CN101292051B - 用于回收难浸矿物矿石的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种从矿物矿石提取金属的方法，所述矿物矿石包括含在金属中的难浸矿石。所述方法包括精选难浸矿石，随后微粉化精矿直至金被提取溶液释放，混合微粉化的精矿与精选尾矿或副产物以促进处理溶液的回收。

Description

用于回收难浸矿物矿石的方法和装置

技术领域

本发明涉及矿物回收方法和设备的一般领域，并特别涉及回收难浸矿物矿石的方法和装置。

背景技术

包括金和其他贵金属在内的各种金属以几种不同的形式和复合物天然地存在于矿石中。通过使用水溶液浸滤或溶解源自这种矿石的期望金属来从其被开采的矿石中回收一些金属。用于给定金属的水溶液含有一些将所述金属转化为可溶解形式的化学剂。例如，可以通过使用氰化物水溶液浸滤含金矿石而从这种矿石中回收金，所述氰化物通常但并非必须是生成氰化金的氰化钠。这种物质以足够用于母液的浓度溶于水或至少溶于含水的浸出液。

在直接氰化过程中，含金矿石由此被破碎、磨碎并添加至未浓缩的石灰和氰化钠溶液。混合物置于搅拌器中24至48小时。当金溶解时，使用活性炭、树脂或沉淀的锌粉回收金。

在世界范围内，存在许多被认为是用常规提取工艺难处理的矿石。例如，在难浸金矿石中，金通常以细粒状分散于硫化矿(pyretic mineral)中且不能通过常规方法处理。实际上，金可以物理包埋于硫化物金属基质中，例如黄铁矿和砷黄铁矿。该基质不能被氰化物溶液渗透，因此，单独的氰化物溶液并不能从这样的矿石中提取和溶解金。

如果对砷黄铁矿或其他抗氰化的矿物组合施用常规的直接氰化方法，仅40％至60％的金最终溶解。

相应地，现有技术中已经出现了用于提取所谓的难浸矿石的方法的实例。一种这样的方法包括首先将难浸矿石变为精矿。然后将精矿在氰化前烘烤，以通过蒸发硫化物和砷而释放金。但是，该方法存在严重的环境缺点，并因此甚至在一些国家，如在加拿大遭到禁止。

其他方法涉及采用各种方法精选难浸矿物矿石并处理该精矿。例如，所述精矿可以被送至铜精炼厂，在那里回收金，且硫化物被用作可燃性物质。但是，矿石必须具有非常低的砷含量，否则精炼厂将拒绝处理所述精矿。或者所述精矿可以通过在矿石中高压浸出，以在氰化金之前溶解全部硫化物和砷颗粒。但是，该方法安装和操作是非常昂贵的。而且，其产生可能对环境非常有害的副产物。而在另一替代方法中，将精矿经过细菌浸滤以便通过在氰化金之前溶解部分硫化物和砷来生成多孔的硫化物晶体。该方法操作起来也是缓慢且昂贵的，并且由于细菌可以受到轻微的温度变化的影响而相对不稳定。而且，其产生了可以再次证明是对环境高度损害的副产物。

因此，需要改良的用于提取难浸矿物矿石的方法和设备，所述难浸矿物矿石如包括难浸含金矿的难浸贵金属矿。本发明的总目的是提供这种改良的提取方法和设备。

发明概述

在第一方面，本发明提供了从矿物矿石提取金属的方法，所述矿物矿石包括包含在脉石中的难浸矿石。所述方法包括：

-破碎(包括磨碎)所述矿物矿石以从所述脉石释放所述难浸矿石；

-矿物矿石被破碎后，处理矿物矿石以生成精矿(concentrate)和精选尾矿(concentration reject)，所述精矿中难浸矿石的浓度大于所述矿物矿石中难浸矿石的浓度，所述精选尾矿中难浸矿石的浓度小于所述矿物矿石中难浸矿石的浓度；

