CN101225467A

CN101225467A - 一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法

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Publication number: CN101225467A
Application number: CNA2008100104679A
Authority: CN
Inventors: 魏莉
Original assignee: Shenyang Ligong University
Current assignee: Shenyang Ligong University
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2008-07-23

Abstract

一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法，其要点是将粒度为－200目占90－95％的金矿物或金精矿放入微波焙烧炉的反应室内，再在反应室内充满氮气，启动微波焙烧炉，上述金矿物或金精矿在氮气氛中进行微波辐射焙烧，焙烧温度为450℃～580℃，功率为4－6kw，焙烧5－20分钟后，微波焙烧炉停止工作，取出焙砂即得。本发明优点为：1.可将难浸金矿物中金的浸出率提高到90％以上。2.由于硫是以单子形式析出，不需要烟尘回收工序，故达到绿色环保的目的。3.由于采用微波焙烧工艺，可极大缩短予处理时间，从而达到节能目的。

Description

一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法

技术领域

本发明涉及微波加热金矿石与金精矿的处理方法，这种方法用于含高砷高硫的金矿石及金精矿的预处理，也用于含碳矿石的预处理；微波焙烧预处理金矿石及金精矿的方法、惰性气体的保护、砷及硫等元素的回收等冶金与矿产技术领域。

背景技术

目前难浸金矿石资源几乎遍及世界各产金国。在美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、巴西、南非等国都有较大的储量。在我国，已查明或已基本查明高砷高硫金矿石中金的储量约1000吨，主要分散在云南、贵州、广西、四川、陕西、甘肃、安徽、辽宁、青海、湖南、新疆等地，占金矿床总储量的30％左右。这些难处理金矿石由于选冶技术的制约，大多未被有效地开采利用，成为一种呆滞的资源。难处理的黄金资源通常含砷含硫，其中的砷对氰化过程是极有害的，有时甚至使氰化过程无法进行。原因大致有以下几个：①砷在金矿石中常以硫化物(雄黄、雌黄、毒砂等)形式存在，它们极易溶解于碱性氰化液中；②砷的硫化物会分解消耗矿浆中的氧和氰化物而降低金的溶解速度，并且在碱性矿浆中分解生成的产物都与金的表面接触，在金粒表面生成薄膜，阻碍金、氧和氰化物的相互作用；③金以极微细粒形态被包裹在含砷的硫化物矿物中，隔断了浸出剂与金的接触；④硫离子达到一定浓度时，生成的硫化亚金薄膜阻碍金的溶解；⑤矿石中含黄铁矿及其氧化产物和磁黄铁矿的氧化产物能够消耗氰化物；⑥矿石中含有劫金炭等。为了有效地开发这一类型的黄金资源，必须在浸出金之前进行预处理。目前预处理工艺主要有焙烧氧化法、加压氧化法、常压氧化法、细菌氧化法、硝酸催化氧化法、微波焙烧法以及其它预处理方法。

1、焙烧氧化法

焙烧氧化法是在高温下，借助空气或氧气使包裹金的砷硫矿物氧化分解，使包裹的金暴露出来。通常为了消除砷及硫的氧化物，加入石灰或白云石，使之与砷和硫的氧化物反应，生成固体硫酸盐和砷酸盐，这种焙烧叫做固化焙烧。焙烧氧化法是最为传统且有效的一种氧化预处理技术，其优势在于：①处理速度快、适应性强；②副产品可以回收利用；③对含有劫金物的矿石可以处理。不足之处在于：①焙烧过程产生大量的SO₂和As₂O₃等有害气体；②工艺要求严格；③受到硫酸市场的影响和制约；④工艺流程长而且复杂；⑤在焙烧过程中，能造成硫化矿的“过烧”，影响金的回收；⑥在含砷高的金精矿中，焙烧温度超过700℃后，砷与金生成低熔点的砷金合金而挥发，造成金损失。

2、加压氧化法

加压氧化工艺是在高温高压下，矿石中的砷黄铁矿与氧发生化学反应，使被包裹的金暴露出来。该法的优势在于，①氧化产物可溶，反应分解彻底；②无有害气体产生，对环境友好，③原矿与精矿均可处理。缺陷是：①由于高温高压，对设备和材料要求高，有安全隐患；②维护成本高；③控制条件要求严格，否则反应产生的硫会再次包裹金，影响金的回收；④生产成本高；⑤不适合含有劫金炭的矿石；⑥对于砷、硫矿物不能回收利用。

3、常压氧化法

即在常温常压下强化碱浸进行预处理。该法的优势在于：①常温常压，维护成本低；②药剂用量少；③投资少。不足之处：①需要添加脱砷引发剂；②必须使用专有设备；③对于含有劫金炭的矿石不适合；④对于砷、硫等伴生矿物不能回收利用。

