CN110777264A - 一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法 - Google Patents

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Abstract

一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法，属于黄金冶炼技术领域，包括以下步骤：(1)将金精矿原料配入熔剂后熔炼，使金银富集在锍中，硫氧化进入熔炼烟气，得到金银富集物Ⅰ、熔炼渣和熔炼烟气；(2)将金银富集物Ⅰ通过湿法回收，得到金产品、银产品和浸出渣；(3)将熔炼烟气经余热利用、收尘后制取硫酸。当金银富集物Ⅰ含铜量较高时，可将金银富集物Ⅰ经过吹炼二次富集金银得到金银富集物Ⅱ，金银富集物Ⅱ再进入步骤(2)湿法回收处理。本发明可处理各种类型复杂金矿、复杂金精矿及二次物料，工艺技术及装备成熟，易于实现工业应用，有效降低烟尘率，不产生氰化渣或含氰废水，经济效益和社会效益显著。

Description

一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法
技术领域
本发明属于黄金冶炼技术领域，涉及一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法。
背景技术
复杂金精矿中由于含有碳、砷、锑、铅等杂质或者被矿物包裹，采用直接氰化浸出法难以提取，复杂金精矿主要类型有：含砷微细粒包裹类金精矿，含有机碳类金精矿，含铜类金精矿(中低铜)，含铅银类复杂金精矿，含硅酸盐包裹类复杂金精矿，含氟、氯类金精矿，粗颗粒重选金精矿。世界黄金储量中2/3以上为难处理矿，复杂金精矿冶炼工艺的开发具有重要意义。目前复杂金精矿的冶炼方法主要有焙烧-氰化法、生物-氰化法、热压预氧化-氰化法、生物预氧化-氰化法及造锍捕金法等。
工业生产中焙烧-氰化法应用较多，精矿经一段或两段焙烧脱除砷、硫后，经氰化提金，该法适用性相对较广，尤其适于处理含有机碳类金精矿，但对含铅银类、硅酸盐包裹类及重选金精矿类精矿回收率较低，且过程中粉尘产出量大，生产环境较差，易造成环境的污染。
生物预氧化-氰化法近些年发展较快，金回收率可达90％以上，无粉尘问题，适于处理含砷微细粒包裹类金精矿，不适于处理含铜铅、高硫、硅酸盐包裹类及重选金精矿。专利CN201110459938.6提出一种高砷高碳微细粒难处理金矿生物提金工艺及所用微生物，预氧化周期为5～7天，矿浆石灰中和后氰化提金，该技术尤其适用于我国滇黔桂金三角地区高砷高碳卡林型金矿的开发。
热压预氧化法分为酸性和碱性体系两大类，但反应温度多控制在160～225℃，反应压力在2MPa以上，对装备要求较高，投资及生产成本均较高，金的回收率仅90％左右，该法比较适于处理砷包裹类金精矿，对含铅银、硅酸盐包裹类金精矿回收率较低，尤其不适于处理含氟氯类金精矿，设备腐蚀问题较为严重。
复杂金精矿也可通过配料在铜、铅等冶炼过程中进行综合回收。造锍捕金是近些年提出的冶炼新工艺，在铜冶炼过程中可实现金银的综合回收，主要是利用冰铜对金银的捕集作用，将复杂金精矿与铜精矿混合冶炼生成铜锍，经吹炼、电解后从阳极泥中回收金银，金总回收率可达到98％以上。该法有效的将铜冶炼和金银提取结合起来，利用现有系统提高金属的综合回收率，提高铜冶炼企业经济效益，便于过程中环境治理，且已推广至铅、锑等冶炼领域。专利CN201410601277.X和CN201210279659.6提出将含砷难处理金矿与含铜物料混合进行氧化熔炼，产出含金低品位铜锍，金在低品位铜锍中的回收率达98％以上。专利CN201410532819.2和CN201410533895.5提出将难处理金矿与含铅废渣原料送氧气底吹炉进行熔炼产出粗铅，粗铅经电解精炼得到精铅，金银富集在阳极泥中。专利CN201310181632.8和CN201810769193.5提出将锑、金合并冶炼处理。但该法必须搭配处理，无法实现金精矿单独处理，且不适于处理大量含铜较低金精矿，另外物料的长途运输也会导致冶炼成本增加。
