CN101914683B - 一种氰化尾渣高值化无废利用的方法 - Google Patents
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Abstract
一种氰化尾渣高值化无废利用的方法，属于冶金废渣资源化利用技术领域。具体工艺步骤是：从氰化尾渣中分离富集硫铁元素工艺；高品位硫精矿焙烧制硫酸联产铁精粉工艺；铁精粉再提金工艺；“三废”的处理。优点在于，整个工艺过程排放的废气、废水和废渣均得到有效处理，实现无废排放。
Description
技术领域
本发明属于冶金废渣资源化利用技术领域，特别涉及一种氰化尾渣高值化无废利用的方法。
背景技术
在黄金选冶的众多方法和工艺中，氰化法浸取提金是世界黄金选冶的主要方法。氰化法提金工艺自1887年应用以来，由于回收率高、对矿石适应性强、工艺操作简单、成本低、避免金矿运输损失等优点而被广泛应用，至2001年世界上80％的新建金矿都采用氰化法提金。我国2009年黄金产量是313.9吨，连续三年位列世界第一产金国。在我国，氰化法以其操作简单，费用低以及良好的矿物选择性被广泛应用于黄金生产中。但是，氰化法的缺点也显而易见，剧毒氰化物的使用导致提金尾渣中含有CN-严重超标，简单堆存势必污染土壤和地下水。氰化法提金过程产生大量氰化尾渣，粒度极细、粘度大、泥化现象严重、矿物组成复杂，除含低品位Au、Ag外，还含有一定量的Fe、S、Cu、Pb、Zn、Sb、As、Si等有价元素和剧毒CN-以及残余污染药剂，是一种量大面广、高污染但综合利用价值较高的冶金废渣。我国氰化尾渣堆存量现已超过2000万吨/年，占地上万平方公里，每年因堆弃、污染、治理造成的经济损失达上百亿元。氰化尾渣的堆弃势必对环境造成严重影响，比如大量占用土地，浪费矿产资源，残留剧毒CN-对河流土壤造成污染，影响生态环境，尾矿库的溃坝甚至会引发安全隐患问题。
氰化尾渣的传统处理方式是简单堆存或填埋，大量有价元素被浪费。近年来国内以山东招金集团为代表的黄金企业开展了对氰化尾渣综合回收有价元素Cu、Zn、Pb的产业化，取得一定实效，但是经过多元素回收处理的氰化尾渣虽然还含有大量低品位硫铁元素(一般含硫20-30％，含铁20-30％)，却因为经过多道工序处理，泥化现象加剧，粒度变细(-400目含量大于90％)，含水量高，一般在20％，粘性加大，压滤困难，含有剧毒CN-以及残余污染药剂，直接作为固废排放存在严重环境隐患。细粒矿物自发聚集效应和大量CN-的存在对硫铁元素可浮性的抑制作用，给富集分离硫铁元素带来很大的困难。国内某些黄金企业简单的利用这种氰化尾渣沸腾焙烧制酸，由于原料含水量大，粘性高，只得通过原始的“晒矿”的方式满足才能入炉原料要求，加之原料品位波动大，一方面引发制酸系统运行稳定性差、余热利用率低、生产效率低，另一方面制酸烧渣含铁品位远低于60％，无法作为炼铁原料直接使用，只能作为水泥原料，消化量十分有限，产品附加值低，这些红色铁渣只能堆弃，经济效益较差。再者，废渣中宝贵的的金、银等资源也完全浪费。因此对于选别完有色金属后的含有大量硫、铁、金资源的氰化尾渣的高附加值利用目前还没有形成产业化技术。
