CN105838901A - 一种含硫砷含碳金矿焙烧预处理提金的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含硫砷含碳金矿焙烧预处理提金的方法。该方法将含硫砷含碳金矿添加钠盐后混匀，在富氧条件下快速焙烧，所得焙砂水洗后进行氰化浸出。本发明的焙烧时间短、能耗低、生产成本低、硫砷和碳的脱除效果好且焙砂容易提金，金的浸出率可达95％以上。该发明对我国含硫砷含碳金矿资源的开发利用具有十分重要的指导意义。

Description

一种含硫砷含碳金矿焙烧预处理提金的方法
技术领域
本发明属于火法-湿法联合冶金领域，具体涉及一种含硫砷含碳金精矿焙烧预处理提金的方法。
背景技术
随着金矿资源的日益匮乏，金的提取已逐步由易处理矿石转向难处理矿石。我国的难处理金矿丰富，含硫砷金矿占1/3以上，属难浸出矿石，而当其中含有碳时，金的浸出更为困难，主要原因是毒砂、黄铁矿等硫化物对金形成了包裹，阻碍了金与浸出剂的直接接触，同时矿石中活性炭型的有机碳会“劫持”浸出液中的金络合物，导致金的浸出率很低，故必须进行预处理以改善浸出效果。
难处理金矿石的焙烧氧化法是黄金冶炼行业比较古老的金矿预处理方法，该方法适应性强、技术可靠、操作简便易行，特别是对含硫、含砷、含碳较高的矿石，这种方法可以自热平衡，而且可以回收利用多种元素，是一种比较理想的方法。常见的焙烧方法包括传统焙烧和两段焙烧。传统焙烧(一段焙烧)处理含砷金精矿，由于砷生成不挥发的砷酸盐和砷化物而留在焙砂中，不能完全脱砷，而且对金产生二次包裹，对后续浸金不利，因此该预处理方式效果并不好。两段焙烧通常在Ⅰ段低温和还原气氛下脱砷，Ⅱ段在高温和氧化气氛下进一步脱硫、脱碳。但两段焙烧预处理工艺温度很难控制，易产生过焙烧，且时间长(一般为2～3h)，能耗大，效率低，成本高，因此也不是该类金矿石理想的预处理方法。而且含硫砷含碳金矿的焙烧不能简单套用含硫砷金矿的焙烧方法。
含硫砷含碳金矿焙烧预处理目的在于既要脱除金矿中的硫和砷又要脱除金矿中的碳，三者的脱除特性存在很大差别。采用传统一段焙烧法，砷以砷酸盐的形式存在于焙砂中，影响后续金的浸出；砷在低温(300～500℃)、中性或弱氧化性气氛中焙烧，其以三氧化二砷的形式脱除，而硫和碳的脱除又在高温(650℃左右)强氧化性气氛，这就是两段焙烧法，该法在第二段的高温条件下焙烧，尤其是含碳量高时金矿更容易过焙烧，所以生产中温度一般降至620℃左右，温度降低必然造成焙烧时间延长(一般2小时以上)。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种操作简单、流程短、能耗小、经济价值高的含硫砷含碳金矿焙烧预处理提金的方法，对该类难处理金矿石进行开发利用。
为了实现上述目的，本发明提供了一种含硫砷含碳金矿焙烧预处理提金的方法。
其技术方案为：一种含硫砷含碳金矿焙烧预处理提金的方法，将钠盐添加至含硫砷含碳金矿后混匀，在21％～50％的氧浓度下焙烧，所得焙砂通过水洗后浸出回收其中的金；其中，钠盐的加入量为含硫砷含碳金矿的3％～6％。
本发明包括以下优选方案：
优选的方案中，所述钠盐为草酸钠、硫酸钠或碳酸钠中的一种或几种。
进一步优选所述钠盐为硫酸钠或草酸钠中的一种。
优选的方案中，焙烧温度为700℃～750℃。
优选的方案中，焙烧时间为15～25分钟。
优选的方案中，焙砂通过水洗后再用浸金剂浸出金。
发明人通过不断的研究发现，本发明能获得如此好的技术效果的机理可能是由于以下原因：
含硫砷含碳金矿由于碳的存在在焙烧氧化初期有大量的一氧化碳和二氧化碳的存在，在料层中呈还原性气氛和弱氧化性气氛，保证了砷以三氧化二砷的形式脱除，即使砷被氧化成砷酸盐也在一氧化碳的存在条件下还原为三氧化二砷而被脱除。另外添加少量钠盐保证了在焙烧过程中形成可溶盐而避免了大量低熔点物质的形成而阻碍后续金的浸出，在浸金之前水洗后便于金的浸出。富氧条件下，既保证了碳和硫的完全脱除，又保证了黄铁矿和砷黄铁矿中铁的最终氧化产物为疏松多孔的赤铁矿，从而达到焙烧预处理的目的。在钠盐、富氧及矿石中碳的共同作用下，砷、硫和碳完全被脱除，又避免了焙砂的固结，并加速了整个金矿的氧化速度，使金矿的焙烧在20分钟左右焙烧完全，但不影响金的高浸出率。
以上机理仅是发明人在获得本发明如此好的有益效果之后经过初步分析后的推测，以上机理的说明并不能形成对本发明创造性的限制。
本发明所述的一种含硫砷含碳金矿焙烧方法与己有焙烧预处理技术相比具有以下突出的实质性特点和显著进步：
1、在焙烧过程中添加少量钠盐作为添加剂，可避免焙烧过程易产生的固结现象；
2、采用富氧焙烧，既保证了碳和硫的完全脱除，又保证了黄铁矿和砷黄铁矿中铁的最终氧化产物为疏松多孔的赤铁矿，并加快了硫和碳的脱除动力学使焙烧时间大大缩短。
本发明通过在含硫砷含碳金矿中巧妙地先加入钠盐，再通过进一步严格控制焙烧过程中的氧浓度、钠盐的加入量以及水洗过程的结合，获得了出乎本领域技术人员的意料之外的有益效果。也解决了长期困扰本领域技术人员的一个含硫砷含碳金精矿难回收的难题，得到了很高的金浸出率。