发明内容
本发明的目的是针对上述处理技术的不足，提供适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法，包括以下步骤：
(1)将金精矿原料配入熔剂后熔炼，使金银富集在锍中，硫氧化进入熔炼烟气，得到金银富集物Ⅰ、熔炼渣和熔炼烟气；
(2)将金银富集物Ⅰ通过湿法回收，得到金产品、银产品和浸出渣；
(3)将熔炼烟气经余热利用、收尘后制取硫酸。
进一步地，所述金精矿原料为高品位金矿、选矿产出的复杂金精矿或者各种含金的二次物料。
本发明的创新之处在于其原料适应性较广，不受铜、铅冶炼系统制约，无需搭配铜、铅等精矿进行处理，利于大规模生产，工艺清洁环保。本发明处理原料既可为高品位金矿，也可为选矿产出的复杂金精矿，或是二次含金物料，可处理金矿和金精矿类型多样，无论是含碳类、含砷铜铅银类、硅酸盐包裹类、含氟氯类、粗颗粒重选金精矿均可采用该技术进行处理，过程中可实现金、银、铅、铜、硫等有价元素的高效综合回收。尤其适于低铜或不含铜的复杂金精矿的单独冶炼提取，通过捕收剂的配入及过程工艺的控制，在不搭配铜精矿、铅精矿条件下实现金和银等有价金属的富集。
进一步地，熔剂选自石英、石灰石中的一种或几种，石英要求SiO2含量达到50wt％以上，石灰石要求CaO含量要求达到30wt％以上。
进一步地，步骤(1)熔炼过程中控制渣中铁硅比(Fe/SiO2)在0.7～2.0之间，在铁含量低时可加入适量捕收剂，捕收剂为硫化铁、黄铁矿、磁黄铁矿中的一种或几种，也可为工业生产中产出的含铁中间产物或废料。
进一步地，步骤(1)熔炼过程中加入适量燃料控制反应温度及气氛，燃料可为焦粉、碎煤、粉煤、天然气、石油焦等中的一种或几种。
进一步地，步骤(1)中的熔炼工艺主要指熔池熔炼工艺，熔炼设备既可为侧吹熔炼炉，也可为底吹熔炼炉、顶吹熔炼炉；也可为其它熔炼方法，熔炼设备包括闪速炉、鼓风炉等。过程中控制熔炼温度1000～1500℃，鼓入氧气或富氧空气进行熔炼，控制氧气体积浓度在30～95％之间。
进一步地，步骤(1)熔炼后金精矿原料中的铜富集在锍中，硅、钙、铝、镁等进入熔炼渣中，熔炼渣(或水淬后)堆存或外售。熔炼烟气经余热利用、收尘后送制酸系统生产硫酸。原料中砷60％以上挥发进入烟尘和制酸中，可回收或固化砷，避免砷的污染。烟尘经酸浸出后可分离回收锌、铜、铅、砷等，烟尘浸出渣返回步骤(1)配料熔炼。
进一步地，可以采用一些富含SiO2的复杂金精矿原料替代部分SiO2熔剂，既可增加金的回收，同时还可以节约熔剂成本。
进一步地，当步骤(1)得到的金银富集物Ⅰ含铜量较高时，金银富集物Ⅰ直接出售或者将金银富集物Ⅰ经过吹炼二次富集金银，吹炼反应温度1000～1500℃，得到金银富集物Ⅱ、吹炼渣和吹炼烟气，金银富集物Ⅱ直接出售或者进入步骤(2)湿法回收处理，吹炼渣返回步骤(1)配料熔炼，吹炼烟气与熔炼烟气合并进入步骤(3)处理。金银富集物Ⅰ吹炼设备可采用转炉，也可采用侧吹炉、底吹炉或是电炉等。
进一步地，步骤(2)所述湿法回收为氧化浸出或电解工艺。对不含铜或含铜较低的金银富集物，采用硫酸、盐酸或硝酸等进行氧化浸出，推荐采用硫酸浸出，使得铁和硫等碱金属浸出进入溶液，富含在浸出渣的金银可以采用全湿法冶金工艺，如氯化分金、亚硫酸钠或氨浸分银获得纯净金、银粉，经分别熔铸后得到金锭和银锭。对于含铜的金银富集物可作为冶炼中间产品直接出售给铜冶炼企业；也可经吹炼进一步富集金银，产出的二次金银富集物出售给铜冶炼企业；或者采用电解技术生产阴极铜，并获得高品位的含金银阳极泥，阳极泥采用传统火法工艺或全湿法工艺提取金银。
