CN102181632A - 一种碳质难浸金精矿的湿法预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳质难浸金精矿的湿法预处理方法，将金精矿用磨矿机磨细至-0.074mm粒级质量含量90-100％之后，调整矿浆固体质量浓度为20-40％给入反应釜中，在反应釜中通入氧气氧化分解硫化矿物及碳质矿物，用硝酸或硝酸盐作为催化剂，操作条件为硝酸或硝酸盐用量为0.15-0.55mol/L，矿浆温度180-240℃，釜内总压2.6-5.6MPa，矿浆在釜内停留时间60-300min；该方法以氧气作为氧化剂，硝酸或硝酸盐作为催化剂，不仅氧化分解硫化矿物，还氧化分解碳质，解除了”双重难处理”的根源，大幅提高了预处理效果；碳质难浸金精矿用本发明的方法进行预处理之后，用氰化法浸出的金浸出率可达90％以上。

Description

一种碳质难浸金精矿的湿法预处理方法
技术领域
本发明涉及一种碳质难浸金精矿的湿法预处理方法。
背景技术
用氰化物从含金矿物原料中浸取黄金的方法称为氰化法。氰化法是世界各国黄金矿山和冶金厂浸出金的最主要方法。一般难浸金精矿中大部分金以微细浸染形式分布在硫化矿物之中，直接采用氰化法的金浸出率很低，为了提高金浸出率，需要对金精矿进行预处理，然后再采用氰化法浸出金。一般难浸金精矿的预处理方法有焙烧氧化法、细菌氧化法、反应釜氧化法、化学氧化法。碳质难浸金精矿是含有吸附活性的碳质矿物成分的难浸金精矿，这种碳质成分对氰化法浸出金产生严重干扰，因此，在黄金矿业界称碳质难浸金精矿为“双重难浸金精矿”。碳质矿物包括有机物碳和无定型单质碳。对于碳质难浸金精矿的预处理工作，不仅要氧化分解硫化矿物，还要解决碳质矿物的干扰问题。
用焙烧氧化法一般在焙烧炉内500℃--700℃温度下用空气或富氧进行焙烧。用焙烧氧化法进行碳质难浸金精矿的预处理，可氧化硫化矿物和碳质，使氰化法浸出金的技术指标显著提高，但是焙烧过程中产生SO2的环境污染问题，而且焙烧过程难于控制在最佳焙烧条件等原因，使焙砂的氰化法金浸出指标下降。
细菌氧化法是在接种了氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、勾端螺旋菌等无机自养细菌的生物反应器中给入细菌生长必需的无机养料，并用鼓风机给生物反应器中鼓入空气。在生物反应器中无机自养细菌的直接作用和间接作用下硫化矿物被氧化。细菌氧化法的工业化应用于难浸金精矿的预处理已有二十多年，但是对于碳质难浸金精矿细菌氧化法的预处理效果不好。其原因是细菌氧化法处理之后硫化矿物大部分被氧化分解了，但是对金有吸附活性的碳质仍然没能氧化分解或降低其吸附性能所致。
反应釜氧化法是反应釜中给入工业氧气并在热的矿浆温度下氧化硫化矿物，较佳的矿浆温度因矿石性质有所差别，一般在120℃--180℃的范围内。矿浆温度越高，反应釜内水蒸汽的压力越大。反应釜氧化法工业化应用于难处理金精矿的预处理也有二十多年，但是对于碳质难浸金精矿的预处理效果不好。其原因也是反应釜氧化法处理之后硫化矿物大部分氧化分解了，但是对金有吸附活性的碳质矿物仍然没能氧化分解或氧化分解不充分所致。
化学氧化法是用过氧化氢、过硫酸盐、高锰酸盐、二氧化锰、液氯、次氯酸盐、氯酸盐、硝酸等氧化剂进行难浸金精矿的氧化。因为化学氧化法的氧化剂的用量大，价格较高，应用成本较高，工业上难以采用。
发明内容
本发明的目的是为了解决碳质难浸金精矿的浸金难的问题，而提供一种碳质难浸金精矿的湿法预处理方法，该方法以氧气作为氧化剂，硝酸或硝酸盐作为催化剂，不仅氧化分解硫化矿物，还氧化分解碳质，解除了”双重难处理”的根源，大幅提高了预处理效果。
本发明之方法是：将金精矿用磨矿机磨细至-0.074mm粒级固体质量含量90-100％之后，调整矿浆固体质量浓度为20-40％给入反应釜中，在反应釜中通入氧气氧化分解硫化矿物及碳质矿物，用硝酸或硝酸盐作为催化剂，操作条件为硝酸或硝酸盐用量为0.15-0.55mol/L，矿浆温度180-240℃，釜内总压2.6-5.6MPa，矿浆在釜内停留时间60-300min。
