CN103014335A - 难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，该工艺首先将铜冶炼渣破碎，然后将低品位难处理金精矿裹覆于铜冶炼渣表面，矿粒固化后筑堆，矿堆经酸处理后进行生物堆浸，浸出液循环喷淋，富铜液利用常规萃取、电积工艺回收铜。堆浸渣经体系转型至碱性体系之后进行堆浸氰化提金，浸出液用常规炭吸附工艺回收金，该工艺可同时回收金、铜，设备简易、投资少、能耗低、成本低、易于实施。

Description

难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺

一.技术领域

本发明涉及生物冶金类，特别涉及低品位难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金、铜工艺，具体说是一种难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺。

二.背景技术

随着世界金矿资源的大量开采，易处理的金矿资源已经开采殆尽，低品位难处理金矿成了世界各国提金的重要原料。低品位难处理金矿在地壳中所占金总量的比例高达60%，因此从低品位难处理金矿石中提取金的工艺技术研究已经引起世界各国的重视，低品位难处理金矿的合理、高效开发利用技术的研究已成为世界各产金国研究的热点。

我国低品位难处理黄金资源储量比较丰富，约有1000吨左右，占保有未开发资源的1/3。此类金矿中金含量为1～3g/t，金大多以显微或次显微甚至晶格金的形式浸染于硫化矿中，直接氰化金的浸出率不足10%，只有采用预氧化技术将包裹金的硫化矿氧化解离才能进一步回收其中的金。目前应用的氧化技术主要有焙烧预氧化、热压预氧化、生物搅拌预氧化和生物堆浸预氧化，其中前三项预氧化技术是针对金含量高的金精矿预氧化技术，而品位较低的难处理浮选金精矿因其金价值太低，无法利用上述常规预氧化方法经济地回收。

生物冶金技术近二十年来迅速发展并成功应用于低品位资源高效回收有价金属。因此，有必要开展低品位难处理金精矿生物堆浸工艺研究，为低品位难处理金精矿的利用提供新技术。

铜冶炼渣主要来源于火法炼铜工艺，如闪速炉熔炼、诺兰达法、艾萨法等。目前世界上80％以上的铜是采用火法冶炼生产的，其余20％使用湿法冶金生产。在我国，铜产量的97％以上由火法冶炼生产，火法冶炼占据主导地位。以生产1吨铜产生2.2吨铜渣计算，我国每年铜渣产量大约为1000万吨左右。铜渣主要矿物成分是铁橄榄石(2FeO·SiO2)、磁铁矿(Fe3O4)及一些脉石组成的无定形玻璃体。铜含量根据工艺不同普遍在0.4~6%之间，主要以硫化铜状态存在，少量以金属铜、氧化铜形式存在，铁主要以硅酸盐的形式存在。目前对铜渣中铜的提取主要有浮选富集、火法贫化。铜冶炼渣回收铜新工艺、新技术研究开发一直是行业关心的热点问题之一。

三.发明内容

本发明的目的在于提供一种低品位难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金、铜工艺。该工艺利用铜冶炼渣做骨料，解决金精矿生物堆浸渗透性差的问题，利用微生物的作用氧化金精矿中包裹金的硫化物，该氧化体系下铜冶炼渣中的硫化矿物、单质铜及铜氧化物在微生物及过程产酸的作用下有效溶出，同步实现金精矿中包裹金矿物的高效预氧化与各主要存在状态铜的有效浸出，综合回收金、铜，该工艺设备简易、投资少、能耗低、成本低、易于实施。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，包括以下步骤：

（1）铜冶炼渣破碎、制粒、筑堆

利用铜冶炼渣做骨料，解决金精矿生物堆浸渗透性差的问题，将铜冶炼渣通过两段以上破碎系统，破碎到-40mm，破碎之后加入低品位难处理金精矿、制粒剂均匀混合后通过圆筒制粒机进行制粒，所得球团粒度在5-60mm，由自卸汽车或皮带输送至堆场。

（2）矿堆酸处理

制粒、筑堆后，利用硫酸，采用浓度为5~10%的硫酸淋洗矿堆，使矿堆PH值调整为1.5~2.5。

（3）生物堆浸

酸处理后对矿堆喷淋液进行生物接种，将采自金矿中的酸性矿坑水培养到菌群浓度107~109个/ml，然后扩大培养并按喷淋液5%的比例转接至溶液中喷淋，滴淋强度为5~20L/(h·m2)，微生物在矿堆内生长繁殖，利用微生物的作用氧化金精矿，使包裹于硫化物中的金暴露，金精矿氧化的同时铜冶炼渣中的硫化矿物、单质铜及铜氧化物在微生物及过程产酸的作用下有效浸出，同步实现金精矿的高效预氧化与各主要存在状态铜的有效浸出。