专利号ZL 200510119056.X的中国发明专利，介绍了“硫精矿除杂提纯浮选工艺”，该工艺首先浮选回收氰化尾渣中的Cu、Pb、Zn等元素，剩余低品位硫精矿首先用浓硫酸调浆至pH＝1～4，矿浆浓度60％，活化硫矿，再加水稀释调浆，用丁基铵黑药为捕收剂，经一粗、两扫、三精的流程获得高品位硫精矿，该工艺技术指标较好，但捕收剂价格较高，分离步骤多，尤其采用成品强酸处理硫矿表面，价格较高，腐蚀设备，成本高。制酸烧渣铁精粉仍需经过氰化才能提金，带来剧毒氰根的二次污染。此外，该专利没有公开硫精矿除杂提纯浮选工艺中涉及的废气、废水和废渣的减排工艺。公开号为CN101658819A的中国发明专利，介绍了“一种多元素综合回收工艺”，该工艺包括铅精矿回收、铜锌精矿回收和硫精矿回收，经过一粗、二扫、二精流程，获得铅精矿和铜锌精矿，但硫精矿品位仅有不到30％，无法实现制酸烧渣铁品位大于63％的技术指标。专利号ZL200710016601.1的中国发明专利，介绍了“一种利用废水废渣提取有价元素的方法”，将氰化尾渣和酸性废水混合预处理，添加保护碱进行浮选，获得硫精矿平均品位40-45％，尾款品位大于7％，未写明焙烧后铁精矿品位。此外，还有一些关于氰化尾渣提取硫铁元素的专利技术，在药剂成本、工艺流程、技术指标上都存在一定的局限性。公开号为CN101214470A的中国发明专利，介绍了“一种用氰化贫液浮选回收氰化尾渣中铜铅锌的方法”，该工艺从氰化尾渣中提取铜、锌、铅，过程中的各种压滤液即氰化贫液返回作为调浆补充液，硫精矿品位仅有35％，且未考虑氰化贫液返回作为调浆补充液再酸化过程中剧毒气体HCN的减排问题。
1.上述技术现状表明，对于选别完有色金属后的含有大量硫铁资源的细粒、高污染、难选氰化尾渣的高值化无废利用是黄金生产中必须解决的难题，其难点在于找到适合这种特殊原料的有效分离硫、铁、金元素与脉石的方法，提高产品技术指标的同时，简化分离步骤，降低分离成本，保证CN-和废渣排放达标。本发明从氰化尾渣特殊的原料性质出发，从电化学和胶体化学的角度入手，提出采用水溶性功能复合溶胶，在不使用强酸调浆活化的前提下，高效分散氰化尾渣矿浆中的细粒矿物和脉石，活化含硫矿石表面，去除CN-和污染药剂的影响，提高其与黄药的作用效率，从而获得较好技术指标的硫精矿。此硫精矿硫品位为47-50％，尾矿硫品位为1-3％，硫回收率为92-97％。本工艺产出的硫精矿经沸腾焙烧后的烧渣，无需磁选，一步得到符合炼铁原料标准的铁精粉。此铁精粉铁品位为63-65％，硫品位为0.1-0.3％，同时金被富集到4-5g/t。铁精粉中的金经过硫脲浸出、树脂吸附、锌粉置换后冶炼得到黄金，避免再次使用氰化物带来的二次污染。同时，本工艺从过程污染物减排角度考虑，在保证产品高值化产出的基础上，对剧毒CN-采用“酸化调浆-曝气焙烧”和“溢流水加氯氧化”联合处理达到废气零排放和废水净化全部回用的无害化处理方式，对分离富集过程的废渣采用焙烧制砖和回填矿井的再利用方式，实现氰化尾渣资源化利用过程的清洁无废生产。因此，本发明涉及的方法经济效益和环境效益良好，符合国家关于工艺废弃物资源化利用和清洁生产的政策。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氰化尾渣高值化无废利用的方法。针对经过Cu、Zn、Pb等多元素回收工艺处理的细粒难选高污染氰化尾渣这一量大面广的冶金废渣，采用有效的分离富集手段，高效提取其中的硫铁元素获得硫精矿，该硫精矿经沸腾焙烧，烧渣含铁品位达到炼铁原料要求。铁精粉中的金经过硫脲浸出、树脂吸附、锌粉置换后冶炼得到黄金。
工艺步骤如下：
(1)从氰化尾渣中分离富集硫铁元素工艺。
将经过Cu、Zn、Pb等多元素回收工艺的难选高污染氰化尾渣滤饼加水在搅拌槽中搅拌10-20min，形成矿浆，浓度为30-35wt％，，在矿浆中加入6wt％稀硫酸搅拌2-10min，调整pH＝5～7，形成A矿浆，在A矿浆中加入10wt％功能复合溶胶500-1000g/t，搅拌2-10min，形成B矿浆；在B矿浆中先加入丁基黄药240-480g/t并搅拌2-10min，再加入松醇油20-60g/t并搅拌2-10min，形成C矿浆。再进行“一次粗选、一次扫选、一次精选、二次精选”的一轮闭路实验；经过4-5轮闭路实验后，得到各轮闭路实验的硫精矿和尾矿，最后一轮流程生成的是中矿，中矿返回循环。