所述的硝酸盐是硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸镁和硝酸铵中的一种或其二种组合或其三种组合或其四种组合或五种组合。
本发明的有益效果是：该方法以氧气作为氧化剂，硝酸或硝酸盐作为催化剂，不仅氧化分解硫化矿物，还氧化分解碳质，解除了”双重难处理”的根源，大幅提高了预处理效果。碳质难浸金精矿用本发明的方法进行预处理之后，用氰化法浸出的金浸出率可达90％以上。
附图说明
图1是本发明之方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的碳质难浸金精矿的预处理按以下次序的作业进行：
(1)、将金精矿用磨矿机磨细至-0.074mm粒级质量含量90-100％之后，调整矿浆固体质量浓度为20-40％给入反应釜中；
(2)、反应釜中给入硝酸或硝酸盐作为催化剂，并通入氧气氧化硫化矿物及碳质物，操作条件为硝酸或硝酸盐用量为0.15-0.55mol/L，矿浆温度180-240℃，釜内总压2.6-5.6MPa，矿浆停留时间60-300min；所述的硝酸盐是硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸镁和硝酸铵中的一种或其二种组合或其三种组合或其四种组合或五种组合。
硝酸或硝酸盐作为催化剂的化学反应
金精矿中硫化矿物氧化分解结果产生硫酸和硫酸盐，使矿浆溶液呈酸性，以金精矿中主要硫化矿物黄铁矿的氧化反应为例
4FeS2+15O2+2H2O＝2Fe2(SO4)3+2H2SO4
硝酸盐在硫酸溶液中转化为硝酸
2NaNO3+H2SO4＝2HNO3+Na2SO4
碳质被硝酸氧化
C+HNO3＝CO2+NO+H+
NO易与氧气反应
2NO+O2＝2NO2
NO2溶于水并生成硝酸
3NO2+H2O＝2HNO3+NO
所生成的硝酸再与碳质反应，而产生的NO再氧化并生成硝酸。在此循环过程中消耗的是氧气，而硝酸因反应后再生不消耗。在碳质的氧化过程中，碳质的电子经过硝酸的氮原子传递到氧气的氧原子，因此氧气是氧化剂，硝酸是催化剂。
实施例1：
碳质难浸金精矿A含金35.19g/t、碳质中无定形单质碳0.94％、有机物碳0.81％、硫15.70％、砷0.94％、铁16.46％。硫化矿物主要为黄铁矿、其次为毒砂。此金精矿按以下次序的作业进行预处理和氰化法浸金：
(1)、将金精矿用球磨机磨细至-0.074mm粒级质量含量90-100％，调整矿浆固体质量浓度20-40％，给入反应釜中；
(2)、反应釜中给入硝酸或硝酸盐作为催化剂，并通入氧气氧化碳质物，这里所述的硝酸盐是硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸镁和硝酸铵中的一种或其二种组合或其三种组合或其四种组合或五种组合，操作条件为硝酸或硝酸盐用量为0.35-0.55mol/L，矿浆温度200-240℃，釜内总压2.6-5.6MPa，矿浆停留时间60-300min；
(3)、从反应釜中取出矿浆，静置沉淀后倒出上清液，沉底的矿中加水搅拌后静置沉淀并倒出上清液，加水量控制在液固质量比为3-6，如此洗涤3-5次，至倒出上清液pH值大于6为止；
(4)、以上洗涤后的矿浆固体质量浓度调整为液固质量比2.5，加入CaO调整矿浆pH＝10-11，用搅拌机搅拌1小时后，加入NaCN 4kg/t，用搅拌机搅拌24小时，搅拌机的搅拌叶轮最大线速度10m/s；
(5)、从搅拌机倒出矿浆静置沉淀后倒出上清液，沉底的矿中加水搅拌后静置沉淀并倒出上清液，加水量控制在液固质量比为3-6，如此洗涤3-5次，矿粉烘干后分析含金品位。经多次试验结果金浸出率达到90％以上。
实施例1的对比试验