通过本发明提供的方法，可有效提高复杂金精矿的综合回收率，降低烟尘产出率，提高烟气二氧化硫浓度，有利于制酸，产出的硫酸可直接外售或用于堆浸等，有效改善操作环境，避免粉尘、二氧化硫对环境的污染。该工艺灵活，装备成熟，易于实现工业化，有利于矿山就地建设，不必受铜、铅冶炼原料及系统制约，降低投资及运输成本，提高企业的经济效益。
附图说明
图1为本发明提供的一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，列举以下实例，但对本发明的范围无任何限制。
实施例1
金精矿主要成分为Au 18.32g/t，Ag 70g/t，Cu 3.72％，S 26％，Fe 22％，加入石英、石灰石、焦粉等，物料配比为：金精矿:石英:石灰石:焦粉＝100:1:1:4.5，送熔炼炉进行熔炼，控制反应温度1200～1350℃，氧气浓度70％，产出烟气SO2浓度17％，经收尘后送制酸系统，烟尘率约为1.5％。锍中金、银品位分别达到149.6g/t和554.17g/t，铁品位为30.6％，铜品位29.45％。将该锍配入9％的石英送转炉进行富氧吹炼，控制反应温度1300～1350℃，产出的金银富集物Ⅱ中金、银品位分别达到4895.68g/t和18133.57g/t，该富集物经电解回收铜，金银进入阳极泥中，经传统冶炼工艺或湿法浸出工艺生产金锭和银锭。金回收率大于98.5％，银回收率大于97％。
实施例2
含金冶炼渣主要成分为Au 15.65g/t，Ag 1.5g/t，S 3.2％，Fe 5％，加入黄铁矿、石英、煤粉进行富氧熔炼，含金冶炼渣、黄铁矿、石英配比为100:50:10，控制反应温度1350℃左右，氧气浓度75％，产出烟气SO2浓度12％，经收尘后送制酸系统，烟尘率约为1.5％。锍中金、银品位分别达到125.20g/t和7.50g/t，铁品位为56.3％。富含金银锍经细磨后采用硫酸富氧浸出，铁和硫浸出进入溶液，金银富集在渣中，可用湿法冶金直接提取金和银。金回收率大于97.5％，银回收率大于60％。
实施例3
选矿产出金精矿主要成分为Au 41g/t，Ag 28g/t，S 21.42％，Fe 23％，SiO220％，配入5％的黄铁矿和5％的煤粉，进行富氧熔炼，控制反应温度1350℃左右，锍中金、银品位分别达到1010.5g/t和594.8g/t，Fe品位60.2％，可直接湿法冶金提取炼回收金银。
实施例4
浮选金精矿主要成分为Au 48.69g/t，Ag 82.98g/t，S 38.58％，Fe 36.56％，As0.62％，C 1.39％，Cu 0.79％，加入石英，物料配比为：金精矿:石英＝100:15，送熔炼炉进行熔炼，控制反应温度1300～1350℃，氧气浓度50％，产出烟气SO2浓度17％，经收尘后送制酸系统，烟尘率约为1.5％。锍中金、银品位分别达到397.5g/t和673.4g/t，铁品位为56％，铜品位5.08％。将该锍配入25％的石英送转炉进行富氧吹炼，控制反应温度1350℃，产出的金银富集物Ⅱ中金、银品位分别达到6737.7g/t和11402.7g/t，Cu 30％，Fe 30％。该富集物经湿法浸出生产分离铜、铁，并从浸出渣中回收金银，金总回收率大于99％，银总回收率大于98％。金银富集物Ⅱ也可以直接出售。
实施例5
浮选含金硫精矿主要成分为Au 5.1g/t，S 48.8％，Fe 46.5％，Cu 0.65％，加入石英，物料配比为：金精矿:石英＝100:40，送熔炼炉进行熔炼，控制反应温度1300～1350℃，氧气浓度50％，产出烟气SO2浓度20％，经收尘后送制酸系统，烟尘率约为1.3％。锍中金品位达到101.5g/t，铁品位为52.6％，铜品位10.4％。将该锍配入23％的石英送转炉进行富氧吹炼，控制反应温度1350℃，产出的金银富集物Ⅱ中金品位达到612.5g/t，Cu 63％，Fe15％。金总回收率大于97％。金银富集物Ⅱ直接出售或并入铜冶炼系统。