一次粗选：
从搅拌槽底部向C矿浆中充入空气并继续搅拌1-2min。开启搅拌槽上方刮板将一次粗选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为10-20min。槽内剩余物为一次粗选搅拌槽剩余矿浆。
一次扫选：
将一次粗选搅拌槽剩余矿浆加入到一次扫选搅拌槽中，先在其中加入丁基黄药60-120g/t并搅拌2-10min，再加入松醇油5-15g/t并搅拌2-10min，形成D矿浆。从搅拌槽底部向D矿浆中充入空气并继续搅拌1-2min。开启搅拌槽上方刮板将一次扫选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为6-20min。槽内剩余物为一次扫选搅拌槽剩余矿浆，脱水干燥后即为尾矿。
一次精选：
将一次粗选搅拌槽上层泡沫加入到一次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1-2min。开启搅拌槽上方刮板将一次精选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为8-20min。槽内剩余物为一次精选搅拌槽剩余矿浆。一次精选搅拌槽剩余矿浆和一次扫选搅拌槽上层泡沫合并作为中矿返回下一轮一次粗选。
二次精选：
将一次精选搅拌槽上层泡沫加入到二次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1-2min。开启搅拌槽上方刮板将二次精选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为8-20min。二次精选搅拌槽上层泡沫经脱水干燥后即为硫精矿。槽内剩余物为二次精选搅拌槽剩余矿浆。二次精选搅拌槽剩余矿浆作为中矿返回下一轮一次精选。
以上“一次粗选+一次扫选+一次精选+二次精选”的流程为一轮闭路实验。
经过4-5轮闭路实验后，所得产品为各轮流程硫精矿和尾矿，以及最后一轮流程的中矿，在实际生产中，最终产品为高品位硫精矿和尾矿，中矿返回循环。各轮流程硫精矿和尾矿技术指标均较高且稳定。金在该工艺中得到一次富集。
(2)高品位硫精矿焙烧制硫酸联产铁精粉工艺。
将上述高品位硫精矿加入沸腾炉，从炉底通入空气，硫精矿在上升空气作用下在炉内沸腾焙烧，中层炉温825-875℃，炉口温度900-925℃，炉气包括SO2、SO3、N2和氧气；。高温炉气从沸腾炉上部排出进入余热锅炉，回收余热用于发电。含尘烟气进入旋风除尘器和电除尘器，大部分的固体微粒被脱除，和炉内矿渣一起回收为铁精粉，铁品位为63-65％，可作为炼铁原料。经过除尘的SO2烟气通过净化、洗涤、除雾、干吸、转化、吸收得到98％的浓硫酸。该工艺产生硫酸和铁精粉，金在该工艺中得到二次富集。
(3)铁精粉再提金工艺。
富集了金的铁精粉经过硫脲浸出、树脂吸附、锌粉置换后冶炼得到黄金，铁精粉仍可作为炼铁原料使用。
(4)“三废”的处理。
本发明中涉及的“三废”主要来源于氰化尾渣滤饼中含有的剧毒CN-和分离富集硫铁元素过程产生的尾矿。
废气的处理：
氰化尾渣含有剧毒CN-，加稀酸(制酸系统净化废酸)调浆后，曝气，产生剧毒HCN气体，在搅拌槽上方设置集气装置，将HCN气体通过引风机负压输送至制酸装置焙烧风机消声器吸风口，进入沸腾焙烧炉高温燃烧，转化为无毒气体，从而使有毒药气体变为无毒气体。其反应方程式如下：
H++CN-→HCN↑