用实施例1中采用的碳质难浸金精矿A，并采用与实施例1完全相同的作业次序，操作条件与实施例1不同的是作业(2)中没有给入硝酸或硝酸盐作为催化剂，其余的操作条件与实施例1完全相同。经多次对比试验结果金浸出率均低于70％，由此可知采用硝酸或硝酸盐作为催化剂可显著提高碳质难浸金精矿的预处理效果。
实施例2：
碳质难浸金精矿B含金24.98g/t、碳质中无定形单质碳0.98％、有机物碳0.78％、硫16.22％、砷0.80％、铁15.91％。硫化矿物主要为黄铁矿、其次为毒砂。此金精矿按以下次序的作业进行预处理和氰化法浸金：
(1)、将金精矿用球磨机磨细至-0.074mm粒级质量含量98％，调整矿浆固体质量浓度25％，给入反应釜中；
(2)、反应釜中给入硝酸作为催化剂，并通入氧气进行氧化预处理，操作条件为硝酸用量为0.15-0.45mol/L，矿浆温度180-240℃，釜内总压2.8-5.6MPa，矿浆停留时间90-240min；
(3)、从反应釜中取出矿浆，静置沉淀后倒出上清液，沉底的矿中加水搅拌后静置沉淀并倒出上清液，加水量控制在液固质量比为3-6，如此洗涤3-5次，至倒出上清液pH值大于6为止；
(4)、以上洗涤后的矿浆固体质量浓度调整为液固质量比2.5，加入CaO调整矿浆pH＝10-11，用搅拌机搅拌1小时后，加入NaCN 4kg/t，用搅拌机搅拌24小时，搅拌机的搅拌叶轮最大线速度10m/s；
(5)、从搅拌机倒出矿浆静置沉淀后倒出上清液，沉底的矿中加水搅拌后静置沉淀并倒出上清液，加水量控制在液固质量比为3-6，如此洗涤3-5次，矿粉烘干后分析含金品位。经多次试验结果金浸出率均达到90％以上。
实施例3：
碳质难浸金精矿C含金37.25g/t、碳质中无定形单质碳1.33％、有机物碳1.02％、硫17.56％、砷0.90％、铁18.09％。硫化矿物主要为黄铁矿、其次为毒砂。此金精矿按以下次序的作业进行预处理和氰化法浸金：
(1)、将金精矿用球磨机磨细至-0.074mm粒级质量含量98％，调整矿浆固体质量浓度25％，给入反应釜中；
(2)、反应釜中给入硝酸作为催化剂，并通入氧气氧化碳质物，操作条件为硝酸用量为0.15-0.4mol/L，矿浆温度180-240℃，釜内总压2.8-5MPa，矿浆停留时间120-300min；
(3)、从反应釜中取出矿浆，静置沉淀后倒出上清液，沉底的矿中加水搅拌后静置沉淀并倒出上清液，加水量控制在液固质量比为3-6，如此洗涤3-5次，至倒出上清液pH值大于6为止；
(4)、以上洗涤后的矿浆固体质量浓度调整为液固质量比2.5，加入CaO调整矿浆pH＝10-11，用搅拌机搅拌1小时后，加入NaCN 4kg/t，用搅拌机搅拌24小时，搅拌机的搅拌叶轮最大线速度10m/s；
(5)、从搅拌机倒出矿浆静置沉淀后倒出上清液，沉底的矿中加水搅拌后静置沉淀并倒出上清液，加水量控制在液固质量比为3-6，如此洗涤3-5次，矿粉烘干后分析含金品位。经多次试验结果金浸出率均达到90％以上。

Claims (2)

1.一种碳质难浸金精矿的湿法预处理方法，该方法是：
将金精矿用磨矿机磨细至-0.074mm粒级固体质量含量90-100％之后，调整矿浆固体质量浓度为20-40％给入反应釜中；
在反应釜中通入氧气氧化分解硫化矿物及碳质矿物，用硝酸或硝酸盐作为催化剂，操作条件为硝酸或硝酸盐用量为0.15-0.55mol/L，矿浆温度180-240℃，釜内总压2.6-5.6MPa，矿浆在釜内停留时间60-300min。
2.根据权利要求1所述的一种碳质难浸金精矿的湿法预处理方法，其特征在于：所述的硝酸盐是硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸镁和硝酸铵中的一种或其二种组合或其三种组合或其四种组合或其五种组合。
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