CN107354309A - 一种金精矿的综合回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金精矿的综合回收方法，包括：将金精矿直接进行熔炼，控制熔炼烟气中氧浓度＞5％，熔体温度为800～1500℃，从而得到熔融渣和熔炼烟气；将所述的熔融渣进行高温氯化，控制氯化剂添加量为所述金精矿总质量的2～30％、氧化性气氛的分压＞5kPa、反应温度为800～1500℃、反应时间为0.5～6小时，从而得到携带有价金属的挥发烟气和无害化氯化熔体；对所述携带有价金属的挥发烟气进行骤冷，使挥发烟气温度骤降至600℃以下，然后依次进行收尘处理和湿法冶炼，从而得到有价金属。本发明不仅可以实现金精矿的无氰提金，而且具有金回收率高、脱硫砷效果好、能综合回收其他有价金属、不产生危险固废等优点。

Description

一种金精矿的综合回收方法
技术领域
本发明涉及有色金属提取技术领域，尤其涉及一种金精矿的综合回收方法。该方法还适用于从银精矿、废旧电路板等含贵金属物料中提取有价金属。
背景技术
目前，从金精矿中提取金主要是采用一百多年前发明的氰化法，这种传统氰化提金方法不仅能经济有效地从矿石中提取金，而且操作也非常简单，是从矿石中浸出金的一种标准方法。
近年来，由于所处理的矿石性质发生变化，用于提取金的主要原料很多都是难浸矿石。对于难处理金矿，目前工业生产中应用的主要方法是先采用焙烧氧化法，加压氧化法或细菌氧化法对难浸矿石进行预处理，然后再进行传统氰化提金；这三种预处理-氰化提金工艺相比直接氰化提金，金浸出率有所提高，但仍然存在金回收率有限、其它有价金属无法综合回收、剧毒氰化物严重危害操作人员健康、污染环境等问题，因此如何在无氰条件下从金精矿中综合回收有价金属成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种金精矿的综合回收方法，不仅可以实现金精矿的无氰提金，而且具有金回收率高、脱硫砷效果好、能综合回收其他有价金属、不产生危险固废等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种金精矿的综合回收方法，包括以下步骤：
步骤1、将金精矿直接进行熔炼，控制熔炼烟气中氧浓度＞5％，熔体温度为800～1500℃，从而得到熔融渣和熔炼烟气；
步骤2、将所述的熔融渣进行高温氯化，控制氯化剂添加量为所述金精矿总质量的2～30％、氧化性气氛的分压＞5kPa、反应温度为800～1500℃、反应时间为0.5～6小时，从而得到携带有价金属的挥发烟气和无害化氯化熔体；
步骤3、对所述携带有价金属的挥发烟气进行骤冷，使挥发烟气温度骤降至600℃以下，然后依次进行收尘处理和湿法冶炼，从而得到有价金属。
优选地，所述依次进行收尘处理和湿法冶炼包括：对骤冷后烟气先进行干法收尘，从而得到含有价金属的烟灰和干法收尘后烟气；然后对所述干法收尘后烟气进行湿法收尘，从而得到有价金属烟灰泥和湿法收尘后烟气；再对所述含有价金属的烟灰和所述有价金属烟灰泥进行湿法冶炼，从而得到有价金属。
优选地，所述湿法收尘后烟气返回到高温氯化步骤中作为氯化剂循环使用，控制循环比例0～100％，并且当所述湿法收尘后烟气中SO2浓度达到制酸要求时送往制酸流程。
优选地，所述的干法收尘包括布袋收尘或电收尘中的至少一种。
优选地，所述的湿法收尘包括空塔洗涤、湍流塔洗涤、填料洗涤或两级电除雾中的至少一种。
优选地，还包括以下步骤：
步骤4、对所述无害化氯化熔体进行熔池磁化，从而得到磁化渣；
步骤5、采用高压风对所述磁化渣进行粒化，并回收所述磁化渣的余热，得到冷渣；
步骤6、对所述的冷渣依次进行磨矿和磁选，从而回收铁。
优选地，对所述无害化氯化熔体进行熔池磁化包括：将所述无害化氯化熔体送入同一炉内的磁化反应区或者送入磁化反应炉进行熔池磁化。
优选地，所述熔炼烟气送往制酸流程。
优选地，在步骤1中，通过调整通入空气或富氧空气的用量来控制熔炼烟气中氧浓度＞5％。