本发明的焙烧时间短、能耗低、生产成本低、硫砷和碳的脱除效果好且焙砂容易提金，金的浸出率可达95％以上。该发明对我国含硫砷含碳金矿资源的开发利用具有十分重要的指导意义。
具体实施方式
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
原料条件：某含硫砷含碳金精矿的多元素分析如表1所示：
表1金精矿化学元素分析/％
注：*单位为g/t；
该金矿不预处理，金的浸出率仅为1.33％。
所有浸金条件：液固比2.5:1，pH 11，NaCN质量浓度0.4％，搅拌转速600rpm，浸出时间36h。
对照例1：优化的两段焙烧-氰化浸出工艺：Ⅰ段焙烧气氛为弱氧化性气氛、焙烧时间为1h、温度为500℃，Ⅱ段焙烧气氛为空气、焙烧时为1h、温度为620℃，所得焙砂经氰化钠溶液浸出，金的浸出率为67.26％。
对照例2：优化的一段焙烧条件，焙烧气氛为空气、焙烧时间为2h、温度为620℃，所得焙砂经氰化钠溶液浸出，金的浸出率为69.12％。
对照例3：一段焙烧条件，空气焙烧气氛、焙烧时间为2h、温度为700℃，所得焙砂经氰化钠溶液浸出，金的浸出率为48.56％。
实施例1：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为96.14％。
实施例2：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为50％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为90.14％。
实施例3：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％硫酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为98.33％。
实施例4：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％碳酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为93.76％。
实施例5：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧25min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为96.24％。
实施例6：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧15min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为89.88％。
实施例7：在含硫砷含碳金精矿中，加入3％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为90.76％。
实施例8：在含硫砷含碳金精矿中，加入6％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为96.28％。
对照例4：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂不经水洗进行氰化浸出，金的浸出率为84.13％。
对照例5：在含硫砷含碳金精矿中，加入2％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为30％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为67.68％。
对照例6：在含硫砷含碳金精矿中，加入5％草酸钠混合均匀，在氧气浓度为18％、温度为700℃下焙烧20min，所得焙砂经水洗后氰化浸出，金的浸出率为62.5％。

Claims (5)

1.一种含硫砷含碳金矿焙烧预处理提金的方法，其特征在于，将钠盐添加至含硫砷含碳金矿后混匀，在21％～50％的氧浓度下焙烧，所得焙砂通过水洗后浸出回收其中的金；其中，钠盐的加入量为含硫砷含碳金矿质量的3％～6％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钠盐为草酸钠、碳酸钠或硫酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，焙烧温度为700℃～750℃。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，焙烧时间为15～25分钟。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，焙砂通过水洗后再用浸金剂浸出金。
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