CN107619943B

CN107619943B - 一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法

Info

Publication number: CN107619943B
Application number: CN201710765445.2A
Authority: CN
Inventors: 陈景河; 蔡创开; 王春; 熊明; 许晓阳; 郭金溢; 丁文涛; 董常平; 黄怀国; 陈庆根
Original assignee: Xiamen Zijin Mining and Metallurgy Technology Co Ltd
Current assignee: Xiamen Zijin Mining and Metallurgy Technology Co Ltd
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-04-26
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: CN107619943A

Abstract

本发明公开了一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，所述供氧处理联动系统包括变压吸附制氧组件和加压氧化组件；通过产能为50％的两个变压吸附制氧组件生产氧气，使总产能调节范围为40～100％；具有投资少、能耗低、运行维护费用低、工艺条件温和、工艺流程简单、自动化程度高、操作灵活性高和安全性好的优点。

Description

一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法

技术领域

本发明涉及一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法。

背景技术

我国金矿类型繁多，有大量难处理金矿因含砷、含硫、含炭或金颗粒微细导致矿石难选冶，贵金属得不到有效的回收，其中金被硫化物包裹为难处理金矿金提取率低的普遍原因。

目前针对硫化物包裹的难处理金矿石主要有焙烧法、生物法、加压氧化法和化学氧化法四种。①焙烧法是处理硫化物包裹型金矿最主要、应用最广泛的方法，工艺成熟，适应性强，技术可靠，操作简便。但金的回收率较低，含砷矿石在焙烧过程会产生剧毒的As₂O₃难以处理，环保压力大，要求处理的金矿含砷一般不超过0.5％，金回收率一般在75-85％之间。②生物氧化法对环境较为友好，对适应性好的矿石浸出率可以达到90％以上，但其氧化速度慢，预处理时间长，需要庞大的氧化设备，对原料适应性不强，细菌生存和繁殖条件较为苛刻，也存在砷污染问题，难以普及。③化学氧化法，是一种在常压下利用化学试剂处理难浸金矿的预处理方法，一般药剂消耗量大、对矿石适应性较差，对复杂的难处理金矿处理效果一般，大多还停留在研究阶段，金回收率70-90％不等。④加压氧化是处理硫化物包裹金矿的最有效的工艺，通过氧气与硫化物在高温高压条件下反应，达到氧化硫化物，打开金包裹的目的，由于其产生的氧气为富氧，氧气量和压力控制不当易导致加压容器中惰性气体累积，影响加压氧化效果。同时，由于我国在难处理金矿的加压氧化工艺上的研究和应用进展较慢，一直难以找到一个兼具氧化彻底、高效环保、金回收高、成本较低的金矿加压氧化的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，解决了上述背景技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，所述供氧处理联动系统包括变压吸附制氧组件和加压氧化组件；

所述变压吸附组件包括依次连接的鼓风机、吸附塔、解吸塔、冲压装置和氧气储罐；

所述加压氧化组件包括加压釜、排气管道和闪蒸槽；所述加压釜分隔为第一隔室、第二隔室、第三隔室和第四隔室，每个隔室底部分别设置有对应的隔室调节阀；所述排气管道设置于加压釜的第四隔室，所述排气管道上设置有排气调节阀、气体流量检测仪及氧气浓度检测仪；所述闪蒸槽与第四隔室连接，用于收集氧化处理后的金精矿；

所述变压吸附制氧组件通过管路与加压氧化组件连通，管路设置有管路调节阀，用于调节由变压吸附制氧组件生产后进入加压氧化组件的氧气量；

所述利用上述系统进行金矿加压氧化的控制方法，包括如下步骤：

(1)将金精矿原料调浆制成矿浆；

(2)在上述变压吸附制氧组件的吸附塔内装填分子筛，通过鼓风机抽取的空气流经加压的吸附塔进行氧气吸附，排出杂质气体；被吸附的氧气通过减压或常压的解吸塔进行解析，生产纯度为90～92％的氧气，在冲压装置作用下增压至2.8～3.2MPa，输送至氧气储罐；

(3)氧气通过每个隔室对应的调节阀进入加压釜，所述调节阀控制氧气流量分布分别为第一隔室80％、第二隔室10％、第三隔室5％、第四隔室5％；矿浆由加压釜的第一隔室进入，流经第二隔室、第三隔室、第四隔室并发生氧化反应；

(4)变压吸附制氧组件保持氧气储罐内压力高于加压釜内压力0.2～0.3MPa，氧气浓度检测仪监测实时排气的氧浓度、气体流量检测仪监测实时排气流量，通过调节排气调节阀的开度为8～18％，使排气的氧浓度保持在45～60％，加压釜内气相总压力控制比操作温度下的水蒸气压力高0.5-0.7MPa；

