CN100404707C - 含砷金精矿提取金银方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从含砷金精矿提取金银的方法，属于贵金属冶炼的金银提取方法技术领域。含砷金精矿提取金银的方法，其特征是，其工序包括(1)活化剂活化；(2)第一级还原焙烧；(3)第二级氧化焙烧；(4)酸浸，酸浸液萃取电积阴极铜；(5)酸浸渣氰化回收金银；(6)焙烧烟气处理收砷和收硫。本发明的工艺方法简便易行，对于含砷量0.0-15%的金精矿均适宜，特别是可以将含砷低硫金精矿的金银回收率从用常规二段焙烧工艺的50-60%提高到88-92%；尾渣重选富集制块加入火法炼铜炉随铜提金银以后，又使金银的总回收率均达到了97-98%以上。

Description

含砷金精矿提取金银方法

一、技术领域

本发明涉及一种从含砷金精矿提取金银的方法，属于贵金属冶炼的金银提取方法技术领域。

二、背景技术

金和银一般以单质的形式伴生在矿物中。主要金属矿物有黄铁矿、砷黄铁矿等，其次方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、毒砂等，非金属矿物为石英、长石和碳酸盐矿物等。金、银与黄铁矿、砷黄铁矿关系密切，一般形成伴生矿。对于砷黄铁矿主要成分是AsFeS₂、SiO₂等以及与其伴生的金银等微量元素。

目前，在黄金冶炼领域，对于含砷等难处理金精矿一般采用三种预先处理工艺方法。一是二级沸腾焙烧工艺技术；二是热压工艺技术；三是生物氧化工艺技术。与本发明相关的工艺技术是二级沸腾焙烧工艺，该工艺技术是在瑞典波立登(Boliden)公司缺氧磁化焙烧技术，国内一家高砷高硫金精矿脱除砷硫元素技术的基础上发明的一种含砷金精矿金银回收工艺方法。

以上二级沸腾焙烧工艺对低含硫含砷金精矿提取金银方法，金银回收率只能达到50-60％，仍然不能达到大幅度提高金银回收率的目的。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种能够大幅度提高金银回收率的含砷金精矿提取金银方法。

本发明在含砷难处理金精矿中加入含铜矿物或铜盐等活化剂进行活化，经过第一级还原焙烧和第二级氧化焙烧，沸腾焙烧烟气冷却回收三氧化二砷，然后烟气制酸回收硫；焙砂酸浸，酸浸液采用萃取技术和电积技术生产阴极铜，酸浸渣采用氰化技术，冶炼回收金、银；氰化尾渣富集压制砖块加入铜熔炼炉，将金银等贵金属随铜进一步回收，大幅度提高金银的回收率。

本发明技术解决方案如下：

含砷金精矿提取金银方法，其特殊之处在于其工序包括

(1)、活化剂活化；

(2)、第一级还原焙烧；

(3)、第二级氧化焙烧；

(4)、酸浸，酸浸液萃取电积阴极铜；

(5)、酸浸渣氰化回收金银；

(6)、焙烧烟气处理收砷和收硫。

其工序还可以包括有

(7)、氰渣富集压制砖块加入铜熔炼炉回收金银。

具体提取工序为

1、活化剂活化：根据难处理含砷金精矿的特点，在含砷金精矿中加入含铜矿物或硫酸铜作为活化剂，还可以加入适量的硫酸钠，加入含铜矿物或硫酸铜，使含砷金精矿中铜的含量达到0.5-2％，以0.8-1.5％为佳，再加水将矿浆浓度调整到60％-70％(以干矿百分比计)，常温常压搅拌活化4小时以上；

2、第一级还原焙烧：活化后的矿浆连续给入还原沸腾炉中，控制还原炉温度550-580℃，控制鼓风机鼓风稳定，空气过剩系数控制在0.8-1.0，保持缺氧焙烧，使砷大部被氧化成三氧化二砷(As₂O₃)，As₂O₃以气体的形态进入烟气中，硫部分以SO₂形态进入烟气，少量以硫酸盐的形态进入烧渣和烟尘中；

3、第二级氧化焙烧：第一级还原焙烧产生的烧渣和从烟气中回收的烟尘进入氧化沸腾炉，控制鼓风机鼓风量，保持空气过剩系数1.2进行氧化焙烧，控制温度600-630℃，使铜氧化成硫酸盐、铁氧化成Fe₂O₃、矿粒变成多孔疏松状，硫被氧化，以SO₂气体进入烟气中，或生成硫酸盐进入渣中；