4HCN+5O2→4CO2↑+2N2↑+2H2O
废水的处理：
产生的废水主要有硫精矿及尾矿浓缩溢流水、车间地面冲洗水等。经过曝气处理后，废水中的CN-浓度为2.0-2.5mg/L，可直接进入制酸装置废水处理系统，并添加10-15mg/L的液氯进行氧化处理达标，全部回用于生产。反应方程式如下；
CN-+Cl2+2OH-→CNO-+2Cl-+H2O
2CNO-+Cl2+4OH-→N2+2CO2+2Cl-+2H2O
废渣的处理：
产生的废渣主要是氰化尾渣高效分离富集硫铁元素过程产生的尾矿，该尾矿不含氰根，含硫0.1-0.3％，主要为石英等硅酸盐矿物，经过焙烧可以制备建筑用砖或回填矿井。
本发明的优点在于：产品技术指标高，整个工艺过程排放的废气、废水和废渣均得到有效处理，实现无废排放。
附图说明
图1为氰化尾渣高值化无废利用的方法流程图
具体实施方式
实施例1
某金矿氰化尾渣滤饼化学成分如下：
表1.某金矿氰化尾渣滤饼元素含量(％)
| 元素 | S | Fe | Cu | Zn | Pb | As |
| 含量 | 28.26 | 25.36 | 0.14 | 0.15 | 0.21 | 0.011 |
(1)将经过Cu、Zn、Pb多元素回收工艺的细粒难选高污染氰化尾渣加水在搅拌槽中搅拌10min，矿浆浓度30％，在矿浆中加入6wt％稀硫酸搅拌2min，调整pH＝5，形成A矿浆，在A矿浆中加入10wt％功能复合溶胶500g/tt搅拌2min，形成B矿浆，在B矿浆中先加入丁基黄药240g/t并搅拌2min，再加入松醇油20g/t并搅拌2min，形成C矿浆，从搅拌槽底部向C矿浆充入空气并继续搅拌1min，进行一次粗选10min，刮出上层泡沫留待一次精选，一次粗选搅拌槽剩余矿浆进入扫选。将一次粗选搅拌槽剩余矿浆加入一次扫选搅拌槽，在其中先加入丁基黄药60g/t并搅拌2min，再加入松醇油5g/t并搅拌2min，形成D矿浆，进行一次扫选6min，刮出上层泡沫待用，一次扫选搅拌槽剩余矿浆即为尾矿。将一次粗选搅拌槽上层泡沫加入一次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1min，经8min一次精选，刮出上层泡沫留待二次精选，一次精选搅拌槽剩余矿浆和一次扫选搅拌槽上层泡沫合并作为中矿返回下一轮一次粗选。将一次精选搅拌槽上层泡沫加入二次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1min，经8min二次精选，刮出上层泡沫即为高品位硫精矿，二次精选搅拌槽剩余矿浆作为中矿返回下一轮一次精选。以上为一轮闭路实验。
经过4轮闭路实验后，所得产品为各轮流程硫精矿和尾矿，以及最后一轮流程的中矿，在实际生产中，最终产品为高品位硫精矿和尾矿，中矿返回循环。各轮流程硫精矿和尾矿技术指标均较高且稳定。金得到一次富集。
(2)将高品位硫精矿加入沸腾炉，从炉底通入空气，硫精矿在上升空气作用下在炉内沸腾焙烧，中层炉温825℃，炉口温度900℃，炉气由SO2和少量SO3组成，此外还有N2和氧气。高温炉气从沸腾炉上部排出进入余热锅炉，回收余热用于发电。含尘烟气进入旋风除尘器和电除尘器，大部分的固体微粒被脱除，和炉内矿渣一起回收为铁精粉，可作为炼铁原料。经过除尘的烟气通过净化、洗涤、除雾、干吸、转化、吸收得到98％的浓硫酸。该工艺产生硫酸和铁精粉，金得到二次富集。硫精矿、铁精粉和金的技术指标见下表，
表2.某金矿氰化尾渣提取分离硫铁金元素实验结果(％)
(3)上述铁精粉经过硫脲浸出、树脂吸附、锌粉置换后冶炼得到黄金，金回收率70％，铁精粉仍可作为炼铁原料使用。
(4)三废的处理
废气的处理：
