CN100457929C - 难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺及焙烧隧道窑 - Google Patents

难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺及焙烧隧道窑 Download PDF

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Abstract

本发明提供难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺及焙烧隧道窑。它对难处理金矿石的焙烧处理、氰化提金处理均在同一隧道窑内完成，不仅投资小，设备简单易造，工艺流程短，而且供氧充分，温度、氰化浸出条件易于控制，机械化程度高，矿石处理量大，矿石适应性广，金浸出率高达70-90%，硫和砷氧化率达90%以上，而且生产成本低，由于废气、废水和废渣易于处理，因而可较好地解决一直困绕生产厂家的氧化焙烧法对环境污染严重的难题。

Description

难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺及焙烧隧道窑
技术领域
本发明涉及一种难处理金矿的氧化焙烧提金工艺方法，属于贵金属处理技术领域。
背景技术
自然界有大量金矿由于含硫、砷和炭等杂质而使其开发利用受到很大的限制。长期以来，国内外对此类金矿的处理方法进行了广泛深入的研究。迄今对此类金矿处理方法主要有：氧化焙烧法、加压氧化法和微生物氧化法等。这些方法近年来随着科学技术的进步均有了很大的发展，并且都有了一些成功的应用实例。然而，这些方法至今仍然存在一些不尽人意之处，如：(1)氧化焙烧法的主要问题是：工艺流程长，投资大，生产成本高，矿石处理量小，环境污染严重；(2)加压氧化法的主要问题是：工艺流程复杂，设备要求高，投资大，操作复杂，生产成本高，矿石处理量小；(3)微生物氧化法的主要问题是：矿石预处理时间长，适应性有限，硫和砷的氧化率低，金浸出率往往较低。因此，有必要对现有技术加以改进。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种工艺流程短，设备简单，投资小，易操作，生产成本低，矿石处理量大，环境污染较小的难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺。
本发明通过下列技术方案实现：一种难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺，其特征在于经过下列工艺步骤：
A、将难处理金矿磨碎至40-100目；
B、根据难处理金矿不同的化学成分及性质，在磨碎的金矿中加入质量百分比为0-10％的氧化钙或碳酸钙固硫、固砷剂，使金矿中的硫、砷与氧化钙或碳酸钙反应，从而完成金矿的脱硫、脱砷，同时在磨碎的金矿中加入质量百分比为0-5％的碳粉、或焦粉或煤粉助燃剂，使混合料中含碳量控制在质量百分比的3～5％，作氧化焙烧用燃料，经充分混合后，制成块状或蜂窝状；
C、将制好的块状或蜂窝状金矿装入窑车，送入隧道窑氧化焙烧段的预热区烘干后点火进入焙烧区，控制焙烧温度550-700℃，焙烧时间3-5小时；
D、将焙烧后的金矿经隧道窑氧化焙烧段的冷却区冷却后，再送入隧道窑氧化焙烧段与氰化提金段之间的冷却区进行冷却；在氧化焙烧段收集烟尘，并加入CaO、NaOH和水至烟尘处理达国家排放标准，同时收集氧化焙烧冷却区及烟尘处理的余热，以便加以利用；