4、酸浸，酸浸液萃取电积阴极铜：加入的含铜矿物或硫酸铜等活化剂，经过焙烧以后，生成硫酸盐进入渣中，经过常规酸浸、萃取、电积回收铜生产阴极铜产品；

5、酸浸渣氰化回收金银：酸浸渣经过常规氰化方法提取金银，提出金银的烧渣，经过常规重选方法富集金银以后，将重选的富矿压制成块；

6、焙烧烟气处理收砷和收硫：二级沸腾焙烧烟气均进入收砷系统采用低温布袋收砷技术进行收砷和制酸系统回收硫制成硫酸，符合要求的废气排空；

7、氰渣富集压制砖块加入铜熔炼炉回收金银：将重选的富矿压制成块，按比例加入火法炼铜熔炼炉，金银等贵金属进入铜中，然后被回收利用，金银的总回收率均达到97-98％以上。

本发明关键技术及创造点

(1)活化剂活化：活化剂活化是本专利的关键性新技术及创造点，有利于两级沸腾焙烧得到疏松多孔、杂质含量低、适合于氰化浸出的焙砂；

(2)通过两级沸腾焙烧预处理工艺技术，控制活化剂活化时间4小时以上，还原焙烧温度550~580℃，可避免焙烧过程中砷与焙砂中的三氧化二铁化合成砷酸铁的问题，减少了金的二次包裹，可使碳、砷、硫的脱除率分别达97％、88％和86％以上，金银的回收率分别达到90％和73％以上；

(3)通过采用低温布袋收砷技术以及高效收砷装置，使三氧化二砷能够得到最大限度的回收，既可保证达到环保要求，同时又可避免砷对制酸和提金系统的影响；

(4)氰化尾渣富集压制砖块加入铜熔炼炉回收金银：将重选的富矿压制成块，按比例加入火法炼铜熔炼炉，金银等贵金属进入铜中，然后被回收利用，金银的总回收率均达到97-98％以上。

本发明的工艺方法简便易行，对于含砷量0.0-15％的金精矿均适宜。含铜矿物或铜盐对含砷金精矿，特别是对含硫量18％以下的低硫含砷金精矿的二级沸腾焙烧氰化提取金银有很好的活化作用，可以将含砷低硫金精矿的金银回收率从用常规二段焙烧工艺的50-60％提高到88-92％；尾渣重选富集制块加入火法炼铜炉随铜提金银以后，又使金银的总回收率均达到了97-98％以上。

本发明适用于从含砷难处理金精矿中大幅度提高金银回收率，特别对于低硫含砷难处理金精矿更加明显。

四、附图说明

图1：本发明含砷金精矿提取金银方法实例工序流程图。

五、具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明作进一步说明。

本发明含砷金精矿提取金银方法，具体实施方式如下

1、活化剂活化

根据难处理含砷金精矿的特点，在含砷金精矿中加入含铜矿物或硫酸铜作为活化剂，还可以加入适量的硫酸钠，加入含铜矿物或硫酸铜，使含砷金精矿中铜的含量达到0.5-2％，以0.8-1.5％为佳，再加水将矿浆浓度调整到60％-70％(以干矿百分比计)，常温常压进行搅拌活化，时间4小时以上为佳；

2、两级沸腾焙烧

两级沸腾焙烧是在两个串联的流化床沸腾炉中进行的；

在一级还原焙烧过程中，含砷碳矿物在较低温度(550℃左右)，空气量占理论所需空气量80-100％的情况下，一级焙烧鼓入风量过剩系数为0.8-1.0；砷和部分硫、碳较容易氧化为As₂O₃和SO₂、CO₂，成为气态物与矿物分开，实现难处理金精矿的脱砷过程，砷的脱除效率较高，可以达到90％以上；化学反应方程式如下：

2FeS₂＝2FeS+S₂，4FeAsS＝As₄+4FeS，3FeS+5O₂＝Fe₃O₄+3SO₂，

S₂+2O₂＝2SO₂，As₄+3O₂＝2As₂O₃，C+O₂＝CO₂；

在二级氧化焙烧过程中，通过增加空气量和提高温度，使一段焙烧脱砷后的矿物进一步氧化，将剩余的硫、碳脱除，并使矿粒变为多孔状态，满足氰化提金的要求；二级鼓入风量过剩系数取1.2，温度控制在630℃左右；反应如下：

