CN110357507B - 一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法 - Google Patents

一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110357507B
CN110357507B CN201910706281.5A CN201910706281A CN110357507B CN 110357507 B CN110357507 B CN 110357507B CN 201910706281 A CN201910706281 A CN 201910706281A CN 110357507 B CN110357507 B CN 110357507B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gold
cyanide
tailings
cementing material
gold tailings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910706281.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110357507A (zh
Inventor
于吉涛
岳光亮
李开彬
程伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Ecological Environment Research Institute Co ltd
Original Assignee
Shandong Ecological Environment Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Ecological Environment Research Institute Co ltd filed Critical Shandong Ecological Environment Research Institute Co ltd
Priority to CN201910706281.5A priority Critical patent/CN110357507B/zh
Publication of CN110357507A publication Critical patent/CN110357507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110357507B publication Critical patent/CN110357507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法。本发明利用高温煅烧方法将含氰黄金尾渣无害化处置，再进行水淬激发活性，成为制备黄金矿山充填胶凝材料的一种重要原材料，然后搭配水泥熟料和增强剂制备成黄金矿山充填胶凝材料。本发明不仅解决了含氰黄金尾渣无害化处置的难题，还实现了脱氰黄金尾渣的大量资源化利用。

Description

一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法
技术领域
本发明涉及一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法，属于无机非金属材料领域以及资源循环利用和环保领域。
背景技术
含氰黄金尾渣是采用氰化提金法从金矿石中提炼黄金后的产物，因其含有剧毒的氰化物，已经列入《国家危废名录》，属于HW33类。目前含氰黄金尾渣的处置采用的是安全填埋的处理办法，但是长期存放不但极易引起二次污染，而且也造成了资源的严重浪费。
目前，针对黄金尾渣的研究主要集中在黄金尾渣中有价值金属的回收和无害化处置方面。中国专利文献CN 104046783A公开了一种回收氰化尾渣中金、银和铅的方法，其通过采用熔盐、氯化剂、氰化尾渣混合焙烧，从焙烧得到的烟气中回收金、银、铅。中国专利文献CN106238440B公开了一种通过添加双氧水、次氯酸钠或者高锰酸钾等氧化剂，再利用压滤方法，去除黄金尾渣中氰化物，实现无害化处置。虽然上述两种方法都能达到含氰黄金尾渣的再利用以及无害化处置的目的，但是CN 104046783A在回收有价值金属的过程中，会对现场工作人员以及周边环境构成危害，且存在高能耗、高污染的问题；CN106238440B存在处置后产生的废水仍是危废，无法处置的问题，同时这种方法效率很低。再者，黄金尾渣作为危险废物，运输和使用受到严格限制的情况下，工业化应用难度较大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法。本发明利用高温煅烧方法将含氰黄金尾渣无害化处置，再进行水淬激发活性，成为制备黄金矿山充填胶凝材料的一种重要原材料，然后搭配水泥熟料和增强剂制备成黄金矿山充填胶凝材料，不仅解决了含氰黄金尾渣无害化处置的难题，还实现了脱氰黄金尾渣的大量资源化利用。
本发明的技术方案是：一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法，其特征是，
1)高温煅烧
将含氰黄金尾渣送入1450～1800℃的水泥窑内进行高温煅烧；在水泥窑内高温作用下，氰化物在有氧气和水蒸气的条件下，存在以下反应，达到完全分解氰化物的目的。
HCN+0.5O2→HCNO
HCN+H2O→HCOONH4→NH3+HCOOH
2)水淬激发活性
高温煅烧后的黄金尾渣进入冷水(10-25℃)中激冷，激发黄金尾渣的活性；
3)配制黄金矿山充填胶凝材料
按重量比计，步骤2)处理后的黄金尾渣80％～85％，水泥熟料5％～10％，增强剂0.1％～0.2％，其余为水。
其中增强剂的组分及重量比为：硅烷偶联剂10％～15％，二乙醇单异丙醇胺22％～38％，α-烯基磺酸钠10％～17％，其余为水。
其中含氰黄金尾渣为采用氰化提金法从金矿石中提炼黄金后的产物，其主要组分为SiO2和Al2O3，二者的总量≥80％(以干物质计)，所述含氰黄金尾渣含水量为15-25％，含氰量为1-10mg/kg。
