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发布时间:2015-03-10

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随着金矿资源的不断开采,易选金矿资源越来越少,相反的,难浸金矿资源开采利用不断增多。但是由于难浸金矿的矿石性质,决定了其选别的难度,采用传统的金矿选矿工艺不能实现对金精矿的高效选别,需要采用预处理技术。

金矿

难浸金矿的预处理技术

预处理工艺主要有焙烧法、生物氧化法、加压氧化法、常压氧化法、硝酸催化氧化法、微波焙烧法、超细磨法和磁脉冲技术以及其他预处理方法。这些工艺技术虽然方法不同,但目的都是使金与包裹体分离,使金裸露出来,从而提高金的浸出率。

1、焙烧法

焙烧法是在高温下使难浸金矿中的硫化物和碳质物氧化分解,将金暴露出来富集在一起,为后续氰化浸金创造有利条件。

焙烧法工艺成熟,对处理矿石适应性强,既适用于硫化物包裹金,也适用于有碳质物“劫金”的难浸矿石,投资相对较低,应用最为广泛。该工艺对温度的控制要求很高,若控制不好,会导致过烧或欠烧,使金的浸出率降低。焙烧温度一般为454~815℃。

随着国家对环境保护越来越重视,对废气、废水和废渣的排放控制越来越严格,近年来,对于高效环保的需要促使焙烧工艺得到一定改进,并由传统的焙烧工艺发展了循环沸腾焙烧、二段焙烧、固化焙烧、富氧焙烧、微波焙烧和闪速焙烧等工艺。

焙烧法的优点为:①矿石适应性强、操作费用较低;②可以实现副产品的综合回收,可产出硫酸、砒霜等作为化工原料,其他有价金属也可同时回收。

缺点为:①烟气中SO2会造成环境污染;②副产品的销售受制于市场;③对脉石型包裹金等的矿物回收率不高;④银回收率不高;⑤含砷不能高于5%。

2、加压氧化法

加压氧化法是在一定的温度和压力下,向金矿中加入酸或碱,将金矿中的砷化物和硫化物氧化,使金颗粒暴露出来,为随后的氰化法浸金创造条件。此方法既可以处理金矿中的原矿,也可以处理金精矿。

根据金矿的矿物组成及性质来选定不同的溶液介质。当金矿中的脉石主要为石英和硅酸盐等酸性物质时,通常采用酸法加压氧化;当金矿的脉石为含钙、镁的碳酸盐等碱性物质时,则采用碱法加压氧化。

加压氧化法根据所用溶液介质的不同,分为酸法加压氧化和碱法加压氧化。酸法主要采用的是H2SO4介质,还有以HNO3或氯化物为介质的,碱法采用的介质为NaOH。具体工艺流程见图。

加压氧化预处理工艺流程

热压氧化法的优点为:①无烟气污染;②对含碳金精矿有一定的处理效果;③银回收率高。

缺点为:①产生大量的酸性液体,需要进行中和后才能复用;②中和渣、氰化尾渣量都比较大,基本是一吨金精矿产出废渣1.6~1.7t且均为危险废物;③建造费用高,所有设备都要使用耐酸耐压设备;④运行成本高;⑤不能实现综合回收,热压氧化法一般的单位投资为4750元/t,运行成本为1450元/t。

3、生物预氧化法

生物氧化法是利用氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌等细菌的新陈代谢作用,氧化分解黄铁矿和毒砂等硫化矿物,使硫、砷转变为硫酸盐和砷酸盐溶解在溶液中,从而增大金粒与浸出剂的接触面积,提高金的浸出率。

生物氧化法适应于矿物中铜含量低的,否则将影响细菌生长,金精矿含硫不应大于30%,否则将增加氧化成本及中和成本,不适合含有劫金炭的金精矿,可处理含砷大于5%以上的矿物。

生物氧化预处理过程按其工艺可划分为堆浸和槽浸2种。堆浸工艺主要适用于处理低品位矿石,而槽浸工艺适用于处理高品位矿石或精矿。

生物氧化法的优点为:①对周围环境产生的危害性很小,无烟气污染;②没有副产品受制于市场的销售问题。

缺点:①细菌适应性差,特别是在高原地区,温差较大,含氧量低,不利于细菌的生长;②产生大量的酸性液体,需要进行中和后才能复用;③中和渣、氰化尾渣量都比较大,基本是每吨金精矿产出废渣1.6~1.8t,且均为危险废物;④建造费用高,所有设备都要使用耐酸设备;⑤运行成本高;⑥矿物中的元素除了金银外,都不能综合回收;⑦预处理周期太长。

4、超细磨法

超细磨法就是将浮选金精矿超细磨至P80=10μm左右,使微细粒级金从包裹物中暴露出来,增大金与浸出剂的接触面积,从而提高浸出率的方法。该方法工艺简单,投资少,运行费用低,适合处理微细粒级金被硅酸盐包裹的难浸金矿。具体实验结果见表。

磨矿细度对金回收率的影响

从超细磨法与其他常规预处理联合工艺的应用情况来看,该类工艺不仅能有效降低前期投资及运营成本,还有利于保护环境。

金矿样品的特性及预处理原则

在金矿样品的分析测试过程中,试料的焙烧和分解对测试结果起着至关重要的作用,但往往最容易被忽视。大量单质硫和有机质的存在,对金有极强的吸附和包裹能力;挥发性的砷、锑等物质在低温时易与金形成低沸点的合金,高温焙烧时会损失部分金;方铅矿试样对高温焙烧和王水分解效果不明显等,都会严重影响分析数据的可靠性,分析结果往往偏低。

金矿预处理原则:针对不同种类的样品采取不同的预处理方式,即参考监控标准物质的分析结果,又要考虑矿物的类型和矿物成分,在样品的焙烧、分解方面做到精细化操作,分析结果的精密度显著提高,准确度更加接近真值。

综上所述,由于各种预处理工艺各有其优缺点,且单一的预处理不能达到很好的效果,因此,针对不同金矿石的特点,采用合适的联合工艺是难浸金矿石预处理的一个发展趋势。

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