-浓缩(thickening)并过滤所述精矿；

-向所述精矿添加提取溶液，所述提取溶液具有溶解所述金属的能力；

-微粉化所述精矿；

-微粉化所述精矿后，将所述精矿与精选尾矿混合；和

-所述提取溶液至少部分溶解所述金属后，过滤与所述精选尾矿混合的精矿以回收所述提取溶液。

精选尾矿捕获微粉化的精矿，以通过过滤与精选尾矿混合的精矿来回收提取溶液。

在另一宽的方面，本发明提供了从矿物矿石提取金属的装置，所述矿物矿石包括包含在脉石中的难浸矿石，所述装置使用有能力溶解金属的提取溶液。所述装置包括：

-用于破碎所述矿物矿石以从所述脉石释放所述难浸矿石的破碎机；

-用于磨碎所述难浸矿石和所述脉石的磨碎机，所述难浸矿石可操作地连接至所述破碎机，以接纳矿物矿石经磨碎的难浸矿石和脉石；

-用于生成精矿和精选尾矿的选矿机(concentrator)，所述精矿中难浸矿石的浓度大于所述矿物矿石中难浸矿石的浓度，所述精选尾矿中难浸矿石的浓度小于所述矿物矿石中难浸矿石的浓度，所述选矿机可操作地连接至所述磨碎机，以接纳经磨碎的难浸矿石和脉石；

-用于浓缩所述精矿的浓缩机，所述浓缩机可操作地连接至所述选矿机，以接纳所述精矿；

-用于过滤经浓缩的精矿的第一过滤装置，所述第一过滤装置可操作地连接至所述浓缩机，以接纳经过浓缩的精矿；

-用于微粉化经过过滤的精矿的微粉化器，所述微粉化器可操作地连接至所述第一过滤装置，以接纳经过过滤的精矿；

-用于将微粉化后的精矿与所述精选尾矿混合在一起的混合器，所述混合器可操作地连接至所述微粉化器和所述选矿机，以分别接纳微粉化的精矿和所述精选尾矿；

-具有超过一个过滤阶段的第二过滤装置，其用于过滤与所述精选尾矿混合的精矿以回收已经至少部分溶解所述金属的提取溶液，所述第二过滤装置可操作地连接至所述混合器，以接纳已经混合在一起的精矿和精选尾矿；

-用于提供所述提取溶液的提取溶液源，所述提取溶液源可操作地连接至一部件，以向该部件提供所述提取溶液，所述部件可选自所述第一过滤装置和所述微粉化器。

精选尾矿捕获微粉化的精矿，以通过过滤与精选尾矿混合的精矿来回收提取溶液。

本发明的优点包括，所提出的方法和装置提高了矿物回收率，所述矿物例如是包含在被认为是难浸矿物矿石中的金。更具体地说，所提出的方法和设备提高了含金难浸矿物矿石的回收率，所述矿物矿石因金以细粒状存在于其晶体内部而通常被认为是难浸的。

所提出的方法和设备还在不产生明显对环境产生有害影响的情况下提高了回收率。

而且，所提出的方法和装置使用相对常规的部件和操作步骤提高了含金难浸矿物矿石的回收率，以提供经济可行和相对可靠的方法和设备。

本发明的其他目的、优点和特征将在阅读本发明下述非限制性的优选实施方案后变得显而易见，所述实施方案仅通过实例参考附图给出。

附图简述

现在将参考下述附图通过实例公开本发明的实施方案，其中：

图1：是流程图，描述了根据本发明实施方案的方法的一组初始步骤，其也使用了本发明的部件部分；

图2：是示意图，描述了其初始步骤示于图1的方法的中间步骤部分，所述中间步骤也使用了本发明的部件部分；

图3：是示意图，描述了其初始步骤和中间步骤分别示于图1和图2的方法的结束步骤部分，所述结束步骤也使用本发明的部件部分进行；以及

图4：是X-Y曲线图，描述了根据本发明方法的试运行过程中回收的金的百分比随该方法微粉化步骤中获得的粒度的变化。

详细描述

总的来说，根据本发明的方法通常开始于破碎和磨碎，随后使用重选法或浮选法或者两种方法一起使用来精选难浸矿石。分别浓缩和过滤精矿和精选尾矿。

然后例如使用振动球磨机微粉化精矿，然后精矿与精选尾矿混合并置于搅拌器中持续预定的时段，该预定的时段通常约24至48小时数量级。含有氰化物和石灰的提取溶液与精矿和精选尾矿混合以溶解包含在难浸矿石中的金或其他任何合适的金属。一经溶解，金或其他金属在提取溶液过滤掉精矿和精选尾矿混合物之后从提取溶液被回收。例如，使用活性炭、树脂或沉淀的锌粉回收金或其他金属。

就本发明的目的而言，术语微粉化指物质被减小到具有微米级尺寸的颗粒的过程。不要求所有的颗粒具有相同的尺寸。而且，一些颗粒可以小于1微米，而其他颗粒可以大于1微米。但是，微粉化的物质含有很少量或不包含大于约10微米的颗粒，并且大部分权重颗粒具有至少0.1微米的直径。

