20% 的金银矿, 用细菌氧化法浸出 5 天, 脱砷 率也可达 90% 以上。对杨金沟金矿采用细菌 氧 化 预 处 理, 氰 化 浸 金 率 从 34% 提 高 到 90% 。
大提高金的氰化浸出率。焙烧方法主要有沸 腾炉焙烧和回转窑焙烧法两种。 国外一般采用沸腾炉焙烧, 其焙烧生产
目前国内外处理含砷金矿的预处理方法 指标见表 1, 国内氧化焙烧都采用回转窑焙
很多。但是在工业上应用的主要氧化焙烧法 烧, 其原则流程如图 1 所示, 国内回转窑焙烧
脱除砷、硫, 焙砂再氰化的提金工艺。
原料成分
焙烧成分
氰化金浸
A u, g/ t A s, % S , % A u, g/ t A s , % S, %
34
3～5 35～38 47
0. 4
1. 2
出率, % 75
38
20. 0 109
1. 1
60
187 5. 3 16. 6 196
4. 3
92
69
11. 0 18. 8
85
3. 1
0. 8
KEYWORDS Arsenic-bearing g old ore P retr eat ment Calcinatio n Leaching
我国含砷难处理金矿资源丰富, 在黄金 矿产资源中占有较大的比例。自 1978 年在贵 州省册享县发现国内第一个含砷含碳微细粒 浸染型难处理金矿至今, 通过十几年的地质 勘探工作, 相继在全国 16 个省( 区) 发现了这 类难处理金矿, 远景储量非常可观, 将成为我 国今后开发利用的重要黄金资源。由于难处 理金矿选冶指标不高, 给其利用带来了很大 的困难。近几年国内外许多研究单位对难处 理金矿和选冶工艺进行了大量的研究工作, 并取得了较大的进展。
24 冶金矿山设计与建设 1997 年第 6 期
金的回收率。所以在进行金的提取之前必须 对这种金矿先进行预处理。
含砷金精矿经过氧化焙烧, 使砷硫化物 氧化分解, 被包裹的金得到充分暴露, 从而大
2 含砷 金 矿 干法 预 处 理 工艺 的 生产现状
关键词 含砷金矿 预处理 焙烧 浸出
On pretreatment process of arsenic-bearing gol d ore bef ore extraction of
gold and its reasonable selection
Wang Juxiang ABSTRACT In t his paper t he causes for leaching dif ficult y of arsenicbearing gold or e and t he necessity of it s pret reatm ent , t he present condit ions of tr eat ing arsenic-bearing go ld o re w it h dry and wet pr et reat ment process w er e described, and opinions o f r easo nable select ion o f pret reat ment pr ocess f or arsenic- bearing g old ore w ere also g iven.
S, % 5～7 2～3
氰化金浸 出率, %
93 87 91. 6
脱硫率 %
备 注
99 小型试验数据
98. 75
成本都比较高。因此含砷金精矿预处理工艺
的发展趋势应是下述的湿法冶金。
3 含砷金矿湿法预处理工艺
图 1 国内氧化焙 烧原则流程图
从表 1、表 2 看出氧化焙烧法可以脱除 含砷物料中 的砷和硫, 使 包裹在黄铁矿、毒 砂、砷黄铁矿中的金暴露而易于浸出。但是在 焙烧过程中难免产生粉尘和砷尘严重污染环 境, 同时焙烧时有一部分金损失在砷尘和外 泄的烟尘中, 而且焙烧法的基建投资和经营
第 29 卷 第 1997 年 11
6期 月
M
et
al
冶金矿山设计与建设
mine design and const ruct ion
23
浅谈含砷金矿提金前的预处理工艺及合理选择
长沙冶金设计研究院 王菊香
提 要 对含砷金矿 难浸的原因和预处 理的必要性, 以及用干法 和湿法预处 理工艺 处理含砷金矿的现状等进 行了论述, 并提出了合理选择含砷金矿预处理工艺的看 法。
10 22. 8 0. 22 32. 4
11 14. 1 0. 40 38. 5
12 86 0. 13 25. 9
金氰化回收率, % 直接氰化 氧化后氰化
74. 4
99. 4
22. 3
98. 1
18. 4
98. 1
21. 0
98. 6
42. 6
92. 4
55. 2
98. 7
4. 7
98. 6
42. 5
3. 1 加压氧化浸出法 加压氧化浸出法是一种深度氧化法。在 加压容器中, 往含砷金矿的酸性( 或碱性) 矿 浆中通入氧气( 或空气) , 砷、硫被氧化成易于 溶解的砷酸盐及硫酸盐, 从而使砷硫矿物包 裹的金暴露, 易于氰化浸出。 近四十年来, 对于用加压氧化浸出法代 替焙烧法, 使金从硫化矿中解离出来的工艺 已引起许多国家的重视。早在 50 年代中期, 加拿大化建公司就曾在温度为 232℃及氧压 2250 kPa 条件下, 加压氧化浸出含金 59 g / t 、
