某含碳難處理金礦石焙燒_氰化試驗研究_圖文

1、2007年第1期/第28卷黃 金GOLD選礦與冶煉43某含碳難處理金礦石焙燒 氰化試驗研究收稿日期:2006-07-13作者簡介:盛艷玲(1972 ,女,吉林省吉林市人,在讀博士研究生,主要從事固體廢棄物處理、微生物冶金、微生物藥劑以及難選礦石選礦等方面的研究工作;北京市西直門外文興街1號,100044盛艷玲1,陳麗紅2,張 強3,王化軍3(1 北京礦冶研究總院;2 山東省招遠(yuǎn)市河西金礦;3 北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院摘要:遼寧省某礦金礦石屬低硫含碳難處理型金礦石,采用常規(guī)氰化法金的回收率不到50%。為了消除碳質(zhì)物的有害影響,在氰化浸礦前對礦石進行了焙燒預(yù)處理試驗研究。試驗結(jié)果表明:最佳焙

2、燒溫度為700 750 ,最佳焙燒時間為2.53.5h ,在最佳條件下礦石中碳和硫的脫除率均在85%以上。焙砂氰化試驗表明,浸礦粒度-0.074mm 目含量占95%時,金的浸出率最高,可達到89.07%。這說明焙燒預(yù)處理可有效地消除碳和硫?qū)鹎杌牟焕绊憽ｊP(guān)鍵詞:碳質(zhì)金礦石;焙燒;氰化中圖分類號:TD 953 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1001-1277(200701-0043-030 引 言通常把細(xì)磨后用常規(guī)氰化法浸取金的回收率不足80%的金礦石稱為難處理金礦石1。造成金礦石難于選冶一般有以下幾個原因:有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)粒包裹金(如黃鐵礦、砷黃鐵礦、石英包裹等和細(xì)粒浸染的硫化物存在;金粒在難熔

3、礦渣中呈膠態(tài);金與銻化物共生以及存在碳質(zhì)礦物等。大量的研究認(rèn)為2,碳質(zhì)金礦石難處理的原因是由于礦石中碳的!劫金作用造成的。也就是金在氰化浸出過程中,進入溶液的金Au(CN-2被礦石中活性較高的碳質(zhì)成分吸附,造成金的氰化回收率低。文獻3認(rèn)為,在金的氰化浸取過程中的碳質(zhì)物的有害影響表現(xiàn)有兩種:一是碳質(zhì)物是金的主要載體礦物之一,包含或包裹微細(xì)粒金;二是碳質(zhì)物在氰化浸取過程中吸附已溶金。針對碳質(zhì)礦石難處理的問題,采取措施:在浸出液中加入適量的有機質(zhì),如煤油、RV -2(對硝基苯偶氮水楊酸將其鈍化;用加壓氧化和焙燒的方法處理此類礦石。一般來說加壓氧化法是比較有效的,但與傳統(tǒng)的焙燒法相比,該方法對設(shè)備的要

4、求高,成本相對較高。因此,用焙燒法處理碳質(zhì)礦石仍是一種切實可行的工藝。碳質(zhì)金礦石中碳質(zhì)物質(zhì)主要有3種類型:固體(元素碳、高分子碳?xì)浠衔锏幕旌衔锛芭c腐殖酸類相似的有機酸,后二者合稱為有機碳3。固體碳中的無定型碳,在氰化浸出過程中具有類似活性碳的性能,吸附已溶金氰絡(luò)合物,并且礦石中天然碳粒度一般都很細(xì)。H Tan 等對碳質(zhì)金礦石難氰化回收進行了詳細(xì)的研究,包括礦漿中碳質(zhì)對其他礦物成分的表面導(dǎo)電性、吸附性的影響等4。對黃鐵礦純礦物的研究表明,在被碳或石墨污染的黃鐵礦體系中,碳和石墨不僅是金的吸附劑,而且還會增強金在黃鐵礦表面的吸附,并且非石墨類碳質(zhì)物對黃鐵礦表面吸附金具有更強的促進作用。導(dǎo)致被碳質(zhì)

5、物污染的黃鐵礦能夠吸附金的主要原因是,由于碳在黃鐵礦表面的吸附降低了黃鐵礦表面的電負(fù)性,因此增強了金氰絡(luò)合物在黃鐵礦表面的物理吸附。此外,碳質(zhì)物或石墨在黃鐵礦表面形成了高導(dǎo)電性覆蓋層,這樣在與單質(zhì)金和還原態(tài)金發(fā)生化學(xué)吸附時,增加了電化學(xué)反應(yīng)過程中電子的傳輸速度。實驗研究表明,盡管黃鐵礦的!劫金作用在高濃度氰化物存在的情況下可被消除,然而高濃度氰化物卻不能消除碳質(zhì)物!劫金。針對碳質(zhì)難處理金礦石,已經(jīng)探索出了一些有效的預(yù)處理方法,其中已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的有焙燒氧化法、濕法化學(xué)氧化法和加壓氧化法等。該試驗研究的目的在于通過試驗得到焙燒 氰化處理某礦碳質(zhì)金礦石的必要工藝參數(shù),為黃金生產(chǎn)提供相關(guān)數(shù)據(jù)。1

6、 礦石性質(zhì)遼寧省某礦的含金礦石屬低硫含碳石英脈型金礦石,直接氰化法金的浸出率不到50%。研究表明,造成該礦石難于氰化的主要原因是礦石中含碳質(zhì)礦物;另外,有少量的金被石英包裹。礦物研究表明,該礦石的主要金屬礦物是黃鐵礦,其次是少量的閃鋅礦、黃銅礦和自然金等;非金屬礦物以石英為主,其次是少量的碳質(zhì)礦物等。金以嵌于石英晶粒中的包裹金為主,裂隙金和粒間金較少,并且金的粒度偏細(xì)。該礦石的多元素分析結(jié)果見表1。44 選礦與冶煉黃 金表1 礦石的多元素分析結(jié)果成分Au Ag Cu Pb Zn Fe w B /%8.342.50.0080.0030.019 1.56成分S S i O 2M g O C a O

7、 C A s w B /%3.8878.660.683.742.350.11注:w (Au、w (Ag為g/t2 試驗材料和方法試驗材料:馬弗爐;冰箱(制備4 冷水;焙燒礦樣的粒度為-2mm 。試驗方法:取1kg 礦樣放在馬弗爐中,在指定溫 度條件下焙燒,料層厚度為2c m,每隔10m i n 翻動一次焙燒樣品,以保持礦樣與空氣均勻接觸和保證焙燒的均勻性。焙砂氰化用1L 的攪拌槽浸出,礦漿濃度為33%,礦石粒度為-200目90%,浸出時間48h,礦漿p H =11(Ca O 調(diào)漿,N a CN 用量為8kg /t 。3 試驗結(jié)果和討論2.1 不同的焙燒溫度對金氰化的影響有研究表明1,5,礦石氧

8、化焙燒溫度一般在450 750 左右時比較適宜,在這樣的溫度下焙燒一定的時間,礦石中的碳物質(zhì)和硫被氧化。本試驗確定的焙燒時間為2h ,焙砂自然冷卻后用于氰化試驗。焙燒溫度對碳和硫的脫出率以及金浸出的影響結(jié)果如圖1所示。 圖1 焙燒溫度對碳和硫脫除率和金氰化浸出的影響由圖1可以看出,隨著溫度升高,碳和硫的脫除率逐漸增大。當(dāng)溫度升到750 左右時,碳和硫的脫除率達到最高,繼續(xù)增加焙燒溫度,碳和硫的脫除率不再增加。與碳和硫的脫除率相似,金的氰化浸出回收率隨著有害物質(zhì)碳和硫的脫除率的增大而增加。當(dāng)溫度為750 ,氰化回收率獲得最大值。從圖1可以斷定,對于此礦樣,最佳的焙燒溫度范圍是700 750 。在

9、這個溫度范圍內(nèi),能夠消除對金氰化有害的物質(zhì)碳和硫的不利影響,使其轉(zhuǎn)化為最終氧化產(chǎn)物CO 2和SO 2,并以氣體的形式排除。有資料表明:常規(guī)焙燒硫化礦石中黃鐵礦的分解溫度一般在600 700 ,而碳質(zhì)物質(zhì)的氧化分解溫度在650 750 。本試驗的研究結(jié)果也驗證了該結(jié)論。3.2 不同的焙燒時間對金氰化的影響焙燒溫度為750 ,焙燒時間為變量,焙砂自然冷卻后用于氰化試驗。焙燒時間對金氰化的影響結(jié)果如圖2所示。圖2 不同焙燒時間對金氰化浸出率的影響焙燒是個高溫氧化反應(yīng)過程,要使碳質(zhì)物和硫礦物被完全氧化,需要一定的時間。這一點從圖2也可以看到,當(dāng)時間不足2h 時,碳和硫的脫除率很低,與此相對應(yīng),焙砂中金

