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          難浸金礦的預處理技術工藝方法及原則

          發布時間:2015-03-10

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          新聞要點

          1#工藝2#高效3#環保

          隨著金礦資源的不斷開采,易選金礦資源越來越少,相反的,難浸金礦資源開采利用不斷增多。但是由于難浸金礦的礦石性質,決定了其選別的難度,采用傳統的金礦選礦工藝不能實現對金精礦的高效選別,需要采用預處理技術。

          金礦

          難浸金礦的預處理技術

          預處理工藝主要有焙燒法、生物氧化法、加壓氧化法、常壓氧化法、硝酸催化氧化法、微波焙燒法、超細磨法和磁脈沖技術以及其他預處理方法。這些工藝技術雖然方法不同,但目的都是使金與包裹體分離,使金裸露出來,從而提高金的浸出率。

          1、焙燒法

          焙燒法是在高溫下使難浸金礦中的硫化物和碳質物氧化分解,將金暴露出來富集在一起,為后續氰化浸金創造有利條件。

          焙燒法工藝成熟,對處理礦石適應性強,既適用于硫化物包裹金,也適用于有碳質物“劫金”的難浸礦石,投資相對較低,應用尤為廣泛。該工藝對溫度的控制要求很高,若控制不好,會導致過燒或欠燒,使金的浸出率降低。焙燒溫度一般為454~815℃。

          隨著國家對環境保護越來越重視,對廢氣、廢水和廢渣的排放控制越來越嚴格,近年來,對于高效環保的需要促使焙燒工藝得到一定改進,并由傳統的焙燒工藝發展了循環沸騰焙燒、二段焙燒、固化焙燒、富氧焙燒、微波焙燒和閃速焙燒等工藝。

          焙燒法的優點為:①礦石適應性強、操作費用較低;②可以實現副產品的綜合回收,可產出硫酸、砒霜等作為化工原料,其他有價金屬也可同時回收。

          缺點為:①煙氣中SO2會造成環境污染;②副產品的銷售受制于市場;③對脈石型包裹金等的礦物回收率不高;④銀回收率不高;⑤含砷不能高于5%。

          2、加壓氧化法

          加壓氧化法是在一定的溫度和壓力下,向金礦中加入酸或堿,將金礦中的砷化物和硫化物氧化,使金顆粒暴露出來,為隨后的氰化法浸金創造條件。此方法既可以處理金礦中的原礦,也可以處理金精礦。

          根據金礦的礦物組成及性質來選定不同的溶液介質。當金礦中的脈石主要為石英和硅酸鹽等酸性物質時,通常采用酸法加壓氧化;當金礦的脈石為含鈣、鎂的碳酸鹽等堿性物質時,則采用堿法加壓氧化。

          加壓氧化法根據所用溶液介質的不同,分為酸法加壓氧化和堿法加壓氧化。酸法主要采用的是H2SO4介質,還有以HNO3或氯化物為介質的,堿法采用的介質為NaOH。具體工藝流程見圖。

          加壓氧化預處理工藝流程

          熱壓氧化法的優點為:①無煙氣污染;②對含碳金精礦有一定的處理效果;③銀回收率高。

          缺點為:①產生大量的酸性液體,需要進行中和后才能復用;②中和渣、氰化尾渣量都比較大,基本是一噸金精礦產出廢渣1.6~1.7t且均為危險廢物;③建造費用高,所有設備都要使用耐酸耐壓設備;④運行成本高;⑤不能實現綜合回收,熱壓氧化法一般的單位投資為4750元/t,運行成本為1450元/t。

          3、生物預氧化法

          生物氧化法是利用氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌等細菌的新陳代謝作用,氧化分解黃鐵礦和毒砂等硫化礦物,使硫、砷轉變為硫酸鹽和砷酸鹽溶解在溶液中,從而增大金粒與浸出劑的接觸面積,提高金的浸出率。

          生物氧化法適應于礦物中銅含量低的,否則將影響細菌生長,金精礦含硫不應大于30%,否則將增加氧化成本及中和成本,不適合含有劫金炭的金精礦,可處理含砷大于5%以上的礦物。

          生物氧化預處理過程按其工藝可劃分為堆浸和槽浸2種。堆浸工藝主要適用于處理低品位礦石,而槽浸工藝適用于處理高品位礦石或精礦。

          生物氧化法的優點為:①對周圍環境產生的危害性很小,無煙氣污染;②沒有副產品受制于市場的銷售問題。

          缺點:①細菌適應性差,特別是在高原地區,溫差較大,含氧量低,不利于細菌的生長;②產生大量的酸性液體,需要進行中和后才能復用;③中和渣、氰化尾渣量都比較大,基本是每噸金精礦產出廢渣1.6~1.8t,且均為危險廢物;④建造費用高,所有設備都要使用耐酸設備;⑤運行成本高;⑥礦物中的元素除了金銀外,都不能綜合回收;⑦預處理周期太長。

          4、超細磨法

          超細磨法就是將浮選金精礦超細磨至P80=10μm左右,使微細粒級金從包裹物中暴露出來,增大金與浸出劑的接觸面積,從而提高浸出率的方法。該方法工藝簡單,投資少,運行費用低,適合處理微細粒級金被硅酸鹽包裹的難浸金礦。具體實驗結果見表。

          磨礦細度對金回收率的影響

          從超細磨法與其他常規預處理聯合工藝的應用情況來看,該類工藝不僅能有效降低前期投資及運營成本,還有利于保護環境。

          金礦樣品的特性及預處理原則

          在金礦樣品的分析測試過程中,試料的焙燒和分解對測試結果起著至關重要的作用,但往往較容易被忽視。大量單質硫和有機質的存在,對金有較強的吸附和包裹能力;揮發性的砷、銻等物質在低溫時易與金形成低沸點的合金,高溫焙燒時會損失部分金;方鉛礦試樣對高溫焙燒和王水分解效果不明顯等,都會嚴重影響分析數據的可靠性,分析結果往往偏低。

          金礦預處理原則:針對不同種類的樣品采取不同的預處理方式,即參考監控標準物質的分析結果,又要考慮礦物的類型和礦物成分,在樣品的焙燒、分解方面做到精細化操作,分析結果的精密度顯著提高,準確度更加接近真值。

          綜上所述,由于各種預處理工藝各有其優缺點,且單一的預處理不能達到很好的效果,因此,針對不同金礦石的特點,采用合適的聯合工藝是難浸金礦石預處理的一個發展趨勢。

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