CN103805775A - 含铜低品位金矿资源综合利用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含铜低品位金矿资源综合利用工艺，克服现有工艺存在的缺点，进而提供一种工艺简单流畅、金浸出率高、生产成本低、易工业化、可回收铜和氰化物、具有良好的经济效益和社会效益的含铜低品位金矿资源综合利用工艺。

Description

含铜低品位金矿资源综合利用工艺
一.技术领域
本发明涉及冶炼行业，尤其涉及一种铜含量为0.02%～0.15%，且铜主要以氰化物易溶铜矿物形式存在的低品位金矿资源综合利用的工艺，具体说是一种含铜低品位金矿资源综合利用工艺。
二.背景技术
随着黄金资源的不断开发，易处理金矿石资源日趋减少，难处理金矿石的开发利用显得越来越重要，但加工含铜为0.02%～0.15%，且铜主要以氰化物易溶铜矿物（例如辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、赤铜矿、孔雀石和蓝铜矿）形式存在的低品位金矿资源（Au＜1g/t）对运营者来说是一个很大的挑战，在很多情况下，这种类型的资源目前并未得到大力开采，是由于这类矿产资源开发处理技术的研究还处于较低水平，主要问题是该类金矿处理技术难道大，因为氰化物可溶的铜会降低金的回收率，提高氰化物的用量和增加后续废水处理费用。另外，单位矿石价值又较小，采用金铜分步提取工艺处理时（如硫酸浸铜+氰化浸金工艺、焙烧酸浸铜+氰化浸金工艺、生物浸铜+氰化浸金工艺以及加压氧化浸铜+氰化提金工艺），在经济上难以实现有效益的开发。目前，此类资源主要采用金铜选择性浸出工艺处理和直接氰化浸出处理。
金铜选择性浸出工艺特点是在氰化过程中加入某种药剂，实现抑制的铜浸出和金的选择性浸出。如中国专利CN101818247B授权的“含铜金矿的选择性堆浸提金工艺”，该工艺首先将含铜金矿石破碎、筑堆，然后对矿石进行碱处理，之后加入一定比例的铵盐和氰化钠，实现金的选择性浸出和铜浸出的抑制，最后浸出液用常规的活性炭吸附提金。又如中国专利CN102690957A公开的“一种含铜氧化金矿提金的方法”，该工艺首先将含铜氧化金矿石破碎磨矿分级，然后对矿石进行碱处理，之后加入一定比例的螯合剂和氰化钠，实现抑制的铜浸出和金的选择性浸出，最后浸出液用常规的活性炭吸附提金，上述两种方法的主要缺点是工艺条件苛刻、不易控制，环境不友好，后续废水处理费用高，铜资源未得到综合回收利用。直接氰化浸出如中国专利CN1440837A授权的“一种低品位氧化金矿选矿方法”，该工艺组合了堆浸、重选和炭浸三种工艺，通过破碎、洗矿与筛分、二段破碎和先后两次分级，粗颗粒不磨直接进行堆浸系统，细颗粒进入炭浸系统；在分级机前设置了前置振动溜槽，通过重选回收粗粒明金。该组合工艺对不含铜或含铜低于0.02%的氧化金矿特别适合，但加工含铜大于0.02%，且铜主要以氰化物易溶铜矿物形式存在的低品位金矿资源时，其主要缺点是金回收率低，氰化钠耗量大。
现有含铜低品位金矿处理工艺的固有缺点制约了含铜低品位金矿资源的大力开发。因此，寻求一种处理成本低，适应性强、环境友好的含铜低品位金矿资源综合利用工艺就显得尤为迫切。
三.发明内容
本发明的目的在于克服现有工艺存在的缺点，进而提供一种工艺简单流畅、金浸出率高、生产成本低、易工业化、可回收铜和氰化物、具有良好的经济效益和社会效益的含铜低品位金矿资源综合利用工艺。
本发明含铜低品位金矿资源综合利用工艺采用如下技术方案：
本发明的技术方案，详细工艺条件如下：
第一步破碎与筑堆：含铜低品位金矿通过两段破碎系统，将矿石破碎到-60mm，然后向破碎之后的矿石加入0.45kg/t矿石～0.65kg/t矿石石灰，并输送至堆场筑堆，堆高8m～12m。
