金矿石预处理工艺之热压氧化工艺

金矿石预处理工艺之热压氧化工艺3热压氧化工艺

热压氧化法主要是利用空气或富氧在高压釜中进行热压氣化的过程，通过加温、充氧的手段破坏硫化矿及部分脉石矿物的晶体，使被其包裹的金暴露出来，得以氰化沒出。该工艺既能在酸性介质中进行，也可在碱性介质中进行，既可处理原矿，也可处理精矿。热压氧化工艺已成功用于工业生产，美国、加拿大、巴西和巴布亚新几内亚等国家先后建立了近10座应用该工艺的提金厂。

3.1热压氧化工艺的基本原理

在碱性热压氧化过程中，硫化矿物中的硫、砷、锑、铁分别被氧化成硫酸盐、砷酸盐、锑酸盐及赤铁矿。主要的化学反应如下：

2FeAsS + lONaOH + 7O

2→Fe

2

O

3

+ 2Na

3

AsO

4

+ 2Na

2

SO

4

+ 5H

2

O (11)

2FeS

2 + 12NaOH + 7. 5O

2

→Fe

2

O

3

+ 4Na

2

SO

4

+ 4H

2

O (12)

Sb

2S

3

+ 12NaOH + 7O

2

→2Na

3

SbO

4

+ 3Ne

2

SO

4

+ 6H

2

O (13)

2NaOH + H

2SO

4

→Na

2

SO

4

+ 2H

2

O (14)

SiO

2+ 2NaOH→Na

2

SiO

3

+2H

2

O (15)

Al

2O

3

• nH

2

O + 2NaOH→2NaAlO

2

+ (n + 1)H

2

O (16)

在酸性热压氧化过程中，黄铁矿和毒砂被分解，生成FeAsO,、Fe203、Fe(OH)S04等沉淀物，主要的化学反应如下：

4FeS

2+ 15O

2

+2H

2

O→2Fe

2

(SO

4

)

3

+ 2H

2

SO

4

(17)

2FeAsS + 7O

2+ H

2

SO

4

+2H

2

O→2H

3

AsO

4

+ Fe

2

(SO

4

)

3

(18)

2H

3AsO

4

+ Fe

2

(SO

4

)3 + 4H

2

O→2FeAsO

4

• H

2

O ↓ + 3H

2

SO

4

(19)

Fe

2( SO

4

)3 + 3H

2

O→Fe

2

O3↓ + 3H

2

SO

4

(20)

Fe

2(SO

4

)3 +2H

2

O→2Fe(OH)SO

4

↓ + H

2

SO

4

(21)

3Fe

2(SO4)3 + 14H

2

O →2H3OFe3(S04)2(OH)6 ↓ + 5H2SO4 (22)

3.2热压氧化工艺技术特点

(1)通过热压氧化工艺，黄铁矿和毒砂的氧化产物都是可溶的，因此反应较为彻底，金的回收率较高。

(2)对有害元素锑、铅等敏感性低。

(3)该工艺可以直接处理原矿，这对于不易于浮选富集的金矿石而言更加有效。

(4)由于采用的是湿法工艺流程，不带来烟气污染问题。

(5)对含有机碳较高的物料效果不好。

(6)该工艺设备的设计和材质要求很髙，因此操作和维护水平的要求更高，基建投资费用较高。

(7)砷、硫矿物目前没有合适工艺综合冋收利用。

热压原则工艺流程见图3。

3.3国内外热压气化技术的开发和应用现状

热压氧化法在拉美国家被认为是最有效的预处理工艺。其分为酸性热压氧化和碱性热压氧化两种。酸性热压氧化基于在高温高压下，黄铁矿、毒砂等硫化矿物与氧发生反应，使矿物结构发生变化的机理，通过在酸性介质中的高温、高压下的一系列反应，使包裹金的硫化物得到氧化，而将金矿物暴露出来，以达到氰化沒金的目的。硫化物的氧化程度取决于工艺过程的温度、压力、氧气流量和矿浆浓度等。

1985年，美国的麦克劳林提金厂首次应用加压反应釜对矿石进行酸性加压加热氧化预处理，处理规模为2700t,该厂使用三台

图3热压原则工艺流程图

压热厂规模大都在1000t/d以上，如美国的Gold Strike Getchell,处理量为2730t/d。用该工艺处理精矿的厂家如巴西的Sao Renton、巴布亚新几内亚的Porgora及Lihir金矿和加拿大的Campbell金矿。