虽然因为所提出的方法非常适合，而主要参考金的提取来描述，但是所提出的方法还可以用于回收其他任何合适的金属，如铂和钴等。

所提出的方法包括：精选难浸矿石，随后微粉化精矿直至金被提取溶液释放，混合微粉化的精矿与精选尾矿或副产物，以在使用锌粉沉淀的情况下，使金的回收率最大并促进过滤。尽管所提出的方法可以根据被处理的矿物矿石而变化，但所提出的方法包括如下步骤：

-破碎(包括磨碎)矿物矿石以从脉石释放难浸矿石；

-使用破碎的物质，使用下述方法中的一种生成含有最多难浸矿物矿石的精矿：重选法、浮选法或两种方法的组合。也可以使用其他方法而不偏离本发明的范围，特别是它们用于其他特定矿物矿石时；

-浓缩精矿；将精矿过滤并缩减至含有如约60％至约80％且在某些情况下为约70％的固体以及氰化物和石灰处理液的浆料，然后进入微粉化回路；

-所述微粉化回路可以使用水力旋流器组持续或连续地操作，或者慢慢等待以获得适宜的颗粒尺寸，然后清空磨碎机。理想的颗粒尺寸随不同的矿物矿石而变化。

-微粉化后，精矿与用于精选尾矿的过滤再制浆机中的精矿共混。在倒入搅拌器之前，浆料密度通常必须超过50％的固体；

-在本发明的一些实施方案中，浆料应该保留在搅拌器中超过36小时。理想地，浆料在大约30小时后过滤一次，然后用氰化物溶液再次制成浆料密度超过50％固体的浆料。在经过最后的搅拌器后，再次过滤浆料。由此获得的饼状物与干净的水混合，固体排出至尾矿场，使金颗粒留在滤液中；

-梅里尔-克劳(Merril-Crowe)方法应用于经两次过滤获得的处理溶液，以回收所述溶液中含有的金。所述溶液中含有的金也能够以其他任何适当的方式回收，例如使用活性碳柱。

现在更具体地参考图1至3，其中更详细地显示了当本发明为金属时被捕获在诸如砷黄铁矿的亚硫酸盐中的金的情形时，与其有关的一些步骤和部件。供给到此方法中的矿物矿石由参考数字101表示。

矿物在被送入磨碎回路之前首先被破碎或磨碎至达到目标粒径，如1.5厘米至0.6厘米。初始磨碎通常使用初级破碎机102进行。初级破碎机102通常是使用裂颚类型。初级破碎机102的出口103送至过滤筛104。

如参考数字111所标示，具有所达到的目标粒径的材料部分被送至磨碎回路，而更大或更粗糙的部分105被送至二级破碎机106。二级破碎机106通常是圆锥型。

二级破碎机106的出口107送至过滤筛108。如参考数字111所标示的，具有所达到的目标粒径的材料部分被送至磨碎回路，而由参考数字109标示的更粗糙的部分被送回至二级破碎机106。

如参考数字112所标示的，水和反应剂的混合物113被引至磨碎回路入口处。混合物113将被用于浮选或用于控制酸的生成。磨碎回路114通常包括至少一个球型或棒型磨碎机。

在磨碎回路114的出口115处，材料被送至一组旋流分级机117。旋流分级机117适于将具有所达到的目标粒径的材料118与需要进一步磨碎以达到目标粒径的矿物116分类。矿物116被送回至磨碎回路114，而具有所达到的目标粒径的矿物118被送至下游的图2所阐释的中间步骤。

任选地，具有所达到的目标粒径的材料118被送至重选选矿机119。重选选矿机119适于复原浮选法将难以复原的粗粒的金。因此，如果所有的金以细粒状捕获在亚硫酸盐中，则重选选矿机就是无用的且将被能在磨碎步骤出口处浮选亚硫酸盐的浮选装置所替代。这种精选产物120将被送入亚硫酸盐浓缩机125。重选选矿机的出口122被送向包括浮选池的浮选回路123。

在浮选回路的入口处添加浮选反应剂或浮选反应试剂121，以帮助完成所有亚硫酸盐的浮选。浮选步骤产生被送往亚硫酸盐精矿浓缩机125的精矿124。浮选回路还产生被送至浮选尾矿浓缩机127的副产物或尾矿126。