(5)经氧化处理后的金精矿由闪蒸槽收集后排出，作为下一步提金工序的原料。

在本发明一较佳实施例中，所述步骤(2)分别通过产能为50％的两个变压吸附制氧组件生产氧气，使总产能调节范围为40～100％。

在本发明一较佳实施例中，所述金精矿原料为含二价硫质量分数为10～38％、金品位大于10g/t的金精矿。

在本发明一较佳实施例中，所述步骤(1)将金精矿原料调浆制成矿浆，对于碳酸盐质量分数小于0.5％，加水进行调浆。

在本发明一较佳实施例中，所述步骤(1)将金精矿原料调浆制成矿浆，对于碳酸盐质量分数大于0.5％，加水进行调浆后用酸液预处理脱除碳酸盐至不大于0.5％。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.利用变压吸附制氧组件和加压氧化组件联动，变压吸附制氧组件作为加压氧化组件的氧气来源，通过对设备及工艺的精细化控制，使得可以将90-92％纯度的富氧应用到金矿的加压氧化工艺中，能够通过控制其反应速率、氧气气压、增设调节阀等方式调节加压氧化组件的氧气量；通过产能为50％的两个变压吸附制氧组件生产氧气，使总产能调节范围为40～100％；

2.本发明控制方法氧化彻底、高效环保，对处理含砷矿石有独特优势，金回收率一般可以达到95％以上，操作简单，随开随停，操作工经过较短时间培训即可上岗，适合在我国难处理金矿加压氧化工艺生产应用及偏远、供电和原料波动大的地区使用，特别是氧气浓度的降低，使得制氧成本降低了20-40％，具有投资少、能耗低、运行维护费用低、工艺条件温和(常温、常压)、工艺流程简单、自动化程度高、操作灵活性高(可随时开停)和安全性好的优点。

附图说明

图1为本发明一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例具体说明本发明的内容：

实施例1

请查阅图1，本实施例的一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，所述供氧处理联动系统包括变压吸附制氧组件1和加压氧化组件2；

所述变压吸附组件包括依次连接的鼓风机11、吸附塔12、解吸塔13、冲压装置14和氧气储罐15；由鼓风机11吸入空气，经由吸附塔12和解吸塔13将空气中的水分、二氧化碳、及少量其他气体及氮气分离，而获得氧气组分，通过冲压装置14调节进入氧气储罐15中氧气的压力；

所述加压氧化组件2包括加压釜21、排气管道和闪蒸槽22；所述加压釜21分隔为第一隔室、第二隔室、第三隔室和第四隔室，每个隔室底部分别设置有对应的隔室调节阀23；所述排气管道设置于加压釜21的第四隔室，所述排气管道上设置有排气调节阀、气体流量检测仪25及氧气浓度检测仪27；所述闪蒸槽22与第四隔室连接，用于收集氧化处理后的金精矿；

所述变压吸附制氧组件1通过管路与加压氧化组件2连通，管路设置有管路调节阀，用于调节由变压吸附制氧组件1生产后进入加压氧化组件2的氧气量；

所述利用上述系统进行金矿加压氧化的控制方法处理某难处理金精矿含二价硫质量分数为18％、含碳酸盐质量分数0.3％、金品位25g/t，有68％的金被硫化物包裹，包括如下步骤：

(1)将金精矿原料调浆制成矿浆；

(2)在上述变压吸附制氧组件1的吸附塔12内装填分子筛，通过鼓风机11抽取的空气流经加压的吸附塔12进行氧气吸附，排出杂质气体；被吸附的氧气通过减压或常压的解吸塔13进行解析，生产纯度为91.5％的氧气，在冲压装置14作用下增压至3.0MPa，输送至氧气储罐15；

(3)氧气通过每个隔室对应的调节阀进入加压釜21，所述调节阀控制氧气流量分布分别为第一隔室80％、第二隔室10％、第三隔室5％、第四隔室5％；矿浆由加压釜21的第一隔室进入，流经第二隔室、第三隔室、第四隔室并发生氧化反应；

(4)加压氧化过程中，加压釜21总压控制为2.6MPa，氧气储罐15内氧气压力控制为2.8MPa，氧气浓度检测仪27监测实时排气的氧浓度、气体流量检测仪25监测实时排气流量，通过调节排气调节阀的开度为12～15％，使排气的氧浓度保持在50～55％，加压釜21内过压0.6MPa；

(5)经氧化处理后的金精矿由闪蒸槽22收集后排出，作为下一步提金工序的原料。

本实施例中，通过产能为50％的两个变压吸附制氧组件1生产氧气，控制总产能调节范围为40～100％。

上述难处理的金精矿原料直接氰化金浸出率25-35％；采用传统高成本的99.9％纯氧加压氧化，可获得硫氧化率98.5％，氧化渣氰化金浸出率96.2％的结果；采用本实施例方法，可获得硫氧化率98.4％，金浸出率96％的结果。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：