氰化尾渣含有剧毒CN-，加稀酸(制酸系统净化废酸)调浆后，曝气，产生剧毒HCN气体，在搅拌槽上方设置集气装置，将HCN气体通过引风机负压输送至制酸装置焙烧风机消声器吸风口，进入沸腾焙烧炉高温燃烧，转化为无毒气体，从达到有毒药气体变为无毒气体。
废水的处理：
该工艺过程产生的废水主要有硫精矿及尾矿浓缩溢流水、车间地面冲洗水等。经过曝气处理后，溢流水CN-浓度为2.5mg/L，可直接进入制酸装置废水处理系统，并添加15mg/L的液氯进行氧化处理达标，全部回用于生产。
废渣的处理：
该工艺过程产生的废渣主要是氰化尾渣高效分离富集硫铁元素过程产生的尾矿，该尾矿不含氰根，含硫品位为0.3％，主要为石英等硅酸盐矿物，经过焙烧可以制备建筑用砖或回填矿井。
实施例2
某金矿氰化尾渣滤饼化学成分如下：
表3.某金矿氰化尾渣滤饼元素含量(％)
| 元素 | S | Fe | Cu | Zn | Pb | As |
| 含量 | 28.26 | 25.36 | 0.14 | 0.15 | 0.21 | 0.011 |
(1)将经过Cu、Zn、Pb多元素回收工艺的细粒难选高污染氰化尾渣加水在搅拌槽中搅拌15min，矿浆浓度33％，在矿浆中加入6wt％稀硫酸搅拌6min，调整pH＝6，形成A矿浆，在A矿浆中加入10wt％功能复合溶胶750g/t搅拌6min，形成B矿浆，在B矿浆中先加入丁基黄药360g/t并搅拌6min，再加入松醇油40g/t并搅拌6min，形成C矿浆，从搅拌槽底部向C矿浆充入空气并继续搅拌1min，进行一次粗选15min，刮出上层泡沫留待一次精选，一次粗选搅拌槽剩余矿浆进入扫选。将一次粗选搅拌槽剩余矿浆加入一次扫选搅拌槽，在其中先加入丁基黄药90g/t并搅拌6min，再加入松醇油10g/t并搅拌6min，形成D矿浆，进行一次扫选12min，刮出上层泡沫待用，一次扫选搅拌槽剩余矿浆即为尾矿。将一次粗选搅拌槽上层泡沫加入一次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1min，经15min一次精选，刮出上层泡沫留待二次精选，一次精选搅拌槽剩余矿浆和一次扫选搅拌槽上层泡沫合并作为中矿返回下一轮一次粗选。将一次精选搅拌槽上层泡沫加入二次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1min，经15min二次精选，刮出上层泡沫即为高品位硫精矿，二次精选搅拌槽剩余矿浆作为中矿返回下一轮一次精选。以上为一轮闭路实验。
经过5轮闭路实验后，所得产品为各轮流程硫精矿和尾矿，以及最后一轮流程的中矿，在实际生产中，最终产品为高品位硫精矿和尾矿，中矿返回循环。各轮流程硫精矿和尾矿技术指标均较高且稳定。金得到一次富集。
(2)将高品位硫精矿加入沸腾炉，从炉底通入空气，硫精矿在上升空气作用下在炉内沸腾焙烧，中层炉温850℃，炉口温度915℃，炉气由SO2和少量SO3组成，此外还有N2和氧气。高温炉气从沸腾炉上部排出进入余热锅炉，回收余热用于发电。含尘烟气进入旋风除尘器和电除尘器，大部分的固体微粒被脱除，和炉内矿渣一起回收为铁精粉，可作为炼铁原料。经过除尘的烟气通过净化、洗涤、除雾、干吸、转化、吸收得到98％的浓硫酸。该工艺产生硫酸和铁精粉，金得到二次富集。硫精矿、铁精粉和金的技术指标见下表，
表4.某金矿氰化尾渣提取分离硫铁金元素实验结果(％)
(3)上述铁精粉经过硫脲浸出、树脂吸附、锌粉置换后冶炼得到黄金，金回收率72％，铁精粉仍可作为炼铁原料使用。
(4)三废的处理
废气的处理：