经水泥窑高温煅烧处置的含氰黄金尾渣，通过化验，可完全无毒。上述方法制备的黄金矿山充填胶凝材料的胶凝材料的抗压强度≥40MPa，抗折强度≥6.5MPa，流动度比≥110％，45μm筛余细度8+2％，可完全用于开采后的黄金矿山的充填。
本发明的原理是：
1、高温煅烧：首先利用高温煅烧方法，氰化物在有氧气和水蒸气的条件下，完全分解氰化物。
2、水淬：本发明黄金尾渣中的SiO2、Al2O3本身是固定态，与水不发生变化，经过高温水淬后，SiO2、Al2O3变为具有潜在活性的游离态，与水接触产生水化反应，产生具有胶凝性的材料，具有了活性；
3、配制黄金矿山充填胶凝材料：本发明首先根据胶凝材料的性能进行精心配制增强剂，二乙醇单异丙醇胺增加胶凝材料的强度，硅烷偶联剂增加胶凝材料的粘聚性，α-烯基磺酸钠提高流动性能。三者协同制备的增强剂，可以激发尾渣的潜在活性，提高胶凝材料的强度，提高胶凝材料的流动性能，便于充填施工。使用水泥熟料可以对早期颗粒之间起到粘结作用。本发明将黄金尾渣、水泥熟料和增强剂复配后，尾渣与水泥熟料颗粒之间相互填充，增效剂激发尾矿、水泥熟料产生成分相互作用，提高凝胶材料的流动性和强度，最终得到一种可完全用于开采后的黄金矿山的充填的凝胶材料。
本发明的有益效果是：
1、可大批量解决含氰黄金尾渣无害化处置难题，一条5000t/d水泥窑每天可处置750吨的含氰黄金尾渣，一年可处置至少20万吨。且在1450～1800℃的水泥窑内高温环境下，氰化物彻底分解，不会产生二次污染。
2、用处置后的黄金尾渣为基础材料，通过添加一定比例的水泥熟料、增强剂制备矿山充填胶凝材料，可大量实现含氰黄金尾渣的资源化利用。
3、含氰尾渣利用水泥厂在用的水泥窑，煅烧无害化处置后，然后利用水泥厂内在用的水泥粉磨磨机进行磨细制备胶凝材料，与尾矿混匀后充填。
具体实施方式
本实施例采用的含氰黄金尾渣来自于烟台招远金矿，其成分及含量如下表1所示(干重)，含氰量为4.5mg/kg，水含量20％。
表1含氰黄金尾渣的主要成分及含量
材料名称 LOSS SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO
黄金尾渣 3.46 76.01 7.45 6.99 2.71 0.77
所述水泥熟料为生产水泥的常用原料硅酸盐水泥熟料，其成分及含量如下表2所示。
表2水泥熟料的主要成分及含量
材料名称 LOSS SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO
水泥熟料 1.68 20.98 4.89 3.78 65.11 2.40
本实施例中的胶凝材料的抗压强度、抗折强度、流动度比、45μm筛余细度指标是根据《通用硅酸盐水泥》GB175-2007标准规定的方法测定。
具体操作如下：
抗折和抗压强度操作方法：按GB/T17671进行试验。其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定。当流动度小于180mm时，须以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm。
胶砂流动度：试验按GB/T2419进行，其中胶砂制备按GB/T17671进行。
筛余细度操作方法：按GB/T1345进行操作试验。
实施例1：
1)将含氰黄金尾渣送入1500～1600℃的水泥窑内进行高温煅烧30分钟；在水泥窑内高温作用下，氰化物在有氧气和水蒸气(黄金尾矿中的水分在水泥窑的高温下产生水蒸气)的条件下，存在以下反应，达到完全分解氰化物的目的。
HCN+0.5O2→HCNO
HCN+H2O→HCOONH4→NH3+HCOOH
2)高温煅烧后的黄金尾渣进入水(水温20℃)中激冷5分钟，激发黄金尾渣的活性；
3)黄金矿山充填胶凝材料的配方
按重量比计，步骤2)处理后的黄金尾渣82.5％，水泥熟料7.5％，增强剂为0.15％，其余为水。
其中增强剂的组分及重量比为：硅烷偶联剂12％，二乙醇单异丙醇胺30％，α-烯基磺酸钠15％，其余为水。
经测试：经水泥窑高温煅烧处置的含氰黄金尾渣，通过化验，可完全无毒(经过高温煅烧后，含氰量降低到0.15mg/kg，远远低于GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》)。本发明制备成的胶凝材料抗压强度≥40MPa，抗折强度≥6.5MPa，流动度比≥110％，45μm筛余细度8±2％，可完全用于开采后的黄金矿山的充填。
实施例2：
1)将含氰黄金尾渣送入1550～1650℃的水泥窑内进行高温煅烧28分钟；在水泥窑内高温作用下，氰化物在有氧气和水蒸气(黄金尾矿中的水分在水泥窑的高温下产生水蒸气)的条件下，存在以下反应，达到完全分解氰化物的目的。
HCN+0.5O2→HCNO
HCN+H2O→HCOONH4→NH3+HCOOH
2)高温煅烧后的黄金尾渣进入水(水温20℃)中激冷5分钟，激发黄金尾渣的活性；
3)黄金矿山充填胶凝材料的配方
按重量比计，步骤2)处理后的黄金尾渣82％，水泥熟料8％，增强剂为0.15％，其余为水。
其中增强剂的组分及重量比为：硅烷偶联剂12％，二乙醇单异丙醇胺28％，α-烯基磺酸钠15％，其余为水。
经测试：经水泥窑高温煅烧处置的含氰黄金尾渣，通过化验，可完全无毒。本发明制备成的胶凝材料抗压强度≥40MPa，抗折强度≥6.5MPa，流动度比≥110％，45μm筛余细度8±2％，可完全用于开采后的黄金矿山的充填。
实施例3：
1)将含氰黄金尾渣送入1450～1550℃的水泥窑内进行高温煅烧40分钟；在水泥窑内高温作用下，氰化物在有氧气和水蒸气(黄金尾矿中的水分在水泥窑的高温下产生水蒸气)的条件下，存在以下反应，达到完全分解氰化物的目的。
HCN+0.5O2→HCNO
HCN+H2O→HCOONH4→NH3+HCOOH
2)高温煅烧后的黄金尾渣进入水(水温20℃)中激冷5分钟，激发黄金尾渣的活性；
3)黄金矿山充填胶凝材料的配方
按重量比计，步骤2)处理后的黄金尾渣83％，水泥熟料7％，增强剂为0.15％，其余为水。
其中增强剂的组分及重量比为：硅烷偶联剂13％，二乙醇单异丙醇胺35％，α-烯基磺酸钠12％，其余为水。
经测试：经水泥窑高温煅烧处置的含氰黄金尾渣，通过化验，可完全无毒。本发明制备成的胶凝材料抗压强度≥40MPa，抗折强度≥6.5MPa，流动度比≥110％，45μm筛余细度8±2％，可完全用于开采后的黄金矿山的充填。