95. 9
7. 3
98. 2
53. 9
99. 0
39. 6
98. 7
24. 4
96. 6
美国霍姆斯特公司在加里福尼亚州的麦
克劳林金矿, 采用加压氧化浸出法预处理, 然 后采用氰化和炭浆法工艺提金。该金矿已于 1985 年投产, 日处理原矿 2700 t, 年产金 16 万盎司。
我国近几年来在加压氧化工艺方面也有
26 冶金矿山设计与建设 1997 年第 6 期
3. 4 电化学氧化浸出法 利用导电性较强的碱( NaOH) 溶液作介 质, 使矿浆在电极作用下进行氧化预处理, 也 被认为是一种有效的砷金矿预处理方法。但 此法耗碱和耗电较高, 预处理成本较高。 3. 5 碱浸法 长沙矿冶研究院于 1990 年采用碱浸法 对海南海天选矿厂含砷金矿石进行预处理试 验, 结果表明: 在常温、常压下含砷金矿石在 碱溶液中只要预处理 2h, 金的浸出率就可以 由 81% 提高到 97% 。该工艺具有广阔的前 景, 是含砷金矿预处理工艺的发展趋势。目前 国内许多研究单位正对它进行全面深入的研 究。湖南金鹰金矿也准备采用碱浸法预处理 含砷金精矿, 现正在进行扩大试验。
造成含砷金矿难浸的原因有: a. 金常以显微和次显微粒浸染或以固
溶状态存在于黄铁矿、砷黄铁矿、毒砂、雄黄 和雌黄中; b. 硫化物( 黄铁矿、砷黄铁矿、磁黄铁矿 等) 分解出的具有还原性的物质以及耗氰化 物的金属( 如铜、铅、锌、铁等) 都会使金的氰 化浸出受到影响; c. 砷的简单硫化物( 雌黄、雄黄) 易溶于 碱性氰化溶液中, 并且生成硫代砷酸盐, 从而 消耗大量的氧和氰化物; d. 对于碳质或粘土质型砷金矿, 含碳物 质或某些粘土矿的对金氰铬合物具有吸附作 用, 使氰化浸出困难。这些原因造成含砷金矿 直接用氰化法时, 氰化物消耗量大, 金浸出率 很低。欲从这种金矿中提取金, 必须预先脱 砷, 将包裹金的黄铁矿和毒砂破坏, 使金裸露 而成为可浸状态, 易与氰化物反应从而提高
2 76. 7 0. 93 16. 3
3 74. 1 8. 87 21. 8
4 51. 0 19. 20 28. 0
5 49. 0 5. 00 15. 7
6 36. 4 0. 35 28. 2
7 31. 9 11. 6 41. 8
8 30. 4 0. 31 22. 4
9 23. 8 4. 64 16. 5
生产指标见表 2。
表 1 国外沸 腾炉焙烧生产指标
选厂名称
麦克里得科克夏特 贾 丁 科彻纳_ 威兰斯 迪肯森 格特哈尔 坎贝尔_ 雷得湖 委安特_ 耶洛奈夫 达 尼 比 梯wenku.baidu.com温得拉
国 家
加拿大 美 国 加拿大 加拿大 美 国 加拿大 加拿大 津巴布韦 加拿大 澳大利亚
生产能力
t/ d 50 20～40 8～15 12～15 1500～1800 60 195 600 100～125 80
了较深入的研究。中国科学院化工冶金研究
所对四川省东北寨金矿采用加压氧化碱浸法
预 处 理 金 精 矿, 金 浸 出 率 由 35% 提 高 到 85% 。广东有色金属研究院对广东莲花山钨 矿砷钴尾矿( 含 As 20. 20% , Co 0. 96% , Au 6g / t ) 采用加压氧化, 金浸出率可达 81. 7% 。 3. 2 细菌氧化浸出法 细菌氧化浸出法是用氧化亚铁硫杆菌氧 化砷黄铁矿、毒砂和黄铁矿将其转变为硫酸、
图 2 细 菌浸出预处理流程
3. 3 硝酸分解法 硝酸是黄铁矿、砷黄铁矿以及有色金属 硫化物的有效氧化剂。前苏联研究用硝酸处 理含砷金矿, 浸渣氰化提金回收率可达 95% 以上, 该法的缺点是酸耗较大。我国广东有色 金属研究院以此法处理新疆哈图金矿, 硝酸 耗量为每吨精矿 639 kg , 即使增加硝酸回收 工艺, 硝酸耗量也达每吨精矿 470 kg。
1997 年第 6 期 冶金矿山设计与建设 25
含砷 16. 7% 的矿石, 使金浸出率由 80% 提高 到 97% , 氰化物单耗减少 75% ～95% 。80 年 代初期, 加拿大赛里特研究中心对黄铁矿和 砷黄铁矿精矿进行直接氰化浸出和加压氧化
1. 28 0. 8～1. 0 92～94
表 2 国内转窑焙烧生产指标
选厂名称
黄金洞金矿 哈图金矿 苗龙金矿
Au, g/ t 80～100 50～60
65
原料成分 As, % 20 3. 3 11
S, % 18～20 8～10
32
焙砂成分
Au, g/ t 100～170
60～70
A s, % < 1. 0 < 1. 0
7. 8
2. 9
3. 6
9. 3
0. 2
80 75～85
215 6. 5 20. 2 300
1. 6
1. 0
97. 3
127 9. 3 20. 1 155
1. 0
2. 5
93