4FeS+7O₂＝2Fe₂O₃+4SO₂

4Fe₃O₄+O₂＝6Fe₂O₃，

4FeCuS₂+15O₂＝4CuSO₄+2Fe₂O₃+4SO₂，

C+O₂＝CO₂

难处理含砷金精矿如果直接在氧气过量时焙烧将发生以下反应：

2FeAsS+6O₂＝2FeAsO₄+2SO₂，

4FeCuS₂+15O₂＝4CuSO₄+2Fe₂O₃+4SO₂，

C+O₂＝CO₂

直接焙烧过程中砷与焙砂中的铁化合成砷酸铁，而在用二级焙烧时，减少了砷酸铁对金的二次包裹，可提高砷、硫的脱除率和金回收率。

含砷金精矿运至堆料场进行合理配矿，采用桥式抓斗起重机将物料送到料斗，经振动流槽送至调浆槽，加水和活化剂后调制成65～70％左右的矿浆进行活化，活化好的矿浆经振动筛除杂和矿团块后，输送至贮浆搅拌槽；振动筛上的杂质和团块经球磨机磨矿打碎后返回调浆系统；

在贮浆搅拌槽内搅拌均匀后的料浆，由软管泵给入一级沸腾焙烧系统的给料分配器，均匀给到三个加料喷嘴，借助压缩空气喷入焙烧炉进行焙烧，根据工艺技术要求分别控制两级焙烧炉的温度和焙烧气氛；经炉顶排出的含尘烟气，先通过除尘降温降到350℃左右，再通过高效旋涡收尘器、电收尘器收尘，进入喷雾降温和高效布袋收尘器收砷后去制酸系统的封闭净化工段；而焙砂和经过各段收尘器捕收到的粉尘经滚筒排渣机冷却后去浸铜工段；

一级焙烧的脱硫率为总脱硫率的77％，脱砷率为84.82％；一级焙烧产物的残硫主要为FeS及少量的毒砂和硫酸盐；一级焙烧的产物全部进入二级焙烧炉；

二级焙烧要求进一步脱除硫、碳，使焙烧系统的总硫脱除率达到86.99％，同时，总脱砷率达到88.50％，碳的燃烧率达到97％；

3、酸浸液萃取电积阴极铜

含砷金精矿经两级焙烧产出的焙砂和烟尘经酸浸后，铜以硫酸铜的形式进入酸浸液中，经萃取——反萃——电积，产出高纯度电解铜。

电积回收率：99.99％；铜萃取电解总回收率：99.99％(液、渣全返回)，铜总回收率：83.86％

4、酸浸渣氰化回收金银

经过两级焙烧预处理、酸浸收铜后的酸浸渣；经浓密机洗涤，陶瓷过滤机脱水后，调整矿浆PH值，磨矿分级、浓缩后，加入氰化钠进行氰化浸出，经浓密机三次逆流洗涤，贵液进行锌粉置换，置换贫液返回流程中使用，产出的金泥送金银精炼车间产出成品金和成品银。

5、收砷

在沸腾焙烧中，精矿中的含砷矿物发生氧化反应而生成As₂O₃，生成的As₂O₃绝大部分以蒸汽的形式进入烟气，当烟气温度降低时又从气相中析出As₂O₃固体，进入烟尘；反应生成的小部分As₂O₃会在高温和氧化性气氛下进一步氧化成难升华的As₂O₅，As₂O₅与一些金属氧化物结合而生成稳定的砷酸盐；本发明通过控制沸腾焙烧条件，可以尽量避免As₂O₅的产生；

本发明采用低温布袋收砷技术、特殊的工艺控制方法以及高效收砷设备；烟气经收尘后，电收尘器出口烟气温度降至280℃，然后导入喷雾冷却塔进行冷却，使烟气温度迅速降至120℃，喷雾冷却塔的出口烟气进入多室布袋收尘器过滤，除去冷凝下来三氧化二砷固体颗粒；冷却过程中采用喷雾冷却塔，要求喷水要完全雾化，既要达到冷却的目的，又不能形成玻璃砷，其下部要求排出干砷尘；通过温度控制、收砷的脉冲喷吹过程实现自动控制和自动调节，使低温布袋收砷过程最大限度地回收砷，但又不能有水份析出，以防止腐蚀；布袋收尘器采用气体脉冲反吹定时清理，滤出的砷尘落入灰斗，经弹性星型排灰机排入螺旋输送机，进入砷尘包装室装袋，完成收砷过程。

