CN105950886B - 一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法 - Google Patents

一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，包括如下步骤：(1)将含砷精金矿制得酸化矿浆；(2)将上述酸化矿浆加入CuSO4后进行热压预氧化，得氧化矿浆；(3)将上述氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣和溢流酸液；(4)将上述底流氧化渣进行调碱氰化；(5)将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根；(6)将步骤(5)所得物料进行浓密得到底流和溢流液；(7)将上述溢流液返回步骤(1)中参与酸化处理；(8)将部分步骤(6)中所得的底流中的晶种返回步骤(5)进行针铁矿法沉铁，步骤(6)中其余的底流洗涤后堆至尾矿库；(9)将步骤(3)的底流氧化渣进行氰化浸出。

Description

一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法
技术领域
本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法。
背景技术
随着易选冶的黄金资源开发日益殆尽，难处理载金硫化矿的开发应用已逐步成为国内外矿山的主要发展方向。同时，砷属于亲硫元素，不少硫化矿都伴生有砷，含砷矿物经常与黄铁矿、雌黄铁矿等硫化矿物和贵金属金银等密切共生。据统计，有5％的金矿资源砷金比达2000:1。矿石中砷的存在，经过选矿作业带入精矿，不仅影响精矿产品的品质，产品计价系数低，不利于销售；同时也影响了后续的冶金提取有价元素的过程，并带来了潜在的环境问题。另外，含硫、砷高的金精矿由于黄铁矿、砷黄铁矿、毒砂等硫化矿物的包裹，使金的氰化浸出较为困难，因此对这类矿石需要进行预氧化处理，打开包裹，从而极大提高金的氰化浸出率。
目前，在黄金领域对高硫高砷金精矿的预处理有焙烧氧化法、生物氧化法、热压氧化法。焙烧法虽然工艺简单，但由于处理过程产生大量二氧化硫和砒霜，存在潜在的环境风险，已经逐步被淘汰。生物氧化法是一种新兴工艺，但其氧化速度慢，经常长达数天才能得到较好的金浸出指标；同时工艺对矿石适应性较差，易受环境因素的影响，作业连续性较差；另外，有害物质砷会被大量浸出，含砷工艺废水处理达标排放较难。
热压氧化法工艺具有反应速度快、可自然、矿石适应性广的特点，然而由于金精矿中硫、砷含量高，在热压氧化过程中在热压氧化渣中形成亚稳态的碱式硫酸、砷酸盐，而且砷的浸出率高。热压氧化渣中的碱式硫酸、砷酸盐在氰化提金工艺调碱作业易与调碱试剂反应，造成调碱试剂耗量大，而且矿浆极其粘稠，氰化提金作业无法顺利进行；同时砷以砷酸钙的形式存在氰化渣中，易与空气中的二氧化碳等反应生成碳酸钙和砷酸等，砷易溶出，随着进入周围环境，带来潜在的环境风险，因此需要通过额外的渣型转化处理作业对亚稳态的碱式硫酸、砷酸盐进行转化。常见的热压预氧化渣的渣型转化工艺为常压下80～90℃搅拌加热2～10h，驱使亚稳态的碱式硫酸、砷酸盐转化成游离的硫酸根、砷酸根和铁离子，这就需要增加一个渣型转化作业。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，包括如下步骤：
(1)将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为30～48％，并进行酸化处理以控制pH在0.7～1.7，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆，上述含砷精金矿中含Au品位≥10g/t，S含量在8～35％，As含量在1～10％；
(2)将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～65g/L后进行热压预氧化，以抑制亚稳态碱式硫酸盐和亚稳态碱式砷酸盐的生成，得氧化矿浆，其中的砷以稳定的形态赋存，该热压预氧化的温度为190～230℃，氧分压为0.5～1.5MPa，停留时间为0.5～4h；
(3)将上述氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣和溢流酸液；
(4)将上述底流氧化渣进行调碱氰化；
(5)将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为1～5h，温度为50～97℃，pH为2.5～4.5，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆；
(6)将步骤(5)所得物料进行浓密得到底流和溢流液；
(7)将上述溢流液返回步骤(1)中参与酸化处理；
(8)将部分步骤(6)中所得的底流中的晶种返回步骤(5)进行针铁矿法沉铁，步骤(6)中其余的底流洗涤后堆至尾矿库；
(9)将步骤(3)的底流氧化渣进行氰化浸出。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(1)为：将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为33～46％，并进行酸化处理以控制pH在0.7～1.6，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆。
进一步优选的，所述步骤(1)为：将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为35～45％，并进行酸化处理以控制pH在0.8～1.5，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)为：将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～40g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为205～225℃，氧分压为0.5～0.9MPa，停留时间为1.5～2.5h。
进一步优选的，所述步骤(2)为：将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～35g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为210～220℃，氧分压为0.5～0.8MPa，停留时间为2h。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(5)为：将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为1.5～4.5h，温度为50～95℃，pH为3.0～4.5，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆。
进一步优选的，所述步骤(5)为：将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为2～4h，温度为50～90℃，pH为3.0～4.0，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆。
本发明的有益效果是：
1、本发明的方法包括对高硫高砷金精矿进行预处理，预处理后矿浆热压预氧化，，热压氧化渣中砷以稳定的形态赋存，含铜酸浸出液循环回用，氧化渣直接炭浆氰化浸出，金综合回收率超过95％；
2、本发明的方法通过控制除杂的终点pH，既能获得满意的除杂效果，又可以降低中和工序的药剂用量，并且实现铜离子的循环回用；
3、本发明方法可以提高高硫高砷金精矿热压氧化的固砷率，缩短流程，工艺污染控制好，清洁、环保。
附图说明
图1为本发明的工艺路线图。
图2为本发明对比例1的步骤(2)所得底流氧化渣的XDR分析图。
图3为本发明实施例1的步骤(3)所得底流氧化渣的XDR分析图。
图4为本发明实施例2的步骤(3)所得底流氧化渣的XDR分析图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
对比例1(常规处理工艺)
(1)将国内高硫高砷金精矿(Au 22.3g/t，S 24.1％，As 2.5％)进行酸化预处理，其中，所述酸化预处理的矿浆浓度为35～45％，处理至pH＝0.8～1.5不再上升后，继续搅拌1～4h；
(2)将上述预处理矿浆进行热压预氧化，得氧化矿浆(XDR分析如图2所示)，其中热压预氧化的温度为220℃，氧分压为0.8MPa，时间为1.5h；
(3)将上述氧化矿浆进行渣型转换：方式为搅拌，温度为75～90℃，时间为2～10h，搅拌的线速度为1.6～2.5m/s；
(4)将上述渣型转换后的氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣和溢流酸液，将上述溢流液加氢氧化钠、氧化钙、碳酸钙和氢氧化钙中的一种或几种的混合进行中和除杂，以除去其中的杂质金属离子，除杂的终点为pH＝4～9，到达终点后继续搅拌0.5～2h，整个除杂过程反应时间2～3h，将除杂后液返回步骤(1)对高硫高砷金精矿进行预处理；
(5)将上述底流氧化渣进行常规炭浆氰化，全流程硫氧化率为99.5％，金浸出率为96.4％，砷固定率90％。
实施例1
如图1所示，一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，包括如下步骤：
(1)将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为35～45％，并进行酸化处理以控制pH在0.8～1.5，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆，上述含砷精金矿中Au 22.3g/t，S24.1％，As 2.5％；
(2)将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为15～35g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为220℃，氧分压为0.8MPa，停留时间为1.5h；
(3)将上述氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣(XDR分析如图3所示)和溢流酸液；
(4)将上述底流氧化渣进行调碱氰化；
(5)将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为2～4h，温度为90℃，pH为3.5～4.0，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆；
(6)将步骤(5)所得物料进行浓密得到底流和溢流液；
(7)将上述溢流液返回步骤(1)中参与酸化处理；
(8)将部分步骤(6)中所得的底流中的晶种返回步骤(5)进行针铁矿法沉铁，步骤(6)中其余的底流洗涤后堆至尾矿库；
(9)将步骤(3)的底流氧化渣进行氰化浸出，全流程硫氧化率99.0％，金浸出率为96.5％，砷固定率98％。
实施例2
如图1所示，一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，包括如下步骤：
(1)将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为35～45％，并进行酸化处理以控制pH在0.8～1.5，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆，上述含砷精金矿中Au10.9g/t，S8.7％，As5.3％；
(2)将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～15g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为210℃，氧分压为0.5MPa，停留时间为2h；
(3)将上述氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣(XDR分析如图4所示)和溢流酸液；
(4)将上述底流氧化渣进行调碱氰化；
(5)将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为2～4h，温度为90℃，pH为3.5～4.0，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆；
(6)将步骤(5)所得物料进行浓密得到底流和溢流液；
(7)将上述溢流液返回步骤(1)中参与酸化处理；
(8)将部分步骤(6)中所得的底流中的晶种返回步骤(5)进行针铁矿法沉铁，步骤(6)中其余的底流洗涤后堆至尾矿库；
(9)将步骤(3)的底流氧化渣进行氰化浸出，全流程硫氧化率99％，金浸出率为97.1％，砷固定率99％。
实施例3
如图1所示，一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，包括如下步骤：
(1)将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为35～45％，并进行酸化处理以控制pH在0.8～1.5，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆，上述含砷精金矿中Au16.7g/t，S31.2％，As2.5％；
(2)将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为15～50g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为210～220℃，氧分压为0.5～0.8MPa，停留时间为2h；
(3)将上述氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣和溢流酸液；
(4)将上述底流氧化渣进行调碱氰化；
(5)将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为2～4h，温度为90℃，pH为3.5～4.0，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆；
(6)将步骤(5)所得物料进行浓密得到底流和溢流液；
(7)将上述溢流液返回步骤(1)中参与酸化处理；
(8)将部分步骤(6)中所得的底流中的晶种返回步骤(5)进行针铁矿法沉铁，步骤(6)中其余的底流洗涤后堆至尾矿库；
(9)将步骤(3)的底流氧化渣进行氰化浸出，全流程硫氧化率98.3％，金浸出率为95.30％，砷固定率97％。
本领域普通技术人员可知，本发明的技术方案在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果：
一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，包括如下步骤：
(1)将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为30～48％，并进行酸化处理以控制pH在0.7～1.7，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆，上述含砷精金矿中含Au品位≥10g/t，S含量在8～35％，As含量在1～10％；优选的，将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为33～46％，并进行酸化处理以控制pH在0.7～1.6，当pH稳定后继续搅拌1～4h，使得无机碳脱除率为80～92％，得到酸化矿浆；
(2)将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～65g/L后进行热压预氧化，以抑制亚稳态碱式硫酸盐和亚稳态碱式砷酸盐的生成，得氧化矿浆，其中的砷以稳定的形态赋存，该热压预氧化的温度为190～230℃，氧分压为0.5～1.5MPa，停留时间为0.5～4h；优选的，将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～40g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为205～225℃，氧分压为0.5～0.9MPa，停留时间为1.5～2.5h；
(3)将上述氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣和溢流酸液；
(4)将上述底流氧化渣进行调碱氰化；
(5)将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为1～5h，温度为50～97℃，pH为2.5～4.5，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆；优选的，将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为1.5～4.5h，温度为50～95℃，pH为3.0～4.5，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆；
(6)将步骤(5)所得物料进行浓密得到底流和溢流液；
(7)将上述溢流液返回步骤(1)中参与酸化处理；
(8)将部分步骤(6)中所得的底流中的晶种返回步骤(5)进行针铁矿法沉铁，步骤(6)中其余的底流洗涤后堆至尾矿库；
(9)将步骤(3)的底流氧化渣进行氰化浸出。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为30～48％，并进行酸化处理以控制pH在0.7～1.7，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆，上述含砷精金矿中含Au品位≥10g/t，S含量在8～35％，As含量在1～10％；
(2)将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～65g/L后进行热压预氧化，以抑制亚稳态碱式硫酸盐和亚稳态碱式砷酸盐的生成，得氧化矿浆，其中的砷以稳定的形态赋存，该热压预氧化的温度为190～230℃，氧分压为0.5～1.5MPa，停留时间为0.5～4h；
(3)将上述氧化矿浆进行浓密洗涤，得底流氧化渣和溢流酸液；
(4)将上述底流氧化渣进行调碱氰化；
(5)将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为1～5h，温度为50～97℃，pH为2.5～4.5，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆；
(6)将步骤(5)所得物料进行浓密得到底流和溢流液；
(7)将上述溢流液返回步骤(1)中参与酸化处理；
(8)将部分步骤(6)中所得的底流中的晶种返回步骤(5)进行针铁矿法沉铁，步骤(6)中其余的底流洗涤后堆至尾矿库；
(9)将步骤(4)所得的物料进行氰化浸出。
2.如权利要求1所述的一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，其特征在于：所述步骤(1)为：将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为33～46％，并进行酸化处理以控制pH在0.7～1.6，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆。
3.如权利要求2所述的一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，其特征在于：所述步骤(1)为：将含砷精金矿进行调浆至矿浆浓度为33～46％，并进行酸化处理以控制pH在0.8～1.5，当pH稳定后继续搅拌1～4h，得到酸化矿浆。
4.如权利要求1所述的一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，其特征在于：所述步骤(2)为：将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～40g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为205～225℃，氧分压为0.5～0.9MPa，停留时间为1.5～2.5h。
5.如权利要求4所述的一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，其特征在于：所述步骤(2)为：将上述酸化矿浆加入CuSO4至其中Cu2+的浓度为5～35g/L后进行热压预氧化，得氧化矿浆，该热压预氧化的温度为210～220℃，氧分压为0.5～0.8MPa，停留时间为2h。
6.如权利要求1所述的一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，其特征在于：所述步骤(5)为：将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为1.5～4.5h，温度为50～95℃，pH为3.0～4.5，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆。
7.如权利要求6所述的一种含砷精金矿的热压氧化预处理方法，其特征在于：所述步骤(5)为：将部分上述溢流酸液用针铁矿法进行沉铁和去除部分硫酸根，针铁矿法的反应时间为2～4h，温度为50～90℃，pH为3.0～4.0，另一部分上述溢流酸液与硫酸混合后进返回步骤(1)以对含砷精金矿进行调浆。
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