4. 5 22. 0 124～155 1. 4
1. 0
93. 7 95
28
2. 3 16. 0
34
0. 3
1. 6
92
41. 6 1. 92 24. 5
浸出法预处理的对比试验, 其余氰化回收率 对比结果如表 3 所示。所有加压氧化浸出预 处理的金精矿中金的回收率都比直接氰化法
的回收率大幅度提高。
表 3 金精矿直接氰 化法和加压氧化 浸出法预处理结果对比表
精矿
化学成分
序号 A u, g / t A s, % S , %
1 23. 2 5. 69 18. 7
硫酸盐和砷酸盐, 然后用常规氰化法浸出金。 前苏联自 60 年代末起就进行氧化铁硫 杆菌脱除金精矿中砷的研究, 结果表明: 当处
理含砷量 3% 以下的矿样时, 经 100 h 细菌浸 出脱砷率达 91% 。当处理含砷 10% 以上的精 矿 时, 则需 进行 两段细 菌浸出, 经 90～ 100 h, 浸出可脱砷 86% ～96% , 金回收率达 90% ～91% , 而直接氰化, 金回收率仅 10% 左右。 1986 年南非的 Faivr ew 矿建立了 10t / d 的 浮选 金精 矿细 菌氧化 预处 理试 验厂 。1 988 年 EIM CO 公司在津巴布韦也建立了一座细 菌氧化预处理工厂。此外, 美国、澳大利亚、加 拿大等国也建立了类似的半工业试验厂。 我国细菌 浸出处理较常用的流程 如图 2。中国科学院微生物研究所在广西苹果六岑 金矿进行细菌浸出除砷和氧化提金试验, 脱 砷率达 90% 左右, 金回收率达 90% 。用细菌 氧化法处理新疆哈图含砷金精矿, 除砷效果 与此相近, 氰化提金率可达 91% ～93% 。对 江西万年银金矿和河北半壁山金矿等高砷硫 化 矿的试 验表明, 即 使对含 砷高 达 10% ～ 20% 的金银矿, 用细菌氧化法浸出 5 天, 脱砷 率也可达 90% 以上。对杨金沟金矿采用细菌 氧 化 预 处 理, 氰 化 浸 金 率 从 34% 提 高 到 90% 。
大提高金的氰化浸出率。焙烧方法主要有沸 腾炉焙烧和回转窑焙烧法两种。 国外一般采用沸腾炉焙烧, 其焙烧生产
目前国内外处理含砷金矿的预处理方法 指标见表 1, 国内氧化焙烧都采用回转窑焙
很多。但是在工业上应用的主要氧化焙烧法 烧, 其原则流程如图 1 所示, 国内回转窑焙烧
脱除砷、硫, 焙砂再氰化的提金工艺。
原料成分
焙烧成分
氰化金浸
A u, g/ t A s, % S , % A u, g/ t A s , % S, %
34
3～5 35～38 47
0. 4
1. 2
出率, % 75
38
20. 0 109
1. 1
60
187 5. 3 16. 6 196
4. 3
92
69
11. 0 18. 8
85
3. 1
0. 8
KEYWORDS Arsenic-bearing g old ore P retr eat ment Calcinatio n Leaching
我国含砷难处理金矿资源丰富, 在黄金 矿产资源中占有较大的比例。自 1978 年在贵 州省册享县发现国内第一个含砷含碳微细粒 浸染型难处理金矿至今, 通过十几年的地质 勘探工作, 相继在全国 16 个省( 区) 发现了这 类难处理金矿, 远景储量非常可观, 将成为我 国今后开发利用的重要黄金资源。由于难处 理金矿选冶指标不高, 给其利用带来了很大 的困难。近几年国内外许多研究单位对难处 理金矿和选冶工艺进行了大量的研究工作, 并取得了较大的进展。
24 冶金矿山设计与建设 1997 年第 6 期
金的回收率。所以在进行金的提取之前必须 对这种金矿先进行预处理。
含砷金精矿经过氧化焙烧, 使砷硫化物 氧化分解, 被包裹的金得到充分暴露, 从而大
2 含砷 金 矿 干法 预 处 理 工艺 的 生产现状
关键词 含砷金矿 预处理 焙烧 浸出
On pretreatment process of arsenic-bearing gol d ore bef ore extraction of
gold and its reasonable selection
Wang Juxiang ABSTRACT In t his paper t he causes for leaching dif ficult y of arsenicbearing gold or e and t he necessity of it s pret reatm ent , t he present condit ions of tr eat ing arsenic-bearing go ld o re w it h dry and wet pr et reat ment process w er e described, and opinions o f r easo nable select ion o f pret reat ment pr ocess f or arsenic- bearing g old ore w ere also g iven.