6、烟气制酸

经过布袋收砷后的烟气SO₂，进入制酸系统；经过净化、干燥、转化、吸收制造工业硫酸。

7、经过氰化处理的尾渣，其中还含有Au2.5-4g/t，Ag35-40g/t。将其富集以后，压制成砖块，加入火法炼铜熔炼炉中，金银基本全部转移到铜中。最终通过阳极泥回收金银，使金银的总回收率都达到了97-98％以上。

Claims (3)

1.含砷金精矿提取金银方法，特征是其工序

(1)活化剂活化：在含砷金精矿中加入含铜矿物或硫酸铜作为活化剂，加入含铜矿物或硫酸铜，使含砷金精矿中铜的含量达到0.5-2％，再加水将矿浆浓度调整到以干矿百分比计60％-70％，常温常压搅拌活化4小时以上；

(2)第一级还原焙烧：活化后的矿浆连续给入还原沸腾炉中，控制还原炉温度550-580℃，控制鼓风机鼓风稳定，空气过剩系数控制在0.8-1.0，保持缺氧焙烧，使砷大部被氧化成三氧化二砷As₂O₃，As₂O₃以气体的形态进入烟气中，硫部分以SO₂形态进入烟气，少量以硫酸盐的形态进入烧渣和烟尘中；

(3)第二级氧化焙烧：第一级还原焙烧产生的烧渣和从烟气中回收的烟尘进入氧化沸腾炉，控制鼓风机鼓风量，保持空气过剩系数1.2进行氧化焙烧，控制温度600-630℃，使铜氧化成硫酸盐、铁氧化成Fe₂O₃、矿粒变成多孔疏松状，硫被氧化，以SO₂气体进入烟气中或生成硫酸盐进入渣中；

(4)酸浸，酸浸液萃取电积阴极铜：加入含铜矿物或硫酸铜活化剂，经过焙烧以后，生成硫酸盐进入渣中，经过常规酸浸、萃取、电积回收铜，生产阴极铜产品；

(5)酸浸渣氰化回收金银：酸浸渣经过常规氰化方法提取金银，提出金银的烧渣，经过常规重选方法富集金银以后，将重选的富矿压制成块；

(6)焙烧烟气处理收砷和收硫：二级沸腾焙烧烟气进入收砷系统采用低温布袋收砷技术进行收砷和制酸系统回收硫制成硫酸，符合要求的废气排空；

(7)氰渣富集压制砖块加入铜熔炼炉回收金银。

2.根据权利要求1所述含砷金精矿提取金银方法，特征是其工序两级沸腾焙烧

在一级焙烧过程中，砷和部分硫、碳较容易氧化为As₂O₃和SO₂、CO₂，实现脱砷过程，化学反应方程式如下：

2FeS₂＝2FeS+S₂，4FeAsS＝As₄+4FeS  ，3FeS+5O₂＝Fe₃O₄+3SO₂，

S₂+2O₂＝2SO₂，As₄+3O₂＝2As₂O₃，C+O₂＝CO₂

在二级焙烧过程中，将剩余的硫、碳脱除，反应如下：

4FeS+7O₂＝2Fe₂O₃+4SO₂，4Fe₃O₄+O₂＝6Fe₂O₃，

4FeCuS₂+15O₂＝4CuSO₄+2Fe₂O₃+4SO₂，C+O₂＝CO₂。

3.根据权利要求1所述含砷金精矿提取金银方法，特征是，其工序酸浸渣氰化回收金银

经过两级焙烧预处理、酸浸除铜后的酸浸渣，经浓密机洗涤，陶瓷过滤机脱水后调整矿浆PH值，磨矿分级、浓缩后加入氰化钠进行氰化两次浸出，经浓密机三次逆流洗涤，洗涤贵液进行锌粉置换，置换贫液返回流程中使用，产出的金泥送金银冶炼车间产出成品金和成品银。

Images