氰化尾渣含有剧毒CN-，加稀酸(制酸系统净化废酸)调浆后，曝气，产生剧毒HCN气体，在搅拌槽上方设置集气装置，将HCN气体通过引风机负压输送至制酸装置焙烧风机消声器吸风口，进入沸腾焙烧炉高温燃烧，转化为无毒气体，从达到有毒药气体变为无毒气体。
废水的处理：
该工艺过程产生的废水主要有硫精矿及尾矿浓缩溢流水、车间地面冲洗水等。经过曝气处理后，溢流水CN-浓度为2.3mg/L，可直接进入制酸装置废水处理系统，并添加13mg/L的液氯进行氧化处理达标，全部回用于生产。
废渣的处理：
该工艺过程产生的废渣主要是氰化尾渣高效分离富集硫铁元素过程产生的尾矿，该尾矿不含氰根，含硫品位为0.23％，主要为石英等硅酸盐矿物，经过焙烧可以制备建筑用砖或回填矿井。
实施例3
某金矿氰化尾渣滤饼化学成分如下：
表5.某金矿氰化尾渣滤饼元素含量(％)
| 元素 | S | Fe | Cu | Zn | Pb | As |
| 含量 | 28.26 | 25.36 | 0.14 | 0.15 | 0.21 | 0.011 |
(1)将经过Cu、Zn、Pb多元素回收工艺的细粒难选高污染氰化尾渣加水在搅拌槽中搅拌20min，矿浆浓度35％，在矿浆中加入6wt％稀硫酸搅拌10min，调整pH＝7，形成A矿浆，在A矿浆中加入10wt％功能复合溶胶1000g/t搅拌10min，形成B矿浆，在B矿浆中先加入丁基黄药480g/t并搅拌10min，再加入松醇油60g/t并搅拌10min，形成C矿浆，从搅拌槽底部向C矿浆充入空气并继续搅拌2min，进行一次粗选20min，刮出上层泡沫留待一次精选，一次粗选搅拌槽剩余矿浆进入扫选。将一次粗选搅拌槽剩余矿浆加入一次扫选搅拌槽，在其中先加入丁基黄药120g/t并搅拌20min，再加入松醇油15g/t并搅拌20min，形成D矿浆，进行一次扫选20min，刮出上层泡沫待用，一次扫选搅拌槽剩余矿浆即为尾矿。将一次粗选搅拌槽上层泡沫加入一次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌2min，经20min一次精选，刮出上层泡沫留待二次精选，一次精选搅拌槽剩余矿浆和一次扫选搅拌槽上层泡沫合并作为中矿返回下一轮一次粗选。将一次精选搅拌槽上层泡沫加入二次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌2min，经20min二次精选，刮出上层泡沫即为高品位硫精矿，二次精选搅拌槽剩余矿浆作为中矿返回下一轮一次精选。以上为一轮闭路实验。
经过5轮闭路实验后，所得产品为各轮流程硫精矿和尾矿，以及最后一轮流程的中矿，在实际生产中，最终产品为高品位硫精矿和尾矿，中矿返回循环。各轮流程硫精矿和尾矿技术指标均较高且稳定。金得到一次富集。
(2)将高品位硫精矿加入沸腾炉，从炉底通入空气，硫精矿在上升空气作用下在炉内沸腾焙烧，中层炉温875℃，炉口温度925℃，炉气由SO2和少量SO3组成，此外还有N2和氧气。高温炉气从沸腾炉上部排出进入余热锅炉，回收余热用于发电。含尘烟气进入旋风除尘器和电除尘器，大部分的固体微粒被脱除，和炉内矿渣一起回收为铁精粉，可作为炼铁原料。经过除尘的烟气通过净化、洗涤、除雾、干吸、转化、吸收得到98％的浓硫酸。该工艺产生硫酸和铁精粉，金得到二次富集。硫精矿、铁精粉和金的技术指标见下表，
表6.某金矿氰化尾渣提取分离硫铁金元素实验结果(％)
(3)上述铁精粉经过硫脲浸出、树脂吸附、锌粉置换后冶炼得到黄金，金回收率75％，铁精粉仍可作为炼铁原料使用。
(4)三废的处理
废气的处理：
氰化尾渣含有剧毒CN-，加稀酸(制酸系统净化废酸)调浆后，曝气，产生剧毒HCN气体，在搅拌槽上方设置集气装置，将HCN气体通过引风机负压输送至制酸装置焙烧风机消声器吸风口，进入沸腾焙烧炉高温燃烧，转化为无毒气体，从达到有毒药气体变为无毒气体。
废水的处理：
该工艺过程产生的废水主要有硫精矿及尾矿浓缩溢流水、车间地面冲洗水等。经过曝气处理后，溢流水CN-浓度为2.0mg/L，可直接进入制酸装置废水处理系统，并添加10mg/L的液氯进行氧化处理达标，全部回用于生产。
废渣的处理：
该工艺过程产生的废渣主要是氰化尾渣高效分离富集硫铁元素过程产生的尾矿，该尾矿不含氰根，含硫品位为0.1％，主要为石英等硅酸盐矿物，经过焙烧可以制备建筑用砖或回填矿井。
利用以上方法，某金矿硫酸厂从氰化尾渣生产高附加值硫酸、铁精粉和黄金，废气、废水和废渣均得到有效处理，是无“三废”排放的清洁生产过程。
Claims (8)
1.一种氰化尾渣高值化无废利用的方法，其特征在于，工艺步骤为：
(1)从氰化尾渣中分离富集硫铁元素工艺：将经过Cu、Zn、Pb多元素回收工艺的氰化尾渣滤饼加水在搅拌槽中搅拌10-20min，形成矿浆，浓度为30-35wt％，在矿浆中加入6wt％稀硫酸搅拌2-10min，调整pH＝5～7，形成A矿浆，在A矿浆中加入10wt％功能复合溶胶500-1000g/t，搅拌2-10min，形成B矿浆；在B矿浆中先加入丁基黄药240-480g/t并搅拌2-10min，再加入松醇油20-60g/t并搅拌2-10min，形成C矿浆；再进行“一次粗选、一次扫选、一次精选、二次精选”的一轮闭路实验；经过4-5轮闭路实验后，得到各轮闭路实验的硫精矿和尾矿，最后一轮流程生成的是中矿，中矿返回循环；
(2)高品位硫精矿焙烧制硫酸联产铁精粉工艺：将上述硫精矿加入沸腾炉，从炉底通入空气，硫精矿在上升空气作用下在炉内沸腾焙烧，中层炉温825-875℃，炉口温度900-925℃，炉气包括SO2、SO3、N2和氧气；高温炉气从沸腾炉上部排出进入余热锅炉，回收余热用于发电；含尘烟气进入旋风除尘器和电除尘器，和炉内矿渣一起回收为铁精粉，铁品位为63-65％，经过除尘的SO2烟气通过净化、洗涤、除雾、干吸、转化、吸收得到98％的浓硫酸；
(3)铁精粉再提金工艺：铁精粉经过硫脲浸出、树脂吸附、锌粉置换后冶炼得到黄金；
(4)“三废”的处理：包括废气的处理、废水的处理和废渣的处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的一次粗选是从搅拌槽底部向C矿浆中充入空气并继续搅拌1-2min；开启搅拌槽上方刮板将一次粗选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为10-20min；槽内剩余物为一次粗选搅拌槽剩余矿浆。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的一次扫选是将一次粗选搅拌槽剩余矿浆加入到一次扫选搅拌槽中，先在其中加入丁基黄药60-120g/t并搅拌2-10min，再加入松醇油5-15g/t并搅拌2-10min，形成D矿浆；从搅拌槽底部向D矿浆中充入空气并继续搅拌1-2min；开启搅拌槽上方刮板将一次扫选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为6-20min；槽内剩余物为一次扫选搅拌槽剩余矿浆，脱水干燥后即为尾矿。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的一次精选是将一次粗选搅拌槽上层泡沫加入到一次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1-2min；开启搅拌槽上方刮板将一次精选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为8-20min；槽内剩余物为一次精选搅拌槽剩余矿浆；一次精选搅拌槽剩余矿浆和一次扫选搅拌槽上层泡沫合并作为中矿返回下一轮一次粗选。