（4）酸碱体系转换

生物预氧化结束后，向喷淋液中添加石灰、片碱洗涤矿堆，将矿堆pH值调整为9.0~12的碱性体系。

（5）堆浸氰化提金

堆浸渣调整到碱性环境后，利用浓度为0.5‰~3‰的氰化钠溶液对矿堆进行循环喷淋浸出，浸出液用常规炭吸附工艺回收金。

堆浸过程中是其堆高为3~6m，堆浸周期为3~9个月，生物堆浸富铜液采用常规萃取、电积工艺回收铜。

前述低品位难处理金精矿中主要矿物为含金黄铁矿，金含量为5~30g。

前述用于制粒的铜冶炼渣中铜的品位为0.4~6%，制粒过程中铜冶炼渣与金精矿重量之比为2:1~6:1，制粒剂为占金精矿重量比3~8%的水泥。

更详细的步骤说明如下：

难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：首先将铜冶炼渣破碎，然后将低品位难处理金精矿裹覆于铜冶炼渣表面，经制粒、筑堆、酸处理后对矿堆进行生物堆浸，浸出液循环，富铜液利用常规萃取、电积工艺回收铜，堆浸渣在酸碱转型之后进行堆浸氰化提金，浸出液用常规炭吸附工艺回收金。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述低品位难处理金精矿中主要矿物为含金黄铁矿，金精矿金含量为5~30g/t。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述铜冶炼渣中铜的品位为0.4~6%，铜主要以硫化铜状态存在，少量以金属铜、氧化铜形式存在。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述的铜冶炼渣破碎，然后将低品位难处理金精矿裹覆于铜冶炼渣表面，制粒、筑堆是将铜冶炼渣通过两段以上破碎系统破碎至-40mm，破碎之后加入低品位难处理金精矿，铜冶炼渣与金精矿重量之比为2:1~6:1，同时加入3~8%的水泥作为粘结剂，然后通过圆筒制粒机进行制粒，所得球团粒度在5-60mm，由自卸汽车或皮带输送至堆场筑堆。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述的酸处理是利用浓度为5~10%的硫酸淋洗矿堆，使矿堆PH值调整为1.5~2.5。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：经酸处理后对矿堆进行生物堆浸是在矿堆内接入微生物，利用微生物的生长繁殖，氧化金精矿中包裹金的主要矿物，浸出铜。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述生物堆浸其堆高为3~6m，堆浸周期为3~9个月，滴淋强度为5~20L/(h·m2)。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述堆浸渣在酸碱转型是利用石灰或片碱加入浸出液循环喷淋矿堆，使矿堆pH值调整至9~12的碱性体系。

所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述堆浸氰化提金是利用浓度为0.5‰~3‰的氰化钠溶液喷淋堆浸，堆浸周期5～60天，喷淋强度为10~30L/(h·m2)。

本发明的优点：

该工艺可同时回收金、铜，设备简易、投资少、能耗低、成本低、易于实施。本发明综合利用了低品位难处理金矿资源，扩大了金矿资源的回收利用范围，同时实现了铜冶炼渣的回收。

四.附图说明

图1是本发明难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺的流程图。

五.具体实施方式

如附图1所示，本发明是将铜冶炼渣通过两段以上破碎系统，破碎到-40mm，破碎之后加入低品位难处理金精矿、制粒剂均匀混合后通过圆筒制粒机进行制粒，所得球团粒度在5-60mm，由自卸汽车或皮带输送至堆场，之后采用浓度为5~10%的硫酸淋洗矿堆，使矿堆PH值调整为1.5~2.5，酸处理后对矿堆进行生物接种，浸矿菌在矿堆内生长繁殖，利用微生物的作用氧化金精矿，使包裹于硫化物中的金暴露，金精矿氧化的同时铜冶炼渣中的硫化矿物、单质铜及铜氧化物在微生物及过程产酸的作用下有效浸出，浸出液循环，富铜液利用常规萃取、电积工艺回收铜。生物预氧化结束后，添加石灰、片碱洗涤矿堆，对矿堆进行碱处理，然后用浓度为0.5‰~3‰的氰化钠溶液对矿堆进行喷淋浸出，浸出液用常规炭吸附工艺回收金。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，不作为对本发明保护范围的限定，实施例中所述百分比均为重量百分比。

实施例1：

来自云南某低品位难处理金精矿，用常规氰化浸出，金浸出率仅为10%左右，氰化钠耗量大于10kg/t矿。该金精矿中金以微细粒包裹于黄铁矿中，该金精矿矿化学成分见表1.

表1云南某低品位难处理金精矿化学成分（%）

*的单位为g。

表2某闪速炉渣化学成分（%）

取表2所述铜闪速炉渣，将其破碎至-40mm，与上述表1低品位难处理金精矿按重量比6:1混合，同时添加占金精矿比重3%的水泥，在圆筒制粒机中制成粒度为5-60mm球团。用自卸汽车送至堆场筑成高3m的矿堆，用浓度为5%的硫酸淋洗矿堆至出液pH为2.5，然后将浸矿菌种接入矿堆，进行生物浸出，堆浸周期3个月，滴淋强度为5L/(h·m2)，铜浸出率到为67.1%。铜浸出完成后，添加石灰、片碱洗涤矿堆，当洗涤出液pH为12时，加浓度为0.5‰的氰化钠堆浸，堆浸周期5天，喷淋强度为10L/(h·m2)，金的浸出率为68.4%，氰化钠耗量为1.8kg/t矿。

实施例2：

来自贵州某低品位难处理金精矿，用常规氰化浸出，金浸出率仅为15%左右，氰化钠耗量大于13kg/t矿。该金精矿中金以微细粒包裹于黄铁矿中，该金精矿化学成分见表3.

表3云南某低品位难处理金精矿化学成分（%）

*的单位为g/t。

表4某转炉渣化学成分（%）

取表4所述铜转炉渣，将其破碎至-40mm，与上述表3低品位难处理金精矿按重量比2:1混合，同时添加占金精矿比重8%的水泥，在圆筒制粒机中制成粒度为5-60mm球团。用皮带输送机送至堆场筑成高6m的矿堆，用浓度为10%的硫酸淋洗矿堆至出液pH为1.5，然后将浸矿菌种接入矿堆，进行生物浸出，堆浸周期9个月，滴淋强度为20L/(h·m2)，铜浸出率到为79.3%。铜浸出完成后，添加石灰、片碱洗涤矿堆，当洗涤出液pH为9.5时，加浓度为3‰的氰化钠堆浸，堆浸周期60天，喷淋强度为30L/(h·m2)，金的浸出率为81.4%，氰化钠耗量为2.6kg/t矿。

实施例3：

来自甘肃某低品位难处理金精矿，用常规氰化浸出，金浸出率仅为25%左右，氰化钠耗量大于12kg/t矿。该金精矿中金以微细粒包裹于黄铁矿中，该金精矿矿化学成分见表5.

表5云南某低品位难处理金精矿化学成分（%）

*的单位为g/t。

表6某诺兰达法炉渣化学成分（%）

取表6所述铜转炉渣，将其破碎至-40mm，与上述表5低品位难处理金精矿按重量比4:1混合，同时添加占金精矿比重5%的水泥，在圆筒制粒机中制成粒度为5-60mm球团。用皮带输送机送至堆场筑成高5m的矿堆，用浓度为10%的硫酸淋洗矿堆至出液pH为2，然后将浸矿菌种接入矿堆，进行生物浸出，堆浸周期6个月，滴淋强度为15L/(h·m2)，铜浸出率到为76.5%。铜浸出完成后，添加石灰、片碱洗涤矿堆，当洗涤出液pH为10.5时，加浓度为2‰的氰化钠堆浸，堆浸周期30天，喷淋强度为20L/(h·m2)，金的浸出率为80.1%，氰化钠耗量为2.3kg/t矿。

Claims (9)

1.难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：首先将铜冶炼渣破碎，然后将低品位难处理金精矿裹覆于铜冶炼渣表面，经制粒、筑堆、酸处理后对矿堆进行生物堆浸，浸出液循环，富铜液利用常规萃取、电积工艺回收铜，堆浸渣在酸碱转型之后进行堆浸氰化提金，浸出液用常规炭吸附工艺回收金。

2.根据权利要求1所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述低品位难处理金精矿中主要矿物为含金黄铁矿，金精矿金含量为5~30g/t。

3.根据权利要求1和2所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述铜冶炼渣中铜的品位为0.4~6%，铜主要以硫化铜状态存在，少量以金属铜、氧化铜形式存在。

4.根据权利要求1所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述的铜冶炼渣破碎，然后将低品位难处理金精矿裹覆于铜冶炼渣表面，制粒、筑堆是将铜冶炼渣通过两段以上破碎系统破碎至-40mm，破碎之后加入低品位难处理金精矿，铜冶炼渣与金精矿重量之比为2:1~6:1，同时加入3~8%的水泥作为粘结剂，然后通过圆筒制粒机进行制粒，所得球团粒度在5-60mm，由自卸汽车或皮带输送至堆场筑堆。

5.根据权利要求1所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述的酸处理是利用浓度为5~10%的硫酸淋洗矿堆，使矿堆PH值调整为1.5~2.5。

6.根据权利要求1所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：经酸处理后对矿堆进行生物堆浸是在矿堆内接入微生物，利用微生物的生长繁殖，氧化金精矿中包裹金的主要矿物，浸出铜。

7.根据权利要求1或6所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述生物堆浸其堆高为3~6m，堆浸周期为3~9个月，滴淋强度为5~20L/(h·m2)。

8.根据权利要求1所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述堆浸渣在酸碱转型是利用石灰或片碱加入浸出液循环喷淋矿堆，使矿堆pH值调整至9~12的碱性体系。

9.根据权利要求1所述的难处理金精矿与铜冶炼渣联合生物堆浸综合回收金和铜的工艺，其特征在于：所述堆浸氰化提金是利用浓度为0.5‰~3‰的氰化钠溶液喷淋堆浸，堆浸周期5~60天，喷淋强度为10~30L/(h·m2)。

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