第二步堆浸：堆浸的高峰期实行连续喷淋，其连喷时间控制5～7d，喷淋CN-浓度为0.8～1.2‰，喷淋强度为15～20L/m2.h，喷淋液pH为10～11；此后的8～10d实行连续喷淋，喷淋CN-浓度为0.6～0.8‰，喷淋强度为10～15L/m2.h，喷淋液pH为10～11；喷淋浸出的中期15～20d实行喷1.5h停0.5h，喷淋CN-浓度浓度为0.3～0.6‰，喷淋强度为8～12L/m2.h，喷淋液pH为9.5～10.5；后期的25～30d实行喷1h停1h，喷淋CN-浓度浓度为0.1～0.2‰，喷淋强度为8～12L/m2.h，喷淋液pH为9.5～10.5；最后用含CN-低于0.05‰、pH9.0～9.5的工业回水进行连喷洗堆2～3d，喷淋强度为15～20L/m2.h。
第三步酸化-硫化除铜回收氰：首先在密闭反应器中加硫酸将堆浸富液pH至5.5～6.5，破坏氰化铜复合物的氰化物-铜分子链接，将和铜离子结合的氰化物再生为游离的氰化物，再加入硫化物（所述的硫化物为硫化钠、硫氢化钠、硫化氢中的一种）药剂，硫化物用量为硫离子与堆浸富液中铜离子摩尔比为0.55～0.65；然后将其送至密闭浓密机进行浓密沉降，浓密机底流采用板框隔膜压滤机进行固液分离得到高品位的铜精矿产品；最后用碱（所述碱为石灰、液碱中的一种）将浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液中和至pH=10～11，过程中产生的气体用10%～20%的氢氧化钠溶液吸收。
第四步活性炭静态吸附金：浓密机溢流和压滤机滤液用碱中和后的溶液采用6级自流活性炭静态吸附系统吸附金，其首槽炭层高度与槽高比为0.15，其他槽炭层高度与槽高按首槽顺序逐渐0.05增加，总吸附时间为4h，吸附贫液补加氰化钠后直接返回堆场进行喷淋浸金，载金炭送冶炼厂进一步加工得到高纯金锭。
本发明的优点在于：
A、本发明含铜低品位金矿资源综合利用工艺，以现有诸多含铜为0.02%～0.15%，且铜主要以氰化物易溶铜矿物（例如辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、赤铜矿、孔雀石和蓝铜矿）形式存在的低品位金矿资源（Au＜1g/t）为处理对象，采用堆浸+酸化-硫化+活性炭静态吸附金组合工艺实现金铜综合回收利用，该组合工艺是本发明的核心，达到了以提取金为主，综合回收铜的双重目的。
B、堆浸过程中金浸出率高达84%～89%，铜浸出率为18%～25%；酸化-硫化沉铜回收氰过程中络合氰化物再生为游离氰化物的回收率为90%～93%，铜去除率高达93%～95%，沉铜渣中铜含量为40%～45%；活性炭静态吸附金过程中金的吸附率为95%～98%，活性炭吸附贫液补加氰化钠后直接返回堆场进行喷淋浸金，达到废水零排放的目的，整条工艺氰化钠耗量为0.17～0.28kg/t矿。该组合工艺消除了氰化易溶铜高对金浸出指标下降、氰化钠耗量增大、活性炭吸附率降低、载金炭解吸-电积时间延长、能耗高、脱金炭再生碘值低的诸多不良影响。
C、本方法形成的生产线，操作简单、适应性强、金回收率高、生产成本低、可回收铜和氰化物、环境友好、易工业化，具有良好的经济效益和社会效益，为我国含铜低品位金矿资源的高效大力开发提供广阔的空间和现有相关企业的改造提供技术支持。
四.附图说明
图1是本发明含铜低品位金矿资源综合利用工艺的流程图。
五.具体实施方式
下面结合附图1和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
福建某含铜低品位金矿石，铜主要以蓝辉铜矿、铜蓝、辉铜矿等次生硫化铜矿形式存在，都属于氰化易溶铜，该含铜低品位金矿主要元素分析结果见表1。
表1某含铜低品位金矿主要元素分析结果/%
Figure BDA0000475051030000051
注：“※”单位为g/t，下同。
含铜低品位金矿资源综合利用工艺，依次包括以下几个步骤。
第一步破碎与筑堆：含铜低品位金矿通过两段破碎系统，将矿石破碎到-60mm，然后向破碎之后的矿石加入0.45kg/t矿石石灰，并输送至堆场筑堆，堆高12m。
第二步堆浸：堆浸的高峰期实行连续喷淋，其连喷时间控制5d，喷淋CN-浓度为0.8‰，喷淋强度为20L/m2.h，喷淋液pH为11；此后的8d实行连续喷淋，喷淋CN-浓度为0.6‰，喷淋强度为15L/m2.h，喷淋液pH为11；喷淋浸出的中期17d实行喷1.5h停0.5h，喷淋CN-浓度浓度为0.3‰，喷淋强度为10L/m2.h，喷淋液pH为10.5；后期喷淋28d，实行喷1h停1h，喷淋CN-浓度浓度为0.1‰，喷淋强度为8L/m2.h，喷淋液pH为10；最后用含pH9.0的无氰工业回水进行连喷洗堆2d，喷淋强度为20L/m2.h。
第三步酸化-硫化除铜回收氰：首先在密闭反应器中缓缓加入20%硫酸溶液，将堆浸富液pH至6.5，然后加入10%的硫化溶液，硫化钠用量为硫离子与堆浸富液中铜离子摩尔比为0.55；然后将其送至密闭浓密机进行浓密沉降，浓密机底流采用板框隔膜压滤机进行固液分离得到高品位的铜精矿产品；最后用液碱将浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液中和至pH=11，过程中产生的气体用10%的氢氧化钠溶液吸收。
第四步活性炭静态吸附金：浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液用碱中和后的溶液采用6级自流活性炭静态吸附系统吸附金，其首槽炭层高度与槽高比为0.15，其他槽炭层高度与槽高按首槽顺序逐渐0.05增加，总吸附时间为4h，吸附贫液补加氰化钠后直接返回堆场进行喷淋浸金，载金炭送冶炼厂进一步加工得到高纯金锭。
工艺主要技术指标见表2。
表2实施例1的工艺主要技术指标
Figure BDA0000475051030000062
Figure BDA0000475051030000071
实施例2
贵州某含铜低品位金矿石，铜主要以氧化矿形式存在，该含铜低品位金矿主要元素分析结果见表3。
表3某含铜低品位金矿主要元素分析结果/%
Figure BDA0000475051030000072
含铜低品位金矿资源综合利用工艺，依次包括以下几个步骤。
第一步破碎与筑堆：含铜低品位金矿通过两段破碎系统，将矿石破碎到-60mm，然后向破碎之后的矿石加入0.65kg/t矿石石灰，并输送至堆场筑堆，堆高10m。
第二步堆浸：堆浸的高峰期实行连续喷淋，其连喷时间控制6d，喷淋CN-浓度为1.0‰，喷淋强度为20L/m2.h，喷淋液pH为11；此后的9d实行连续喷淋，喷淋CN-浓度为0.7‰，喷淋强度为15L/m2.h，喷淋液pH为11；喷淋浸出的中期18d实行喷1.5h停0.5h，喷淋CN-浓度浓度为0.4‰，喷淋强度为10L/m2.h，喷淋液pH为10.5；后期喷淋30d，实行喷1h停1h，喷淋CN-浓度浓度为0.15‰，喷淋强度为8L/m2.h，喷淋液pH为10；最后用含pH9.5的无氰工业回水进行连喷洗堆3d，喷淋强度为20L/m2.h。
第三步酸化-硫化除铜回收氰：首先在密闭反应器中缓缓加入20%硫酸溶液，将堆浸富液pH至6.0，然后加入10%的硫化溶液，硫化钠用量为硫离子与堆浸富液中铜离子摩尔比为0.6；然后将其送至密闭浓密机进行浓密沉降，浓密机底流采用板框隔膜压滤机进行固液分离得到高品位的铜精矿产品；最后用液碱将浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液中和至pH=11，过程中产生的气体用20%的氢氧化钠溶液吸收。
第四步活性炭静态吸附金：浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液用碱中和后的溶液采用6级自流活性炭静态吸附系统吸附金，其首槽炭层高度与槽高比为0.15，其他槽炭层高度与槽高按首槽顺序逐渐0.05增加，总吸附时间为4h，吸附贫液补加氰化钠后直接返回堆场进行喷淋浸金，载金炭送冶炼厂进一步加工得到高纯金锭。
工艺主要技术指标见表4。
表4实施例2的工艺主要技术指标
Figure BDA0000475051030000081
实施例3
云南某含铜低品位金矿石，铜主要以氧化矿形式存在，该含铜低品位金矿主要元素分析结果见表5。
表5某含铜低品位金矿主要元素分析结果/%
Figure BDA0000475051030000082
含铜低品位金矿资源综合利用工艺，依次包括以下几个步骤。
第一步破碎与筑堆：含铜低品位金矿通过两段破碎系统，将矿石破碎到-60mm，然后向破碎之后的矿石加入0.5kg/t矿石石灰，并输送至堆场筑堆，堆高8m。
第二步堆浸：堆浸的高峰期实行连续喷淋，其连喷时间控制7d，喷淋CN-浓度为1.2‰，喷淋强度为20L/m2.h，喷淋液pH为11；此后的10d实行连续喷淋，喷淋CN-浓度为0.8‰，喷淋强度为15L/m2.h，喷淋液pH为11；喷淋浸出的中期20d实行喷1.5h停0.5h，喷淋CN-浓度浓度为0.6‰，喷淋强度为10L/m2.h，喷淋液pH为10.5；后期喷淋30d，实行喷1h停1h，喷淋CN-浓度浓度为0.2‰，喷淋强度为8L/m2.h，喷淋液pH为10；最后用含pH9.5的无氰工业回水进行连喷洗堆3d，喷淋强度为20L/m2.h。
第三步酸化-硫化除铜回收氰：首先在密闭反应器中缓缓加入20%硫酸溶液，将堆浸富液pH至5.5，然后加入10%的硫化溶液，硫化钠用量为硫离子与堆浸富液中铜离子摩尔比为0.65；然后将其送至密闭浓密机进行浓密沉降，浓密机底流采用板框隔膜压滤机进行固液分离得到高品位的铜精矿产品；最后用液碱将浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液中和至pH=11，过程中产生的气体用20%的氢氧化钠溶液吸收。
第四步活性炭静态吸附金：浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液用碱中和后的溶液采用6级自流活性炭静态吸附系统吸附金，其首槽炭层高度与槽高比为0.15，其他槽炭层高度与槽高按首槽顺序逐渐0.05增加，总吸附时间为4h，吸附贫液补加氰化钠后直接返回堆场进行喷淋浸金，载金炭送冶炼厂进一步加工得到高纯金锭。
工艺主要技术指标见表6。
表6实施例3的工艺主要技术指标
Figure BDA0000475051030000091

Claims (1)

1.含铜低品位金矿资源综合利用工艺，其特征在于：步骤及工艺条件如下：
第一步破碎与筑堆：含铜低品位金矿通过两段破碎系统，将矿石破碎到-60mm，然后向破碎之后的矿石加入0.45kg/t矿石～0.65kg/t矿石石灰，并输送至堆场筑堆，堆高8m～12m；
第二步堆浸：堆浸的高峰期实行连续喷淋，其连喷时间控制5～7d，喷淋CN-浓度为0.8～1.2‰，喷淋强度为15～20L/m2.h，喷淋液pH为10～11；此后的8～10d实行连续喷淋，喷淋CN-浓度为0.6～0.8‰，喷淋强度为10～15L/m2.h，喷淋液pH为10～11；喷淋浸出的中期15～20d实行喷1.5h停0.5h，喷淋CN-浓度浓度为0.3～0.6‰，喷淋强度为8～12L/m2.h，喷淋液pH为9.5～10.5；后期的25～30d实行喷1h停1h，喷淋CN-浓度浓度为0.1～0.2‰，喷淋强度为8～12L/m2.h，喷淋液pH为9.5～10.5；最后用含CN-低于0.05‰、pH9.0～9.5的工业回水进行连喷洗堆2～3d，喷淋强度为15～20L/m2.h；
第三步酸化-硫化除铜回收氰：首先在密闭反应器中加硫酸将堆浸富液pH至5.5～6.5，破坏氰化铜复合物的氰化物-铜分子链接，将和铜离子结合的氰化物再生为游离的氰化物，再加入硫化物（所述的硫化物为硫化钠、硫氢化钠、硫化氢中的一种）药剂，硫化物用量为硫离子与堆浸富液中铜离子摩尔比为0.55～0.65；然后将其送至密闭浓密机进行浓密沉降，浓密机底流采用板框隔膜压滤机进行固液分离得到高品位的铜精矿产品；最后用碱（所述碱为石灰、液碱中的一种）将浓密机溢流和板框隔膜压滤机的滤液中和至pH=10～11，过程中产生的气体用10%～20%的氢氧化钠溶液吸收；
第四步活性炭静态吸附金：浓密机溢流和压滤机滤液用碱中和后的溶液采用6级自流活性炭静态吸附系统吸附金，其首槽炭层高度与槽高比为0.15，其他槽炭层高度与槽高按首槽顺序逐渐0.05增加，总吸附时间为4h，吸附贫液补加氰化钠后直接返回堆场进行喷淋浸金，载金炭送冶炼厂进一步加工得到高纯金锭。
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