Claims (5)

1.一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法，其特征是，
1)高温煅烧
将含氰黄金尾渣于1450～1800℃高温煅烧；在有氧气和水蒸气的条件下分解含氰黄金尾渣中的氰化物；
2)水淬激发活性
高温煅烧后得到的黄金尾渣进入冷水中激冷，激发黄金尾渣的活性；
3)配制黄金矿山充填胶凝材料
按重量比计，步骤2)处理后的黄金尾渣80％～85％，水泥熟料5％～10％，增强剂0.1％～0.2％，其余为水，配制成黄金矿山充填胶凝材料；
所述增强剂的组分及重量比为：硅烷偶联剂10％～15％，二乙醇单异丙醇胺22％～38％，α-烯基磺酸钠10％～17％，其余为水。
2.如权利要求1所述的一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法，其特征是，所述含氰黄金尾渣为采用氰化提金法从金矿石中提炼黄金后的产物，其主要组分为SiO2和Al2O3，以干物质计，二者的总量≥80％。
3.如权利要求2所述的一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法，其特征是，所述含氰黄金尾渣含水量为15-25％，含氰量为1-10mg/kg。
4.如权利要求1所述的一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法，其特征是，所述步骤2)的冷水温度为10-25℃。
5.权利要求1-4中任一项所述方法所制备的黄金矿山充填胶凝材料，其特征是，所述胶凝材料的抗压强度≥40MPa，抗折强度≥6.5MPa，流动度比≥110％，45μm筛余细度8±2％。
CN201910706281.5A 2019-08-01 2019-08-01 一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法 Active CN110357507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910706281.5A CN110357507B (zh) 2019-08-01 2019-08-01 一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910706281.5A CN110357507B (zh) 2019-08-01 2019-08-01 一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110357507A CN110357507A (zh) 2019-10-22
CN110357507B true CN110357507B (zh) 2021-07-09