4、细菌氧化法

浸矿细菌附着于矿石表面与矿石中的硫化矿物发生作用，使硫化矿物氧化溶解，在此过程中细菌获得生长所需的能量。或是矿石在细菌代谢过程中所产生的硫酸高铁是一种强氧化剂，和硫酸作用下发生化学溶解作用。细菌氧化工艺采用的细菌种类主要是氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、叶硫球菌以及嗜热硫氧化菌等。它们属氧化能自养菌，好氧。这些细菌的繁殖速度较慢，要通过常规的技术缩短细菌氧化的时间是很难的。细菌氧化技术的优点：①可以处理含砷含硫矿物；②产生的有毒物较少；③工艺成熟。不足在于：①矿浆浓度偏低，预处理时间较长；②不适合处理含砷高的矿石；③对于生物反应器的充气器要求较严；④产生的尾液需要进行中和处理；⑤投资较高，生产成本偏高；⑥需要适合矿石的菌种；⑦不适合含有劫金炭的矿石。

5、微波焙烧法

微波能选择性加热有价金属矿物，而且由于不同矿物对微波的吸收及热膨胀系数不同，使矿物产生裂纹，有助于降低处理能耗。在氧气不过量，且温度较低的情况下，砷黄铁矿或黄铁矿焙烧后砷和硫可以以砷硫化物的形态产出，从而不造成环境污染。加拿大N.B省Frederction市EMR微波技术公司于1997年推出了一种应用微波技术处理难浸金精矿或矿石的工艺。通过微波加热金属矿物，促使氧化反应的进行，从而释放出金，有利于氰化浸出。该工艺是利用流态床反应器，在低氧条件下用微波加热含金砷黄铁矿精矿，生成磁铁矿、硫化砷及SO₂。

为了解决上述难浸矿物在预处理方面的不足，相继出现了一些改进方法。

公开号为03108476的发明专利申请公开了一种微波焙烧炉和微波焙烧方法，包括微波加热装置和一炉腔，该炉腔用于放置含有有机粘结剂的被焙烧物质。

公开号为200710051415的发明专利申请公开了一种用微波还原弱磁性铁矿物制取铁精矿的方法，主要用于处理粉状含铁物料。

发明内容

本发明的目的是针对上述难浸金矿物预处理方面存在的不足，提出一种新型微波焙烧预处理方法。

采用的技术方案如下：

将难浸金矿物或金精矿放入微波焙烧炉的反应室内，反应室内充满氮气，在N₂气氛中进行微波辐射，大多数硫以单质的形式挥发，少部分硫和全部的砷以As₂S₃形式挥发，这些挥发的物质经冷凝后，可以回收硫磺和As₂S₃。铁以磁黄铁矿(FeS)形式留在焙砂中。将焙砂经氰化浸出，浸出率可达到90％以上。

微波焙烧预处理难浸金矿物的工艺过程和工艺条件如下：

将-200目占90-95％的金矿物或金精矿放入微波焙烧炉中，通入N₂气，进行微波辐射。微波焙烧的参数根据矿石性质不同而选取不同的参数，范围是：焙烧温度为450℃～580℃，功率为4-6kW，焙烧时间为5-20分钟。焙砂从微波炉中取出即得，焙砂经常规细磨后，进行氰化浸出，烟气通过微波炉上方的排气装置收集到冷凝器中冷凝，得到硫磺及As₂S₃。

本发明优点为：

1、可将难浸金矿物中金的浸出率提高到90％以上。

2、由于硫是以单子形式析出，不需要烟尘回收工序，故达到绿色环保的目的。

3、由于采用微波焙烧工艺，可极大缩短予处理时间，从而达到节能目的。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的微波焙烧预处理难浸金矿物的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术内容做进一步的详细说明。

实施例一

某金矿物为含砷、含硫、含碳的浮选金精矿。该金精矿含有黄铁矿、白铁矿、毒砂、石墨和有机碳等影响金浸出的矿物，且金的嵌布粒度微细。矿物的多元素分析如表1。

元素	Au(g/t)	Ag(g/t)	As	Fe	S	C	Sb
元素	Au(g/t)	Ag(g/t)	As	Fe	S	C	Sb	含量(％)元素含量(％)	39.63Cu0.02	23.84Pb0.03	0.70Zn0.05	15.55CaO6.02	15.11MgO3.25	3.97SiO₂39.17	1.49Al₂O₃7.02

金矿物的赋存状态分析如表2。

赋存状态	单体裸露金	硫化物包裹金	碳酸盐包裹金	石英包裹金	合计
赋存状态	单体裸露金	硫化物包裹金	碳酸盐包裹金	石英包裹金	合计	相对含量(％)	10.46	85.55	0.86	3.13	100.00

精矿中有价元素为金。金属硫化物以黄铁矿、白铁矿为主，矿物以石英、绢云母为主，含量一定的碳质矿物。金矿物嵌布粒度微细，以次显微金为主。含量占89.54％。金矿物的赋存状态以包裹金为主，含量占89.54％，其中硫化物包裹金占85.55％，石英包裹金占3.13％，被包裹的金矿物采用机械磨矿无法使其裸露，需进行预处理打开硫化物包裹金，才能有效提高金浸出率。精矿中的碳质矿物有极强的劫金行为，其劫金能力在80～85％，因此，对于该精矿中的有机碳必须进行强烈钝化或采用低温焙烧除去有机碳，才能获得较理想的浸金指标。

微波焙烧试验条件：原矿100g，在氮气氛中焙烧，焙烧温度为580℃，焙烧时间为19min，功率为6kw，。微波焙烧后的焙砂经细磨后，进行氰化浸出。金浸出率为91.62％。硫的回收率90％，烟气中二氧化硫含量900mg/m³。而常规焙烧后，金浸出率为40.69％。

实施例二

某金精矿由金-砷精矿和含黄铁矿的精矿混合组成，化学成份如表3。

元素	Au	Ag	As	S	Cu	Pb
元素	Au	Ag	As	S	Cu	Pb	含量(％)元素含量(％)	39.63Zn1.13	23.84CaO3.55	5.24MgO3.25	21.90SiO₂28.33	0.64Al₂O₃6.53	0.17

微波焙烧试验条件：原矿100g，焙烧温度为485℃，焙烧时间为12min，功率为5kw。微波焙烧后焙砂中S、As含量分别为2.23％、0.52％。焙砂经细磨，再进行氰化浸出。金浸出率为96.69％。硫的回收率92％，烟气中二氧化硫含量850mg/m³。而常规焙烧后，金浸出率为59.03％。

实施例三

某金矿为含砷、硫、碳的难选冶金矿。该金矿含有黄铁矿、斜方砷砷铁矿、毒砂、石墨及非晶质碳等影响金浸出的矿物，且金的嵌布粒度微细，含有23％的包裹金。I浮选金精矿的主要化学成份如表4。

元素	Au	Ag	As	S	Cu	Pb	Zn
元素	Au	Ag	As	S	Cu	Pb	Zn	含量(％)	48.69	82.98	0.063	38.58	0.79	0.17	0.53

微波焙烧试验条件：上述难选冶金矿100g，在氮气氛中焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为10min，功率为4kw。先将焙砂细磨，再进行氰化浸出。微波焙烧预处理后，金浸出率为97.89％。硫的回收率94.5％，烟气中二氧化硫含量860mg/m³。而常规焙烧后，金浸出率为62.33％。

实施例四

某浮选金精矿，主要以黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、砷黄铁矿等矿物存在。金、银呈类质同相存在于上述矿物中，并以微粒、超微粒形态被硫化物所包裹。主要化学成份如表5。

元素	Au(g/t)	Ag	As	S	Fe	Pb	Zn
元素	Au(g/t)	Ag	As	S	Fe	Pb	Zn	含量(％)	54.50	150.08	0.12	24.08	27.51	3.5	2.1

微波焙烧试验条件：原矿100g在氮气氛中焙烧，焙烧温度为450℃，焙烧时间为8min，功率为4kw。微波焙烧后焙砂经细磨，再进行氰化浸出。金浸出率为97.25％，硫的回收率94。1％，烟气中二氧化硫含量低于862mg/m³。而常规焙烧后，金浸出率为70.33％。

实施例五

将-200目占90％的含高砷高硫的金矿物或金精矿放入微波焙烧炉中，通入N₂气，进行微波焙烧，焙烧温度为450℃，功率4kw，焙烧时间为20分钟，焙砂从微波焙烧炉中取出即得，然后进行常规细磨，氰化浸出工艺步骤。烟气通过微波焙烧炉氰化浸出工艺步骤。烟气通过微波焙烧炉上方的排气装置收集到冷凝器中冷却，得到As₂S₃。

Claims

1.一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法，其特征是将粒度为-200目占90-95％的金矿物或金精矿放入微波焙烧炉的反应室内，再在反应室内充满氮气，启动微波焙烧炉，上述金矿物或金精矿在氮气氛中进行微波辐射焙烧，焙烧温度为450℃～580℃，功率为4-6kw，焙烧5-20分钟后，微波焙烧炉停止工作，取出焙砂即得。

2.根据权利要求1所述的一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法，其特征是将100g的金矿物放入焙烧炉中，在氮气氛中焙烧，焙烧温度为450℃，功率为4kw，焙烧时间为20分钟。

3.根据权利要求1所述的一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法，其特征是将100g的金矿物放入焙烧炉中，在氮气氛中焙烧，焙烧温度为580℃，功率为6kw，焙烧时间为19min。

4.根据权利要求1所述的一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法，其特征是将100g的金矿物放入焙烧炉中，在氮气氛中焙烧，焙烧温度为485℃，功率为5kw，焙烧时间为12min。

5.根据权利要求1所述的一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法，其特征是将100g的金矿物放入焙烧炉中，在氮气氛中焙烧，焙烧温度为500℃，功率为4kw，焙烧时间为10min。

6.根据权利要求1所述的一种采用微波焙烧预处理难浸金矿物的方法，其特征是将100g的金矿物放入焙烧炉中，在氮气氛中焙烧，焙烧温度为450℃，功率为4kw，焙烧时间为8min。