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的二次精选是将一次精选搅拌槽上层泡沫加入到二次精选搅拌槽，不添加任何药剂，从搅拌槽底部充入空气并继续搅拌1-2min；开启搅拌槽上方刮板将二次精选搅拌槽上层泡沫刮出备用，刮泡时间为8-20min；二次精选搅拌槽上层泡沫经脱水干燥后即为硫精矿；槽内剩余物为二次精选搅拌槽剩余矿浆；二次精选搅拌槽剩余矿浆作为中矿返回下一轮一次精选。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的废气的处理是指氰化尾渣含有剧毒CN-，加稀酸调浆后，曝气，产生剧毒HCN气体，在搅拌槽上方设置集气装置，将HCN气体通过引风机负压输送至制酸装置焙烧风机消声器吸风口，进入沸腾焙烧炉高温燃烧，其反应方程式如下：H++CN-→HCN↑和4HCN+5O2→4CO2↑+2N2↑+2H2O，转化为无毒气体。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的废水的处理是指经过曝气后，废水中的CN-浓度为2.0-2.5mg/L，进入制酸装置废水处理系统，添加10-15mg/L的液氯进行氧化处理，反应方程式如下为CN-+Cl2+2OH-→CNO-+2Cl-+H2O 和2CNO-+Cl2+4OH-→N2+2CO2+2Cl-+2H2O。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的废渣的处理是指氰化尾渣分离富集硫铁元素过程产生的尾矿，该尾矿不含氰根，含硫0.1-0.3％，主要为石英硅酸盐矿物，经过焙烧制备建筑用砖或回填矿井。
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Owner name: BEIJING RONGZHI BORUN SCIENCE + TECHNOLOGY CO., LT Free format text: FORMER OWNER: INST. OF PROCESS ENGRG., CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Effective date: 20110516 |
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Effective date of registration: 20110516 Address after: 100084 room 1002, Pioneer Building, Tsinghua Science and Technology Park, Beijing, Haidian District Applicant after: BEIJING RONGZHIBORUN TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 100080 No. two, No. 1, North Haidian District, Beijing, Zhongguancun Applicant before: Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130724 |