优选地，将所述的熔融渣进行高温氯化包括：将所述的熔融渣送入同一炉内的高温氯化反应区或者送入高温氯化炉进行高温氯化。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的金精矿的综合回收方法采用了对金精矿直接进行熔炼—>高温氯化—>骤冷—>收尘处理—>湿法冶炼的提取有价金属工艺，不仅能高效去除碳、硫、砷，提高了金回收率，而且能简化工艺流程，减少烟气排放夹带金属的损失，综合回收其他有价金属，这实现了金精矿的无氰提金，避免了剧毒氰化剂对生产人员的危害和环境的污染，具有可观的经济效益及良好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所提供的金精矿的综合回收方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的金精矿的综合回收方法进行详细描述。
如图1所示，一种金精矿的综合回收方法，包括以下步骤：
步骤1、将金精矿直接进行熔炼，控制熔炼烟气中氧浓度＞5％，熔体温度为800～1500℃，从而得到熔融渣和熔炼烟气。
步骤2、将所述的熔融渣进行高温氯化，控制氯化剂添加量为所述金精矿总质量的2～30％、氧化性气氛的分压＞5kPa、反应温度为800～1500℃、反应时间为0.5～6小时，从而得到携带有价金属的挥发烟气和无害化氯化熔体。
步骤3、对所述携带有价金属的挥发烟气进行骤冷，使挥发烟气温度骤降至600℃以下，然后依次进行收尘处理(包括干法收尘和湿法收尘)和湿法冶炼，得到有价金属。
步骤4、对所述无害化氯化熔体进行熔池磁化，从而得到磁化渣。
步骤5、采用高压风对所述磁化渣进行粒化，并回收所述磁化渣的余热，得到冷渣。
步骤6、对所述的冷渣依次进行磨矿和磁选，从而回收铁。
具体地，该金精矿的综合回收方法可以包括以下实施方案：
(1)在步骤1中，将金精矿加入窑炉(所述炉窑包括但不限于现有的侧吹炉和底吹炉等)内，通入高速空气或富氧空气充分搅动熔池，即可直接进行熔炼；在熔炼过程中，金精矿完成了碳、硫和砷的氧化脱除反应，通过调整通入空气或富氧空气的用量可以控制熔炼烟气中氧浓度＞5％，熔体温度为800～1500℃(可采用电加热或燃料加热)，得到熔融渣和熔炼烟气。步骤1中所述熔炼烟气送往制酸流程，再经过尾气净化(例如：除尘、收砷、脱硫等)后达标排放。
(2)在步骤2中，将所述的熔融渣送入同一炉内的高温氯化反应区或者送入高温氯化炉进行高温氯化，并控制氯化剂添加量为所述金精矿总质量的2～30％、氧化性气氛的分压＞5kPa、反应温度为800～1500℃、反应时间为0.5～6小时，使熔体中的有价金属(所述有价金属是指金、银、铜、铅、锌等)挥发进入烟气中，从而得到携带有价金属的挥发烟气和无害化氯化熔体。其中，所述氯化剂可采用盐酸、氯化钙、氯化钠、氯化钾或氯气中的至少一种，也可与空气任意比例混合。
(3)在步骤3中，可以将所述携带有价金属的挥发烟气送入骤冷塔内，并采用水、空气等冷却介质对其进行骤冷，使挥发烟气温度骤降至600℃以下，得到骤冷后烟气；然后对骤冷后烟气先进行干法收尘，从而得到含有价金属的烟灰和干法收尘后烟气，再对所述干法收尘后烟气进行湿法收尘，从而得到有价金属烟灰泥和湿法收尘后烟气；之后对所述含有价金属的烟灰和所述有价金属烟灰泥进行湿法冶炼，从而即可得到金、银等有价金属。所述湿法收尘后烟气返回到高温氯化步骤中作为氯化剂循环使用，控制循环比例0～100％，并且当所述湿法收尘后烟气中SO2浓度达到制酸要求时送往制酸流程。其中，所述的干法收尘可以采用布袋收尘或电收尘中的至少一种。所述的湿法收尘可以采用空塔洗涤、湍流塔洗涤、填料洗涤或两级电除雾中的至少一种，例如：湿法收尘可以按照空塔洗涤—湍流塔洗涤—填料洗涤—两级电除雾的流程进行处理。
(4)在步骤4中，将所述无害化氯化熔体送入同一炉内的磁化反应区或者送入磁化反应炉进行熔池磁化，该熔池磁化是通过添加煤粉等还原剂形成还原气氛，氧化铁被还原成氧化亚铁，从而得到磁化渣。