从浮选尾矿浓缩机127排出的浓缩产物128被送至浮选尾矿过滤装置129。浮选尾矿过滤装置129适于复原已经用于浮选的水，以使经过滤的浮选尾矿130达到浆料样状态。水与石灰和氰化物形成混合物131，其添加至过滤的浮选尾矿130。调节溶液131中石灰和氰化物的量，以及将溶液和浮选尾矿过滤的最终产物一起送至第一阶段的氰化搅拌器140。离开亚硫酸盐精矿浓缩机125的浓缩产物132被送至亚硫酸盐精矿过滤装置133。亚硫酸盐精矿过滤装置133适于复原已经用于过滤的水。过滤产物134通过与包括水、石灰和氰化物的水溶液135混合而成为浆料样状态。在产物134被送至亚硫酸盐精矿微粉化步骤136之前调节混合物135中石灰和氰化物的量。

使用多个旋流分级机138在闭合回路中进行微粉化。这些旋流分级机将未达到期望粒径的精选产物137送回亚硫酸盐精矿微粉化装置136，同时它使已经被充分磨碎的精选产物139到达第一阶段氰化搅拌器140。

精选产物被微粉化以使已经被包裹在亚硫酸盐中的金暴露，所述亚硫酸盐主要是砷黄铁矿。当捕获在该类型的矿物中时，金通常为具有微米或更小尺寸的颗粒的形式。通常，在金提取行业中，金不被磨碎至粒径小于37微米，因为认为这对通过过滤或通过活性炭复原溶解于氰化物中的金是有问题的。为了解决该问题，精选产物一经微粉化，即与浮选尾矿副产物混合，然后被氰化。浮选副产物将用作用于精选产物的过滤介质。

微粉化的精选产物和尾矿副产物在第一阶段氰化搅拌器140中一起混合12至24小时。如图3中更具体描述的，得到的浆料141被送至第一阶段过滤步骤142。从第一阶段过滤步骤142排出的含金液体143被送至净化器149，以清除可以通过过滤器142的颗粒。当使用梅里尔克劳系统氰化金以从溶液提取金时，该步骤被认为是标准操作。

一经过滤，使用含有石灰和氰化物的溶液(156)将固体转化成浆料样状态，然后如参考数字144所标示的被送往第二阶段氰化搅拌器140。产物通常在第二阶段氰化搅拌器140中保持12至24小时，这取决于被处理的矿物的类型。然后，从第二阶段氰化搅拌器140排出的浆料145被送至第二阶段过滤146。从第二阶段过滤146排出的液体147被送至净化器149。被水转化为浆料样状态的固体(如参考数字148所标示)被送至尾矿库。

梅里尔克劳系统以净化器149开始。一经分级，如参考数字150所标示的溶液被送入梅里尔克劳系统151，在该系统中，空气从其排出以使金在锌粉或锌尘153上粘结。锌粉153在溶液被送至压滤器154之前添加至溶液。一旦充满压滤器，那么在压滤器中形成的含金饼状物(如参考数字155所标示)被送至精炼厂，其中金将在熔炉中被转化为金砖。同时，剩余溶液(157)被送回至含有石灰和氰化物溶液的池中以重新利用。

因此，所提出的发明包括通过浓缩难浸矿石，或者使用重选法、浮选法或者重选法与浮选法一起使用来回收包含在难浸矿物矿石中的金的方法。所述方法还包括使用精矿微粉化以回收暴露于氰化物浸滤液的金。金的释放和/或暴露使氰化物能够溶解金。与精选尾矿共混的微粉化的难浸矿石精矿使浆料过滤成为可能并使金回收率最大化。

难浸矿石浓缩使待微粉化的物质的量最少。在精矿来自另一矿物的情况中，有时必须使微粉化的精矿与砂或氰化尾矿或者与另一磨碎的材料混合，以有利于过滤过程，而溶液通过过滤过程回收。当使用这种过滤过程时，认为必须使用鼓式过滤器以回收尽可能多的含金溶液。

实施例

根据本发明处理含有难浸金的矿物矿石，回收的金的百分比估计随精矿微粉化过程中获得的粒度变化。这些实验结果示于图4中。如从该图所看到的，当微粉化精矿中含有的至少约40％的颗粒通过1微米过滤器时，金的回收率显著提高。然而，所提出的方法即使对更粗糙的颗粒也产生了相对好的金回收率。

虽然上文已经借助本发明的优选实施方案描述了本发明，但是可以对本发明做出改变而并不偏离如所附权利要求限定的本发明的主旨和性质。

Claims (14)