Claims (11)

1.一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将金精矿原料配入熔剂后熔炼，使金银富集在锍中，硫氧化进入熔炼烟气，得到金银富集物Ⅰ、熔炼渣和熔炼烟气；
(2)将金银富集物Ⅰ通过湿法回收，得到金产品、银产品和浸出渣；
(3)将熔炼烟气经余热利用、收尘后制取硫酸。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金精矿原料为高品位金矿、选矿产出的复杂金精矿或者各种含金的二次物料。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，熔剂选自石英、石灰石中的一种或几种，石英要求SiO2含量达到50wt％以上，石灰石要求CaO含量要求达到30wt％以上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)熔炼过程中控制熔炼渣中铁硅比(Fe/SiO2)在0.7～2.0之间；在铁含量低时加入适量捕收剂，所述捕收剂选自硫化铁、黄铁矿、磁黄铁矿、含铁中间产物或废料中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)熔炼过程中加入适量燃料，燃料选自焦粉、碎煤、粉煤、天然气、石油焦中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的熔炼设备为侧吹熔炼炉、底吹熔炼炉、顶吹熔炼炉、闪速炉或鼓风炉；熔炼过程中控制熔炼温度1000～1500℃，鼓入氧气或富氧空气，控制氧气体积浓度在30～95％之间。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)熔炼后金精矿原料中的铜富集在锍中，硅、钙、铝、镁进入熔炼渣中；步骤(3)收尘所得到的烟尘用酸浸出后分离回收锌、铜、铅、砷，烟尘浸出渣返回步骤(1)配料熔炼。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，采用富含SiO2的金精矿原料替代部分SiO2熔剂。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤(1)得到的金银富集物Ⅰ含铜量较高时，金银富集物Ⅰ直接出售或者将金银富集物Ⅰ经过吹炼二次富集金银，吹炼反应温度1000～1500℃，得到金银富集物Ⅱ、吹炼渣和吹炼烟气，金银富集物Ⅱ直接出售或者进入步骤(2)湿法回收处理，吹炼渣返回步骤(1)配料熔炼，吹炼烟气与熔炼烟气合并进入步骤(3)处理。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，金银富集物Ⅰ吹炼设备为转炉、侧吹炉、底吹炉或电炉。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述湿法回收为氧化浸出或电解工艺：对不含铜或含铜较低的金银富集物，采用硫酸、盐酸或硝酸进行氧化浸出，使铁、硫、碱金属浸出进入溶液，富含在浸出渣中的金银通过氯化分金、亚硫酸钠或氨浸分银工艺得到金产品、银产品；对于含铜的金银富集物，采用电解工艺生产阴极铜，并获得高品位的含金银阳极泥，阳极泥通过传统火法工艺或全湿法工艺得到金产品、银产品。
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