(5)在步骤5中，采用高压风对所述磁化渣进行粒化(即风淬粒化法)，同时通过气固换热回收所述磁化渣的余热，使温度较高的所述磁化渣粒化降温凝固，从而得到冷渣；对所述的冷渣依次进行磨矿和磁选，从而回收铁，可用作炼铁原料。其中，风淬粒化法是采用风淬粒化技术将近似液态的磁化渣粒化成大小一定的均匀颗粒，粒化后的颗粒与来自流化床的冷空气直接接触进行气固换热，此过程中颗粒与空气接触面积较大，热交换较为充分，可使得热量回收率大大提高，热空气将磁化渣释放出的热量带走(出口温度可达600～700℃)，并送到余热锅炉产出蒸汽以实现余热利用。
进一步地，该金精矿的综合回收方法中，金精矿的固体处理流程包括对金精矿直接进行熔炼(熔炼过程中脱除硫、砷、碳)—＞对热态的熔融渣进行高温氯化使有价金属进入挥发烟气—＞对热态的无害化氯化熔体进行熔池磁化—＞采用高压风对磁化渣进行粒化并回收余热—＞磨矿磁选回收铁；携带有价金属的挥发烟气进行骤冷—＞收尘处理—＞湿法冶炼，从而即可得到金、银等有价金属产品。
与现有技术相比，本发明中的金精矿的综合回收方法至少具有以下优点：
(1)本发明所提供的金精矿的综合回收方法将金精矿直接进行熔炼，相比焙烧产焙砂，熔炼能高效去除碳、硫、砷，为高温氯化直接提供熔融态物料，为高温氯化减少加热环节，简化了工艺流程；高温氯化产生的携带有价金属的挥发烟气采用骤冷和收尘处理，并密闭循环使用，大幅减少烟气排放夹带金属损失。
(2)本发明所提供的金精矿的综合回收方法无需造渣剂，也无需熔体的分相，并且高温氯化和熔池磁化可在同一炉内不同反应区进行。
(3)本发明所提供的金精矿的综合回收方法采用了对金精矿直接进行熔炼—>高温氯化—>骤冷—>收尘处理—>湿法冶炼的提取有价金属工艺，相比于现有技术中的预处理-氰化工艺，不仅金回收率高，而且实现无氰提取，避免了剧毒氰化剂对生产人员的危害和环境的污染，具有可观的经济效益及良好的应用前景。
综上可见，本发明实施例不仅可以实现金精矿的无氰提金，而且具有金回收率高、脱硫砷效果好、能综合回收其他有价金属、不产生危险固废等优点。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的金精矿的综合回收方法进行详细描述。
实施例1
如图1所示，一种金精矿的综合回收方法，包括以下步骤：
步骤1、将金精矿(主要成分为Au34.83g/t、Ag33.70g/t、Cu0.09％、Pb0.05％、Zn0.09％、C2.10％、S18.29％、As4.71％、Fe10.80％)放入炉窑内直接进行熔炼，并通入高速富氧空气充分搅动熔池，控制熔炼烟气中氧浓度为8％，熔体温度为1000℃，从而得到熔融渣和熔炼烟气。所述熔炼烟气送往制酸，再经过尾气净化后达标排放。在此步骤中，碳的脱除率为97.23％、硫的脱除率为95.14％、砷的脱除率为92.71％。
步骤2、将所述的熔融渣送入熔池氯化炉进行高温氯化，控制氯化剂添加量为所述金精矿总质量的10％，炉内氧化性气氛的分压为8kPa，反应温度为1100℃，反应时间2h，从而得到携带有价金属的挥发烟气和无害化氯化熔体。在此步骤中，有价金属包括金、银、铜、铅和锌，并且金、银、铜、铅和锌的挥发率分别为97.78％、92.21％、90.18％、92.25％、95.89％。
步骤3、将所述携带有价金属的挥发烟气送入骤冷塔内，并采用喷冷却水的方式对挥发烟气进行骤冷，使挥发烟气温度骤降至600℃以下，得到骤冷后烟气；然后将骤冷后烟气送入布袋除尘器或电除尘器进行干法收尘，从而得到含有价金属的烟灰和干法收尘后烟气，再对所述干法收尘后烟气按照空塔洗涤—湍流塔洗涤—填料洗涤—两级电除雾的流程进行湿法收尘，从而得到有价金属烟灰泥和湿法收尘后烟气；之后对所述含有价金属的烟灰和所述有价金属烟灰泥进行湿法冶炼，即可得到金、银等有价金属。所述湿法收尘后烟气返回到高温氯化步骤中作为氯化剂循环使用，控制循环比例0～100％，并且当所述湿法收尘后烟气中SO2浓度达到制酸要求时送往制酸流程。
步骤4、将所述无害化氯化熔体送入磁化反应炉进行熔池磁化，该熔池磁化是通过添加煤粉等还原剂形成还原气氛，氧化铁被还原成氧化亚铁，从而得到磁化渣。
步骤5、采用高压风对所述磁化渣进行粒化(即风淬粒化法)，同时通过气固换热回收所述磁化渣的余热，使温度较高的所述磁化渣粒化降温凝固，从而得到冷渣；对所述的冷渣依次进行磨矿和磁选，从而回收铁，可用作炼铁原料。其中，风淬粒化法是采用风淬粒化技术将近似液态的磁化渣粒化成大小一定的均匀颗粒，粒化后的颗粒与来自流化床的冷空气直接接触进行气固换热，此过程中颗粒与空气接触面积较大，热交换较为充分，可使得热量回收率大大提高，热空气将磁化渣释放出的热量带走(出口温度可达600～700℃)，并送到余热锅炉产出蒸汽以实现余热利用。
综上可见，本发明实施例不仅可以实现金精矿的无氰提金，而且具有金回收率高、脱硫砷效果好、能综合回收其他有价金属、不产生危险固废等优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种金精矿的综合回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将金精矿直接进行熔炼，控制熔炼烟气中氧浓度＞5％，熔体温度为800～1500℃，从而得到熔融渣和熔炼烟气；
步骤2、将所述的熔融渣进行高温氯化，控制氯化剂添加量为所述金精矿总质量的2～30％、氧化性气氛的分压＞5kPa、反应温度为800～1500℃、反应时间为0.5～6小时，从而得到携带有价金属的挥发烟气和无害化氯化熔体；
步骤3、对所述携带有价金属的挥发烟气进行骤冷，使挥发烟气温度骤降至600℃以下，然后依次进行收尘处理和湿法冶炼，从而得到有价金属。
2.根据权利要求1所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，所述依次进行收尘处理和湿法冶炼包括：对骤冷后烟气先进行干法收尘，从而得到含有价金属的烟灰和干法收尘后烟气；然后对所述干法收尘后烟气进行湿法收尘，从而得到有价金属烟灰泥和湿法收尘后烟气；再对所述含有价金属的烟灰和所述有价金属烟灰泥进行湿法冶炼，从而得到有价金属。
3.根据权利要求2所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，所述湿法收尘后烟气返回到高温氯化步骤中作为氯化剂循环使用，控制循环比例0～100％，并且当所述湿法收尘后烟气中SO2浓度达到制酸要求时送往制酸流程。
4.根据权利要求2所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，所述的干法收尘包括布袋收尘或电收尘中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，所述的湿法收尘包括空塔洗涤、湍流塔洗涤、填料洗涤或两级电除雾中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤4、对所述无害化氯化熔体进行熔池磁化，从而得到磁化渣；
步骤5、采用高压风对所述磁化渣进行粒化，并回收所述磁化渣的余热，得到冷渣；
步骤6、对所述的冷渣依次进行磨矿和磁选，从而回收铁。
7.根据权利要求6所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，对所述无害化氯化熔体进行熔池磁化包括：将所述无害化氯化熔体送入同一炉内的磁化反应区或者送入磁化反应炉进行熔池磁化。
8.根据权利要求1或2所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，所述熔炼烟气送往制酸流程。
9.根据权利要求1或2所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，在步骤1中，通过调整通入空气或富氧空气的用量来控制熔炼烟气中氧浓度＞5％。
10.根据权利要求1或2所述的金精矿的综合回收方法，其特征在于，将所述的熔融渣进行高温氯化包括：将所述的熔融渣送入同一炉内的高温氯化反应区或者送入高温氯化炉进行高温氯化。
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