Family

ID=68222929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910706281.5A Active CN110357507B (zh) 2019-08-01 2019-08-01 一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110357507B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111589842B (zh) * 2020-05-29 2022-05-17 辽宁东大矿冶工程技术有限公司 一种黄金氰化尾渣的处理及资源化利用方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5749962A (en) * 1995-06-26 1998-05-12 Fenicem Minerals, Inc. Method of making cement from base metal smelter slag
CN102234191A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 山东科技大学 一种早强型矿山充填胶凝材料
CN104193200A (zh) * 2014-08-28 2014-12-10 北京矿冶研究总院 一种新型胶凝材料的制备方法
CN106746785A (zh) * 2017-02-03 2017-05-31 北京华德创业环保设备有限公司 一种低收缩早强型矿山充填胶凝材料
CN107522417A (zh) * 2017-07-05 2017-12-29 固岩科技发展有限公司 一种矿山填充胶凝材料
CN107619161A (zh) * 2017-09-22 2018-01-23 长春黄金研究院 焙烧预处理黄金冶炼厂高浓度氰化物和砷矿浆的处理方法
CN108031696A (zh) * 2017-10-17 2018-05-15 北京科技大学 一种黄金矿山氰化尾矿膏体处置方法
CN108275896A (zh) * 2018-05-02 2018-07-13 东北大学 一种利用氰化尾渣制备硫铝酸盐水泥的方法
CN110029218A (zh) * 2019-05-31 2019-07-19 中核新能源投资有限公司 黄金矿山含氰尾矿渣综合利用方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5749962A (en) * 1995-06-26 1998-05-12 Fenicem Minerals, Inc. Method of making cement from base metal smelter slag
CN102234191A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 山东科技大学 一种早强型矿山充填胶凝材料
CN104193200A (zh) * 2014-08-28 2014-12-10 北京矿冶研究总院 一种新型胶凝材料的制备方法
CN106746785A (zh) * 2017-02-03 2017-05-31 北京华德创业环保设备有限公司 一种低收缩早强型矿山充填胶凝材料
CN107522417A (zh) * 2017-07-05 2017-12-29 固岩科技发展有限公司 一种矿山填充胶凝材料
CN107619161A (zh) * 2017-09-22 2018-01-23 长春黄金研究院 焙烧预处理黄金冶炼厂高浓度氰化物和砷矿浆的处理方法
CN108031696A (zh) * 2017-10-17 2018-05-15 北京科技大学 一种黄金矿山氰化尾矿膏体处置方法
CN108275896A (zh) * 2018-05-02 2018-07-13 东北大学 一种利用氰化尾渣制备硫铝酸盐水泥的方法
CN110029218A (zh) * 2019-05-31 2019-07-19 中核新能源投资有限公司 黄金矿山含氰尾矿渣综合利用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
含氰黄金尾矿水泥窑资源化共处置的可行性;桑义敏;《环境工程技术学报》;20130630;第247-252页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110357507A (zh) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
He et al. A critical review on approaches for electrolytic manganese residue treatment and disposal technology: Reduction, pretreatment, and reuse
CN104909677B (zh) 一种矿山充填用硅铝基尾砂胶结剂及其制备方法
WO2019114198A1 (zh) 一种氰化尾渣焙烧回收有价金属同步制备陶粒的方法
CN106396592B (zh) 一种资源化利用含镉危险废物的矿山用胶结充填料的制备方法
CN105502974B (zh) 一种镍矿冶金渣的处理和利用方法
CN104446328B (zh) 一种多固废协同利用生产预拌泵送高性能混凝土的方法
CN110002829B (zh) 一种电解锰渣免烧砖及其制备方法
CN114873961B (zh) 一种钼尾矿干混砂浆及其应用方法
CN114671633B (zh) 一种全固废无熟料胶凝材料、导电砂浆及其制备方法
CN107720723A (zh) 一种全面处理铝电解槽废槽衬的方法
CN114804668A (zh) 一种用于生产再生骨料的活化固碳材料的制备方法
CN114315182B (zh) 一种铝灰无害化预处置及同步活化的方法
CN110357507B (zh) 一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法
CN110845163A (zh) 一种铜渣集料及其制备方法与应用
CN105218064B (zh) 一种以赤泥砷污染土壤为主材的免烧砖
CN110862240A (zh) 矿渣微粉、其掺合料及其制备方法和应用以及水泥和/或混凝土
CN106431027A (zh) 一种用于协同处置含镍危险废物的矿山用胶结充填料及其制备方法
CN114702256B (zh) 一种资源化利用工业固体废弃物的低碳胶凝材料及其制备方法
CN106630712A (zh) 一种利用含铜污泥生物浸出渣制备的抗水建筑石膏粉及其制备方法
CN111333352A (zh) 一种金属矿山全尾砂充填用新型尾砂胶凝料
WO2019210534A1 (zh) 一种利用氰化尾渣制备硫铝酸盐水泥的方法
CN115385590A (zh) 稀土尾矿制备的早强低水化热硅酸盐水泥熟料及制法
CN114772962A (zh) 一种高效综合处置赤泥-电解锰渣的方法
CN107200488A (zh) 干法旋窑厂用铝电解槽炭质废料生产氟铝酸盐水泥的方法
CN104138806B (zh) 一种从低碳石煤矿中提取五氧化二钒和碳的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Room 1703, 17 / F, Mingsheng building, 2117 Xinluo street, high tech Zone, Jinan City, Shandong Province, 250101

Applicant after: Shandong Ecological Environment Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 13 / F, building C, Eurasia grand view, No. 67, Yangguang new road, Shizhong District, Jinan City, Shandong Province

Applicant before: Shandong Zhongsen Solid Waste Resource Recycling Research Institute Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant