CN103937966B - 一种含硫砷金精矿焙烧氧化预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于含硫砷难处理金矿预处理技术领域，涉及一种含硫砷金精矿的焙烧氧化预处理方法。将含硫砷金精矿先造成球，再在金精矿球表面覆盖一层由隔离物质组成的隔离层，然后在隔离层外再覆盖由硫砷固化剂组成的固化层从而形成三层球团，制备出来的含硫砷金精矿三层球团经焙烧、剥离后得到金精矿焙砂。通过以上技术措施，含硫砷金精矿能够有效地脱除硫、砷，同时金精矿球核焙烧中产生的As2O3和SO2气体完全被固化，实现含硫砷难处理金矿的无污染焙烧，并且使得金精矿焙砂能够完全高效地从焙烧后的球团中分离出来，不会对后续的氰化浸出工艺产生影响，拓展了含硫砷难处理金矿焙烧氧化预处理技术，可用于此类金矿的工业处理。
Description
技术领域
本发明属于含硫砷难处理金矿预处理技术领域，具体地说属于，含硫砷金精矿的焙烧氧化预处理方法，涉及一种含硫砷金精矿的三层球团焙烧新方法，以实现含硫砷金精矿的无污染焙烧，同时能够实现高效分离，从而便于后续的浸金环节。
背景技术
提高难处理金矿的金产量是如今提金的重要研究方向。含硫砷金矿是一类典型的难处理金矿，如果不经过预处理，直接氰化提金，金的回收率低，因此，必须进行预处理才能破坏包裹金的金属硫化矿物的结构，然后才能从中有效提金。多种预处理方法被用来处理此类难处理金矿，主要有细菌氧化法，化学氧化法，加压加热氧化法，焙烧氧化法。但是，细菌氧化法不能耐受高浓度的砷和硫；化学氧化法和加热加压法对工艺设备的材质要求高，传统焙烧氧化法存在严重的环境污染问题。
由于传统焙烧氧化法技术成熟，操作简单，故目前处理含硫砷难处理金矿最有效的方法仍是传统焙烧氧化法，鉴于其对环境的严重污染，必须加以改进。后来提出的固硫固砷焙烧法是针对传统焙烧法产生的环境问题而开发的一种焙烧方法，但该法仍存在固硫固砷不完全导致仍有部分As2O3和SO2逸散到环境中，固硫固砷产物与金焙砂不易分离以及影响金浸出等问题。
为了进一步解决传统焙烧氧化和固硫固砷焙烧法存在的不利因素，中国专利“一种用于硫砷金属矿石的球团包衣焙烧氧化法”（申请号：99109333.X）提出球团包衣焙烧氧化法，其将金精矿先造好球后，再在表面包裹上一层由硫砷固定剂构成的包衣，从而形成包衣球团，这样在焙烧时金精矿球核中在焙烧中产生的As2O3和SO2气体直接被外层硫砷固定剂包衣层吸收。但是此法在焙烧后，由于只采用一段焙烧氧化法，硫砷金精矿的脱砷情况不理想，同时，焙烧后的包衣球团用重选、磁选等常规分选方法进行分离时，金的损失较大，不能有效分离出金焙砂；另外，焙烧氧化过程中金精矿挥发出来的As2O3和SO2与固定层内部生成致密的硫酸钙与砷酸钙，采用专利“一种用于包衣球去衣的方法”（申请号：00130344.9）中的焙烧球水淬法亦无法分离出这一致密层。这样焙烧后的金精矿焙砂与固定层难以分离，难以用氰化法提金。因此需要一种能够彻底实现有效并且无污染焙烧，同时又能够便于后续氰化浸金的新型球团焙烧氧化法的出现。
发明内容
本发明的目的是为了彻底解决含硫砷金矿焙烧氧化时的环境污染问题，解决球团包衣焙烧氧化法存在的硫砷金精矿砷的脱除情况不理想、焙烧后包衣层难以与金精矿球核分离的问题，提出了一种建立在三层球团制备基础上的含硫砷金精矿焙烧氧化预处理法,在实现金精矿中硫和砷的有效脱除以及焙烧过程无污染前提下，还有效分离出焙烧后的金精矿球核，便于后续的氰化工序。
本发明为了实现发明目的所采用的技术方案是：
一种含硫砷金精矿焙烧氧化预处理方法：将含硫砷金精矿先造成球，然后在金精矿球表面覆盖一层隔离层，再在隔离层外覆盖由硫砷固化剂组成的固化层，从而形成三层球，制备出来的含硫砷金精矿三层球团经焙烧、剥离后得到金精矿焙砂，以备后续提金。
所述的隔离层由碳酸钠或碳酸氢钠组成。
所述的隔离层厚度为0.5～1mm。
所述的硫砷固化剂为氢氧化钙与碳酸钙按质量比为0.5:1～1:1.5混合均匀后的混合物。
制备的金精矿球核粒径为5～12mm；外层固化层厚度为1～3mm。
所述的焙烧采用两段焙烧法，第一段焙烧温度为450℃～500℃，焙烧时间为0.5h～1h；第二段焙烧温度为600℃～650℃，焙烧时间为0.5h～2.5h。或者采用一段焙烧法，焙烧温度为600℃～650℃，焙烧时间为3h。
所述的焙烧后的三层球团分离方法采用水淬法。
本发明的方法进一步详细说明如下：
将含硫砷金精矿和膨润土混匀后适量加水，在圆盘造球机里造粒形成金精矿球团，然后再在造球机内向金精矿球团边加雾状水（水的量以能润湿隔离层的原料，增加粘附性即可），边逐渐加入隔离层料造粒形成隔离层，再边加适量水（水的量以能润湿固化层的原料，增加粘附性即可），边逐渐加入硫砷固化剂造粒，从而形成三层球，制备出来的含硫砷金精矿三层球团经焙烧、剥离后得到金精矿焙砂。
含硫砷金精矿的颗粒大小为-200目占65%以上。
膨润土的加入质量百分比为0.3-0.8%。
加入膨润土混匀后适量加水，控制混合料水分为5-10%。
圆盘造球机转速18～30r/min。
形成金精矿球团的造粒步骤持续10-15min。
隔离层制备时间控制在0.3min～3min。
固化层制备时间控制在8-15min。
本发明在金精矿球核表面包裹上隔离层和硫砷固化层：硫砷固化层能够较好地高效捕收焙烧过程中产生的As2O3和SO2气体；在焙烧后，隔离层能承受的应力较弱，外界稍加荷载，其结构就会被破坏，而且氧化过程中的反应产物均为易溶解物质，从而使得含硫砷金精矿球核与隔离层和固化层在水淬的条件下容易剥离。
有益效果
本发明的有益效果在于
1.采用两段焙烧法，能够有效地脱除含硫砷金精矿中的硫和砷；焙烧中产生的As2O3和SO2气体完全固化到隔离层和硫砷固化层中，实现含硫砷难处理金矿的高效无污染焙烧。
2.隔离层的加入使得金精矿焙砂能够完全高效地从焙烧后三层球团中分离出来，不会对后续的氰化浸出工艺产生影响。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
原料：某含硫砷金精矿，含金53.88g/t，硫18.63%，砷7.81%，-0.074mm粒级占67%，采用膨润土做粘结剂，采用圆盘造球机制备成型。
本发明实施例均按照下述方法进行：将5kg含硫砷金精矿和0.5%膨润土混匀后适量加水(控制混合料水分为8%左右)在圆盘造球机（转速21～24r/min）里按造母球-母球长大-生球紧密步骤制备12min后形成金精矿球团，然后再在造球机内向金精矿球团表面边加雾状水，边逐渐加入隔离层料形成隔离层，隔离层制备时间控制在0.5min～1min，再在隔离层外边加适量水，边加入硫砷固化剂制备12min从而形成三层球，制备出来的含硫砷金精矿三层球团经焙烧、剥离后得到金精矿焙砂，以备后续提金。
实施例1：当隔离层物质采用碳酸钠，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，中间隔离层厚度为0.5mm，外层固化层厚度为2mm，所形成的三层球团在焙烧温度为600℃，焙烧时间为3h时，砷脱出率约为85%；硫砷固化率均高于95%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
实施例2：当隔离层物质采用碳酸氢钠，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，中间隔离层厚度为0.5mm，外层固化层厚度为2mm，所形成的三层球团在焙烧温度为600℃，焙烧时间为3h时，砷脱出率约为85%；硫砷固化率均高于95%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
实施例3：当隔离层物质采用碳酸钠，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，中间隔离层厚度为0.5mm，外层固化层厚度为2mm，所制备出来的三层球团在第一段焙烧温度为500℃，焙烧时间为0.5h时，第二段焙烧温度为600℃，焙烧时间为1h时，硫砷脱出率约为80%，硫砷固化率均为100%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
实施例4：当隔离层物质采用碳酸钠，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，中间隔离层厚度为0.5mm，外层固化层厚度为2mm，所制备出来的三层球团在第一段焙烧温度为500℃，焙烧时间为0.5h时，第二段焙烧温度为600℃，焙烧时间为2.5h时，硫砷脱出率约为90%，硫砷固化率均为100%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
实施例5：当隔离层物质采用碳酸钠，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，中间隔离层厚度为1mm，外层固化层厚度为2mm，所制备出来的三层球团在第一段焙烧温度为500℃，焙烧时间为0.5h时，第二段焙烧温度为650℃，焙烧时间为2.5h时，硫砷脱出率约为90%，硫砷固化率均为100%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
实施例6：当隔离层物质采用碳酸钠，固化层物质采用质量比为1:1.5的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，中间隔离层厚度为0.5mm，外层固化层厚度为2mm，所制备出来的三层球团在第一段焙烧温度为500℃，焙烧时间为0.5h时，第二段焙烧温度为600℃，焙烧时间为3h时，硫砷脱出率约为90%，硫砷固化率均高于100%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
实施例7：当隔离层物质采用碳酸钠，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，中间隔离层厚度为0.5mm，外层固化层厚度为1mm，所制备出来的三层球团在第一段焙烧温度为500℃，焙烧时间为0.5h时，第二段焙烧温度为600℃，焙烧时间为3h时，硫砷脱出率约为90%，硫砷固化率均高于90%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
实施例8：当隔离层物质采用碳酸钠，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为5～8mm时，中间隔离层厚度为0.5mm，外层固化层厚度为2mm，所制备出来的三层球团在第一段焙烧温度为500℃，焙烧时间为0.5h时，第二段焙烧温度为600℃，焙烧时间为2.5h时，硫砷脱出率约为98%，硫砷固化率均为100%，用水淬法可以直接分离出金精矿球核，其分离率为100%。
对照例：当不制备隔离层，固化层物质采用质量比为1:1的氢氧化钙与碳酸钙，金精矿球核粒径为8～12mm时，固化层厚度为2mm，所形成的双层球团在焙烧温度为600℃，焙烧时间为3h时（一段焙烧法），硫砷脱出率约为85%，硫砷固化率均为95%，用重选、磁选以及水淬等常规方法均不能有效分离，采用水淬法分离时其平均分离率在70%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均就包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种含硫砷金精矿焙烧氧化预处理方法，其特征是：将含硫砷金精矿先造成球，然后在金精矿球表面覆盖一层隔离层，再在隔离层外覆盖由硫砷固化剂组成的固化层，从而形成三层球，制备出来的含硫砷金精矿三层球团经焙烧、剥离后得到金精矿焙砂，以备后续提金；
所述的隔离层由碳酸钠或碳酸氢钠组成；所述的隔离层厚度为0.5～1mm。
2.根据权利要求1所述的含硫砷金精矿焙烧氧化预处理方法，其特征是：所述的硫砷固化剂为氢氧化钙与碳酸钙按质量比为0.5:1～1:1.5混合均匀后的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的含硫砷金精矿焙烧氧化预处理方法，其特征是：制备的金精矿球核粒径为5～12mm；外层固化层厚度为1～3mm。
4.根据权利要求1所述的含硫砷金精矿焙烧氧化预处理方法，其特征是：所述的焙烧采用两段焙烧法，第一段焙烧温度为450℃～500℃，焙烧时间为0.5h～1h；第二段焙烧温度为600℃～650℃，焙烧时间为0.5h～2.5h；或者采用一段焙烧法，焙烧温度为600℃～650℃，焙烧时间为3h。
5.根据权利要求1所述的含硫砷金精矿焙烧氧化预处理方法，其特征是：所述的焙烧后的三层球团分离方法采用水淬法。
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