1.一种从矿物矿石提取金属的方法，所述矿物矿石包括包含在脉石中的难浸矿石，所述方法包括：

-破碎所述矿物矿石以从所述脉石释放所述难浸矿石；

-在所述矿物矿石被破碎后，处理所述矿物矿石以生成

-精矿，其中所述精矿中的所述难浸矿石的浓度大于所述矿物矿石中所述难浸矿石的浓度，

-精选尾矿，其中所述精选尾矿中的所述难浸矿石的浓度小于所述矿物矿石中所述难浸矿石的浓度；

-浓缩并过滤所述精矿；

-向所述精矿添加提取溶液，所述提取溶液具有溶解所述金属的能力；

-微粉化所述精矿；

-在微粉化所述精矿后，将所述精矿与所述精选尾矿混合；以及

-在所述提取溶液至少部分溶解所述金属后，过滤与所述精选尾矿混合的所述精矿以回收所述提取溶液；

-由此所述精选尾矿捕获所述微粉化的精矿，以允许通过过滤与所述精选尾矿混合的所述精矿来回收所述提取溶液。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述金属包括金，且所述提取溶液包括氰化物和石灰。

3.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括：在过滤所述提取溶液之后，使用梅里尔-克劳方法回收所述金。

4.如权利要求1所述的方法，其中处理所述矿物矿石以生成所述精矿的步骤包括在所述矿物矿石被破碎后，磨碎所述矿物矿石以生成经磨碎的矿石。

5.如权利要求4所述的方法，其中处理所述矿物矿石以生成所述精矿的步骤包括使用重选选矿机、浮选装置的一个或者一起使用重选选矿机和浮选装置来精选所述经磨碎的矿石。

6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在将所述精矿与所述精选尾矿混合之前，浓缩并过滤所述精选尾矿。

7.如权利要求1所述的方法，其中微粉化所述精矿的步骤包括在振动球磨机中微粉化所述精矿。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述精矿被微粉化以获得使所述精矿中含有的至少40％的颗粒通过1微米筛的粒度。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述精矿被浓缩并过滤以生成包含60％至80％固体的浆料。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述精矿被浓缩并过滤以生成包含70％固体的浆料。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述精选尾矿和所述精矿被一起混合持续12小时至24小时。

12.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括向回收所述提取溶液之后剩余的固体中添加新鲜的提取溶液以获得浆料，并混合所述浆料持续预定的时间量。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述预定的时间量为12小时至24小时。

14.一种从矿物矿石提取金属的装置，所述矿物矿石包括包含在脉石中的难浸矿石，所述装置使用有能力溶解金属的提取溶液，所述装置包括：

-破碎机，其用于破碎所述矿物矿石以从所述脉石释放所述难浸矿石；

-磨碎机，其用于磨碎所述难浸矿石和所述脉石，所述磨碎机可操作地连接至所述破碎机，以在所述矿物矿石被破碎后接纳所述难浸矿石和所述脉石；

-选矿机，其用于生成精矿和精选尾矿，所述精矿中所述难浸矿石的浓度大于所述矿物矿石中所述难浸矿石的浓度，所述精选尾矿中所述难浸矿石的浓度小于所述矿物矿石中所述难浸矿石的浓度，所述选矿机可操作地连接至所述磨碎机，以在所述难浸矿石和所述脉石被磨碎后接纳所述难浸矿石和所述脉石；

-浓缩机，其用于浓缩所述精矿，所述浓缩机可操作地连接至所述选矿机，以接纳所述精矿；

-第一过滤装置，其用于在所述精矿被浓缩后过滤所述精矿，所述第一过滤装置可操作地连接至所述浓缩机，以在所述精矿被浓缩后接纳所述精矿；

-微粉化器，其用于在所述精矿被过滤后微粉化所述精矿，所述微粉化器可操作地连接至所述第一过滤装置，以在所述精矿被过滤后接纳所述精矿；

-混合器，其用于在所述精矿被微粉化后将所述精矿与所述精选尾矿混合，所述混合器可操作地连接至所述微粉化器和所述选矿机，以分别接纳所述精矿被微粉化之后的所述精矿和接纳所述精选尾矿；

-第二过滤装置，其具有超过一个的过滤阶段，所述第二过滤装置用于在所述提取溶液至少部分溶解所述金属后过滤与所述精选尾矿混合的所述精矿，以回收所述提取溶液，所述第二过滤装置可操作地连接至所述混合器，以在所述精选尾矿和所述精矿混合在一起后接纳所述精矿和所述精选尾矿；

-提取溶液源，其用于提供所述提取溶液，所述提取溶液源可操作地连接至一部件，以向所述部件提供所述提取溶液，所述部件选自所述第一过滤装置和所述微粉化器；

-由此所述精选尾矿捕获所述微粉化的精矿，以允许通过过滤与所述精选尾矿混合的所述精矿来回收所述提取溶液。

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