E、焙烧冷却后的金矿送入隧道窑氰化提金段的预处理区进行喷淋洗涤，控制洗涤液pH值为9-12，洗涤液温度为常温，最佳是低于45℃，洗涤时间为0.5-1小时，收集洗涤液循环喷淋；
F、洗涤后的金矿送入隧道窑氰化提金段的氰化提金区进行循环喷淋浸出，控制喷淋液的pH值为10-12，喷淋液温度为常温，最佳是低于35℃，喷淋浸出时间为3-8小时，浸出液送隧道窑外的吸附塔，吸附0.5-1小时后，浸出贫液返回隧道窑内循环喷淋，如此循环喷淋2-3次；
G、氰化浸出提金后的尾矿送入隧道窑氰化提金段的中和处理区进行中和喷淋洗涤，控制洗涤液pH值＜7，喷淋液温度为常温，洗涤时间为0.5-1小时，洗涤液循环使用；检测矿渣达国家排放标准后，矿渣出隧道窑送尾矿场所；
H、E步骤、G步骤和F步骤的洗涤、浸出液经处理后循环使用，循环后的洗涤、浸出液送中和池，加入石灰、漂白粉和水至中和处理达到国家排放标准后，即可排放。
所述B步骤中氧化钙或碳酸钙的具体加入量，一是需根据金矿原料的实际化学成分才能确定，二是加入的量足以能排除金矿原料中的硫和砷最为适宜，以减少硫、砷的污染。
所述B步骤中燃料的具体加入量，除根据金矿原料化学成分确定外，以最终混合料含碳量为质量百分比的3-5％为宜，燃料主要用于提供氧化焙烧所需的能量，过少不利于氧化焙烧，过多易造成过烧，同时浪费燃料。
所述H步骤中洗涤、浸出液经处理后的循环使用次数，视具体情况确定，循环数次多，既有利于节约，又有利于减少中和处理成本，降低污染。
用本发明方法的金浸出率达70-90％以上，硫和砷脱除率为90％以上，废气、废水均能达到国家排放标准。
本发明处理金矿的主干设备为隧道窑，它包括两端为敝口的窑体及在窑体内行走的窑车，其特征在于：窑体分为间隔的氧化焙烧段和氰化提金段，氧化焙烧段分为预热区、焙烧区和冷却区，各区的窑顶壁设有一个以上的通风孔，窑底设有烟道，烟道与烟囱及其上的烟尘处理器连通；氰化提金段分为预处理区、氰化提金区及中和处理区，各区的窑顶壁设有一个以上的排气孔，各区窑体的上部装有一个以上的喷淋孔，各喷淋孔通过喷淋管与调液箱相连，各区窑体的下部设有液体收集槽，其中预处理区及中和处理区的液体收集槽分别通过输液管与调液箱及中和池相连，氰化提金区的液体收集槽通过输液管与吸附塔相连，吸附塔的出液口通过输液管分别与调液箱及中和池相连。
所述氧化焙烧段窑顶壁上的通风孔设有孔盖，控制孔盖的开启与关闭数量，以调整窑内温度及供氧量，使焙烧满足工艺要求。
所述氧化焙烧段窑底的烟道上设有风门，用于调整抽风量的大小，从而控制焙烧温度。
所述氰化提金段预处理区及中和处理区的调液箱设置在窑体外的窑顶上，通过输液管分别与窑内的喷淋孔及液体收集槽相连，以便将调配的洗涤液喷淋在窑车上的物料上，经收集后再回流到调液箱内循环使用。
所述氰化提金段预处理区、中和处理区的液体收集槽通过输液管与各自的或者合用的中和池相连，以便将循环使用的洗涤液排入中和池内，经中和处理达标后，即可排放。
所述氰化提金段氰化提金区的调液箱设置在窑体外的窑顶上，通过输液管分别与窑内的喷淋孔及液体收集槽相连，液体收集槽通过输液管与吸附塔相连，吸附塔的出液口通过输液管分别与调液箱及中和池相连，以便将调配的浸出液喷淋在物料上，完成金浸出，浸出液经收集后送吸附塔吸附，吸附后余下的液体经出口再回流到调液箱内循环使用，循环二次以上的液体送中和池，经处理达标后排放。
所述窑车由车轮及车架构成，车架上设置由耐火材料构成的隔热层平板。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：本发明对难处理金矿石的焙烧处理、氰化提金处理均在同一隧道窑内完成，不仅投资小，设备简单易造，工艺流程短，而且供氧充分，温度、氰化浸出条件易于控制，机械化程度高，矿石处理量大，矿石适应性广，金浸出率高达70-90％，硫和砷氧化率达90％以上，而且生产成本低，由于废气、废水和废渣易于处理，因而可较好地解决一直困绕生产厂家的氧化焙烧法对环境污染严重的难题。
附图说明
图1为本发明隧道窑工艺流程图；
图2为图1和A-A断面图；
图3为图1的B-B断面图；
图4为图1的C-C断面图；
图5为图1的D-D断面图。
本发明使用的隧道窑分为氧化焙烧段1，以及与氧化焙烧段1间隔设置的氰化提金段2，窑内设置带车轮31的移动窑车3，窑车车架上设有由耐火材料构成的隔热平板32，板上叠放焙烧的块状或蜂窝状金矿33，可根据实际生产需要或日处理量，将窑建成单条或多条并列窑，氧化焙烧段1分为预热区12、焙烧区13和冷却区14，各区的窑顶壁上设有多个通风孔及孔盖11，窑底设有烟道15及风门16，烟道15与烟囱18及其上的烟尘处理器及余热回收器17连通，用于处理焙烧烟尘同时回收烟气余热，通过控制窑顶上通风孔11开启或关闭数量，即可实现窑内温度、供氧量的调整，满足焙烧工艺的要求，另通过烟道风门16的开启与关闭，也可实现窑内温度、燃烧程度的控制，如图1、图2。
氰化提金段2分为预处理区21、氰化提金区22及中和处理区23，各区的窑顶壁上设有多个排气孔25及喷淋孔27，各喷淋孔27通过喷淋管26与调液箱24相连，各区窑体的下部设有液体收集槽28，其中预处理区21及中和处理区23的液体收集槽28分别通过输液管29与调液箱27及中和池30相连，氰化提金区22的液体收集槽28通过输液管29与吸附塔34相连，吸附塔34的出液口通过输液管29分别与调液箱27及中和池30相连，如图1、图3、图4和图5。
具体实施方式
实施例1
选云南某地金矿，90％以上的金呈微细粒状包裹在黄铁矿及毒砂中，矿石含S 13％、As 0.12％、C 3％、Sb 1％等，是一种极难处理的金矿，将其经过下列工艺步骤；
A、将上述金矿磨碎至40目；
B、在磨碎的上述金矿中加入质量百分比为1％的煤粉肋燃剂，使混合料中含碳量控制在质量百分比的4％，经充分混合后，制成块状或蜂窝状；
C、将块状或蜂窝状物料装入窑车，送入隧道窑氧化焙烧段的预热区烘干后点火焙烧，焙烧温度为700℃，焙烧时间为3小时；
D、将焙烧后的金矿经隧道窑氧化焙烧段的冷却区冷却后，再送入隧道窑氧化焙烧段与氰化提金段之间的冷却区进行冷却，同时收集烟尘，并加入CaO、NaOH和水至达标后放空，收集烟气余热，以便加以利用；
E、焙烧冷却后的金矿送入隧道窑氰化提金段的预处理区进行喷淋洗涤，控制洗涤液pH值为11，洗涤液温度为25℃，洗涤时间为1小时，收集洗涤液再循环喷淋；
F、洗涤后的金矿送入隧道窑氰化提金段的氰化提金区进行喷淋循环浸出，控制浸出液的pH值为12，浸出液温度为25℃，喷淋浸出时间为3小时，浸出液送隧道窑外的吸附塔内吸附0.5小时，废液经调节后返回循环使用，如此循环浸出2次；
G、氰化浸出后的矿渣送入隧道窑氰化提金段的中和处理区进行中和喷淋洗涤，控制洗涤液pH值＜7，喷淋液温度为25℃，洗涤时间为1小时，收集洗涤液循环喷淋，之后检测矿渣达国家排放标准后，出隧道窑送尾矿场地；
H、收集E步骤及G步骤的洗涤液循环喷淋，循环二次以上的洗涤液送中和池，收集F步骤吸附塔排出的液体，循环喷淋三次以上后，送中和池，加入石灰、漂白粉和水至中和处理达国家排放标准后，即可排放。
本发明对该金矿原矿石进行了试验，试验结果：原矿石处理后，S和As氧化率达85％以上，金浸出率达80％以上，烟尘及SO2和As2O3等经简单处理即可达标排放。经核算其生产成本远低于现有所有处理方法。
实施例2
选云南某地金矿，90％以上的金呈微细粒状包裹在黄铁矿及毒砂中，矿石含S 15％、As 0.13％、C 2％、Sb 1％等，是一种极难处理的金矿，将其经过下列工艺步骤；
A、将上述金矿磨碎至40目；
B、在磨碎的金矿中加入质量百分比为8％的氧化钙固硫、固砷剂，使金矿中的硫、砷与氧化钙或碳酸钙反应，从而完成金矿的脱硫、脱砷，同时在磨碎的金矿中加入质量百分比为1％的碳粉助燃剂，(一般硫＞8％即可自然)，作氧化焙烧用燃料，经充分混合后，制成块状或蜂窝状；
C、将块状或蜂窝状物料装入窑车，送入隧道窑氧化焙烧段的预热区烘干后点火焙烧，焙烧温度为550℃，焙烧时间为5小时；
D、将焙烧后的金矿经隧道窑氧化焙烧段的冷却区冷却后，再送入隧道窑氧化焙烧段与氰化提金段之间的冷却区进行冷却，同时收集烟尘，并加入CaO、NaOH和水中和至达标后放空，收集烟气余热，以便加以利用；
E、焙烧冷却后的金矿送入隧道窑氰化提金段的预处理区进行喷淋洗涤，控制洗涤液pH值为11，洗涤液温度为30℃左右，洗涤时间为0.5小时，收集洗涤液再循环喷淋；
F、洗涤后的金矿送入隧道窑氰化提金段的氰化提金区进行喷淋循环浸出，控制浸出液的pH值为11.5，浸出液温度为30℃左右，喷淋浸出时间为4小时，浸出液送隧道窑外的吸附塔内吸附1小时，废液经调节后返回循环使用，如此循环浸出3次；
G、氰化浸出后的矿渣送入隧道窑氰化提金段的中和处理区进行中和喷淋洗涤，控制洗涤液pH值＜7，喷淋液温度为25℃，洗涤时间为1小时，收集洗涤液作循环喷淋用，检测矿渣达国家排放标准后，出隧道窑送尾矿场地；
H、收集E步骤及G步骤的洗涤液循环喷淋，循环二次以上的洗涤液送中和池，收集F步骤吸附塔排出的液体，循环喷淋三次以上后，送中和池，加入石灰、漂白粉和水至中和处理达国家排放标准后，即可排放。
经上述处理后，金的回收率可达90％以上，硫、砷氧化率分别为95％和96％。

Claims (9)

1、一种难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺，其特征在于经过下列工艺步骤：
A、将难处理金矿磨碎至40-100目；
B、根据难处理金矿不同的化学成分及性质，在磨碎的金矿中加入质量百分比为0-10％的氧化钙或碳酸钙固硫、固砷剂，使金矿中的硫、砷与氧化钙或碳酸钙反应，从而完成金矿的脱硫、脱砷，同时在磨碎的金矿中加入质量百分比为0-5％的碳粉、或焦粉或煤粉助燃剂，使混合料中含碳量控制在质量百分比的3～5％，作氧化焙烧用燃料，经充分混合后，制成块状或蜂窝状；
C、将制好的块状或蜂窝状金矿装入窑车，送入隧道窑氧化焙烧段的预热区烘干后点火进入焙烧区，控制焙烧温度550-700℃，焙烧时间3-5小时；
D、将焙烧后的金矿经隧道窑氧化焙烧段的冷却区冷却后，再送入隧道窑氧化焙烧段与氰化提金段之间的冷却区进行冷却；在氧化焙烧段收集烟尘，并加入CaO、NaOH和水至烟尘处理达国家排放标准，同时收集氧化焙烧冷却区及烟尘处理的余热，以便加以利用；
E、焙烧冷却后的金矿送入隧道窑氰化提金段的预处理区进行喷淋洗涤，控制洗涤液pH值为9-12，洗涤液温度为常温，洗涤时间为0.5-1小时，收集洗涤液循环喷淋；
F、洗涤后的金矿送入隧道窑氰化提金段的氰化提金区进行循环喷淋浸出，控制喷淋液的pH值为10-12，喷淋液温度为常温，喷淋浸出时间为3-8小时，浸出液送隧道窑外的吸附塔，吸附0.5-1小时后，浸出贫液返回隧道窑内循环喷淋，如此循环喷淋2-3次；
G、氰化浸出提金后的尾矿送入隧道窑氰化提金段的中和处理区进行中和喷淋洗涤，控制洗涤液pH值＜7，喷淋液温度为常温，洗涤时间为0.5-1小时，洗涤液循环使用；检测矿渣达国家排放标准后，矿渣出隧道窑送尾矿场所；
H、E步骤、G步骤和F步骤的洗涤、浸出液经处理后循环使用，循环后的洗涤、浸出液送中和池，加入石灰、漂白粉和水至中和处理达到国家排放标准后，即可排放。
2、根据权利要求1所述的难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺，其特征在于所述E步骤中的洗涤液温度为低于45℃；所述F步骤中的喷淋液温度为低于35℃。
3、一种处理金矿的氧化焙烧隧道窑，它包括两端为敝口的窑体及在窑体内行走的窑车，其特征在于：窑体分为间隔的氧化焙烧段和氰化提金段，氧化焙烧段分为预热区、焙烧区和冷却区，各区的窑顶壁设有一个以上的通风孔，窑底设有烟道，烟道与烟囱及其上的烟尘处理器连通；氰化提金段分为预处理区、氰化提金区及中和处理区，各区的窑顶壁设有一个以上的排气孔，各区窑体的上部装有一个以上的喷淋孔，各喷淋孔通过喷淋管与调液箱相连，各区窑体的下部设有液体收集槽，其中预处理区及中和处理区的液体收集槽分别通过输液管与调液箱及中和池相连，氰化提金区的液体收集槽通过输液管与吸附塔相连，吸附塔的出液口通过输液管分别与调液箱及中和池相连。
4、根据权利要求3所述的氧化焙烧隧道窑，其特征在于所述氧化焙烧段窑顶壁上的通风孔设有孔盖，控制孔盖的开启与关闭数量，以调整窑内温度及供氧量，使焙烧满足工艺要求。
5、根据权利要求3所述的氧化焙烧隧道窑，其特征在于所述氧化焙烧段窑底的烟道上设有风门，用于调整抽风量的大小，从而控制焙烧温度。
6、根据权利要求3所述的氧化焙烧隧道窑，其特征在于所述氰化提金段预处理区及中和处理区的调液箱设置在窑体外的窑顶上，通过输液管分别与窑内的喷淋孔及液体收集槽相连，以便将调配的洗涤液喷淋在窑车上的物料上，经收集后再回流到调液箱内循环使用。
7、根据权利要求3所述的氧化焙烧隧道窑，其特征在于所述氰化提金段预处理区、中和处理区的液体收集槽通过输液管与各自的或者合用的中和池相连，以便将循环使用的洗涤液排入中和池内，经中和处理达标后，即可排放。
8、根据权利要求3所述的氧化焙烧隧道窑，其特征在于所述氰化提金段氰化提金区的调液箱设置在窑体外的窑顶上，通过输液管分别与窑内的喷淋孔及液体收集槽相连，液体收集槽通过输液管与吸附塔相连，吸附塔的出液口通过输液管分别与调液箱及中和池相连，以便将调配的浸出液喷淋在物料上，完成金浸出，浸出液经收集后送吸附塔吸附，吸附后余下的液体经出口再回流到调液箱内循环使用，循环二次以上的液体送中和池，经处理达标后排放。
9、根据权利要求3所述的氧化焙烧隧道窑，其特征在于所述窑车由车轮及车架构成，车架上设置由耐火材料构成的隔热层平板。
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