S, % 5～7 2～3
氰化金浸 出率, %
93 87 91. 6
脱硫率 %
备 注
99 小型试验数据
98. 75
成本都比较高。因此含砷金精矿预处理工艺
的发展趋势应是下述的湿法冶金。
3 含砷金矿湿法预处理工艺
图 1 国内氧化焙 烧原则流程图
从表 1、表 2 看出氧化焙烧法可以脱除 含砷物料中 的砷和硫, 使 包裹在黄铁矿、毒 砂、砷黄铁矿中的金暴露而易于浸出。但是在 焙烧过程中难免产生粉尘和砷尘严重污染环 境, 同时焙烧时有一部分金损失在砷尘和外 泄的烟尘中, 而且焙烧法的基建投资和经营
第 29 卷 第 1997 年 11
6期 月
M
et
al
冶金矿山设计与建设
mine design and const ruct ion
23
浅谈含砷金矿提金前的预处理工艺及合理选择
长沙冶金设计研究院 王菊香
提 要 对含砷金矿 难浸的原因和预处 理的必要性, 以及用干法 和湿法预处 理工艺 处理含砷金矿的现状等进 行了论述, 并提出了合理选择含砷金矿预处理工艺的看 法。
10 22. 8 0. 22 32. 4
11 14. 1 0. 40 38. 5
12 86 0. 13 25. 9
金氰化回收率, % 直接氰化 氧化后氰化
74. 4
99. 4
22. 3
98. 1
18. 4
98. 1
21. 0
98. 6
42. 6
92. 4
55. 2
98. 7
4. 7
98. 6
42. 5
3. 1 加压氧化浸出法 加压氧化浸出法是一种深度氧化法。在 加压容器中, 往含砷金矿的酸性( 或碱性) 矿 浆中通入氧气( 或空气) , 砷、硫被氧化成易于 溶解的砷酸盐及硫酸盐, 从而使砷硫矿物包 裹的金暴露, 易于氰化浸出。 近四十年来, 对于用加压氧化浸出法代 替焙烧法, 使金从硫化矿中解离出来的工艺 已引起许多国家的重视。早在 50 年代中期, 加拿大化建公司就曾在温度为 232℃及氧压 2250 kPa 条件下, 加压氧化浸出含金 59 g / t 、
95. 9
7. 3
98. 2
53. 9
99. 0
39. 6
98. 7
24. 4
96. 6
美国霍姆斯特公司在加里福尼亚州的麦
克劳林金矿, 采用加压氧化浸出法预处理, 然 后采用氰化和炭浆法工艺提金。该金矿已于 1985 年投产, 日处理原矿 2700 t, 年产金 16 万盎司。
我国近几年来在加压氧化工艺方面也有
26 冶金矿山设计与建设 1997 年第 6 期
3. 4 电化学氧化浸出法 利用导电性较强的碱( NaOH) 溶液作介 质, 使矿浆在电极作用下进行氧化预处理, 也 被认为是一种有效的砷金矿预处理方法。但 此法耗碱和耗电较高, 预处理成本较高。 3. 5 碱浸法 长沙矿冶研究院于 1990 年采用碱浸法 对海南海天选矿厂含砷金矿石进行预处理试 验, 结果表明: 在常温、常压下含砷金矿石在 碱溶液中只要预处理 2h, 金的浸出率就可以 由 81% 提高到 97% 。该工艺具有广阔的前 景, 是含砷金矿预处理工艺的发展趋势。目前 国内许多研究单位正对它进行全面深入的研 究。湖南金鹰金矿也准备采用碱浸法预处理 含砷金精矿, 现正在进行扩大试验。