本实施例难处理的金精矿原料含二价硫质量分数为12％、含碳酸盐质量分数为10％、金品味14g/t，有55％的金被硫化物包裹。步骤如下：

(1)将金精矿原料调浆后用酸液预处理脱除碳酸盐至不大于0.5％；

(2)在上述变压吸附制氧组件1的吸附塔12内装填分子筛，通过鼓风机11抽取的空气流经加压的吸附塔12进行氧气吸附，排出杂质气体；被吸附的氧气通过减压或常压的解吸塔13进行解析，生产纯度为91％的氧气，在冲压装置14作用下增压至2.8MPa，输送至氧气储罐15；

(4)加压氧化过程中，加压釜21总压控制为2.4MPa，氧气储罐15内氧气压力控制为2.6MPa，氧气浓度检测仪27监测实时排气的氧浓度、气体流量检测仪25监测实时排气流量，通过调节排气调节阀的开度为10～12％，使排气的氧浓度保持在55～58％，加压釜21内过压0.5MPa；

上述难处理的金精矿原料直接氰化金浸出率45-50％；采用传统高成本的99.9％纯氧加压氧化，可获得硫氧化率99.1％，氧化渣氰化金浸出率95％的结果；采用本实施例方法，可获得硫氧化率99.2％，金浸出率95.1％的结果。

实施例3

本实施例难处理的金精矿原料含二价硫质量分数为31％、含碳酸盐质量分数为0.45％、金品味27g/t，有72％的金被硫化物包裹。步骤如下：

(1)将金精矿原料调浆制成矿浆；

(2)在上述变压吸附制氧组件1的吸附塔12内装填分子筛，通过鼓风机11抽取的空气流经加压的吸附塔12进行氧气吸附，排出杂质气体；被吸附的氧气通过减压或常压的解吸塔13进行解析，生产纯度为92.6％的氧气，在冲压装置14作用下增压至3.2MPa，输送至氧气储罐15；

(4)加压氧化过程中，加压釜21总压控制为2.7MPa，氧气储罐15内氧气压力控制为3.0MPa，控制加压釜21内矿浆液位68％，氧气浓度检测仪27监测实时排气的氧浓度、气体流量检测仪25监测实时排气流量，通过调节排气调节阀的开度为15～18％，使排气的氧浓度保持在45～52％，加压釜21内过压0.7MPa；

上述难处理的金精矿原料直接氰化金浸出率30-32％；采用传统高成本的99.9％纯氧加压氧化，可获得硫氧化率98.4％，氧化渣氰化金浸出率94.5％的结果；采用本实施例方法，可获得硫氧化率98.1％，金浸出率94.3％的结果。

上述传统高成本的99.9％纯氧来源主要是深度冷冻空气分离法，基本工作原理是先将空气压缩、冷却，并使空气液化，利用氧、氮组分的沸点不同，使氧、氮分离，此法制氧纯度高(99.6％)，副产品多(氮气、氩气)，但操作需在120K(-153℃)以下的低温环境下进行，运行及维护成本高。与本发明的变压吸附法比较情况请见下表。

表1传统高成本氧气来源与本发明氧气来源对比

由上述表1及实施例表明，本发明一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法通过变压吸附制氧组件和加压氧化组件联动方式，控制相关参数，可达到传统方法的工艺水平的硫氧化率、氧化渣氰化金浸出率，但在工艺流程、操作程度、安全性、投资维护成本等各方面，本发明具有投资少、能耗低、运行维护费用低、工艺条件温和、工艺流程简单、自动化程度高、操作灵活性高和安全性好的优点。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，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

1.一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，其特征在于：

所述供氧处理联动系统包括变压吸附制氧组件和加压氧化组件；

所述变压吸附制氧组件包括依次连接的鼓风机、吸附塔、解吸塔、冲压装置和氧气储罐；

(1)将金精矿原料调浆制成矿浆；

2.根据权利要求1所述的一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，其特征在于：所述步骤(2)分别通过产能为50％的两个变压吸附制氧组件生产氧气，使总产能调节范围为40～100％。

3.根据权利要求1所述的一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，其特征在于：所述金精矿原料为含二价硫质量分数为10～38％、金品位大于10g/t的金精矿。

4.根据权利要求3所述的一种利用供氧处理联动系统进行金矿加压氧化的控制方法，其特征在于：所述步骤(1)将金精矿原料调浆制成矿浆，对于碳酸盐质量分数小于0.5％，加水进行调浆。