10、的浸出率也很低;當(dāng)焙燒時間達到2.53.5h 時,碳和硫的氧化去除率以及金的浸出率都有相當(dāng)大的提高。從圖上還可以看到,焙燒反應(yīng)超過2.5h 后,碳和硫的氧化反應(yīng)基本完成,脫除率不再有明顯變化。3.3 焙砂不同冷卻條件對金浸出的影響從馬弗爐中取出的焙砂,在自然冷卻0mi n 、5m in 、10m in 、15m i n 、20m i n 、25m in 、30m i n 等不同時間后,用水淬法冷卻(采用4 的冷水。不同條件冷卻對焙砂氰化浸出的影響結(jié)果如圖3所示。圖3 冷卻時間對焙砂氰化浸出的影響水淬法冷卻焙砂的目的是利用溫度驟然降低來2007年第1期/第28卷選礦與冶煉45改變礦物表面的性質(zhì),

11、造成有利于氰化物與細(xì)粒金接觸的機會。從圖3可以看到不同的冷卻條件對金氰化浸出的影響是不明顯的,但確實對金氰化回收有一定的促進作用。焙砂自然冷卻5m i n 后水淬獲得的較好金氰化浸出率87.63%,但與自然冷卻時86.78%的浸出率相比,效果并非十分明顯。3.4 焙砂的細(xì)度對金浸出的影響提高微細(xì)粒金浸出率的有效方法之一就是細(xì)磨,使得細(xì)粒金得以暴露,能夠與浸出藥劑接觸。H Tan等研究表明6,在磨礦過程中碳質(zhì)物質(zhì)會粘附在黃鐵礦(通常是主要的載金礦物表面,并且主要粘附在棱角和晶格缺欠處,因此在一定的條件下細(xì)磨不一定有利于金的浸出。從焙燒的試驗結(jié)果來看,焙砂中仍然還有少量的碳質(zhì)物,所以適宜的磨礦細(xì)度

12、對金的氰化浸出十分重要。磨礦細(xì)度對焙砂氰化浸出的影響如圖4所示。 圖4 磨礦細(xì)度對金氰化浸出的影響由圖4可見,金的浸出率隨焙砂磨礦細(xì)度增大呈先上升后下降的趨勢,當(dāng)?shù)V石粒度-200目含量為95%時,金氰化浸出率達到最大值89.07%,繼續(xù)增大磨礦細(xì)度對金的浸出不利。4 結(jié) 語(1對某礦的碳質(zhì)難浸金礦石進行的焙燒預(yù)處理試驗研究表明,焙燒溫度的最佳范圍是700 750 ,此時碳和硫的脫除率在85%以上。最適宜的焙燒時間為2.53.5h ,此時金的浸出率可達到86.78%,與常規(guī)氰化浸出率(不足50%相比有明顯的提高。(2研究不同的冷卻法處理焙砂表明,自然冷卻5m in 后,用冷水水淬,焙砂的浸出率比

13、自然冷卻焙砂的浸出率略有提高。(3不同的磨礦細(xì)度對焙砂氰化浸出的影響研究表明,當(dāng)磨礦細(xì)度-200目含量為95%時,可以獲得最高的金氰化浸出率,即89.07%。參考文獻1 K E H ague .從難選礦石中浸出金(文獻綜述J .有色礦冶,1990,6:13172 王中生.C I L 提金工藝中碳質(zhì)礦石的預(yù)處理J.濕法冶金,2002(6:81823 方兆珩.碳質(zhì)金礦的礦物特征和提金工藝J .黃金科學(xué)技術(shù),2003,11(6:28344 H T an ,D Feng ,J S J V an Deverter ,et a.l E ff ect of conta m i nan tcarbonaceo

14、us m atter on the s orp tion of gol d by pyrit eJ.Int JM i n er Process .2005,76:2442595 王成功,周世杰,張淑敏,等.碳質(zhì)金礦石富氧焙燒堆浸提金實驗研究J.金屬礦山,2003,12:34366 H T an ,D Feng ,G C Lukey et a.l The behavi our of carbonaceousmatter i n cyan i de leac h i ng of gol d J.hyd ro m et all urgy ,2005,8:226235Experi m ental re

15、search on roasting pretreat m ent cyanidation process ofcarbon beari n g refractory gold oreSheng Yan li n g 1,Chen L i h ong 2,Zhang Q iang 1,W ang H ua j u n1(1.B eijing G eneral Reserch Institute o f M ining &M etallurgy;2.Shandong H ex i Gold M ine ;3.S chool of C ivil and Environ m ental En

16、gineering,Universit y of Science and T echnology B eijing Abst ract :The go l d ore of a certain go l d m ine i n L iaon i n g province is l o w su lfur carbon bearing refractory go ldore ,and the recovery rate is less than 50%w ith conventional cyanidati o n process .In or der to avo i d the har m

17、f u l effect of carbon m ateri a ls ,experi m enta l research on r oasti n g pretreat m en t before cyan i d ation process is carried ou.t The ex peri m ents revea l that the opti m al roasti n g te m perature is 700 750 ,the opti m al roasting ti m e is 2.53.5h and the deprivation rate o f car bon and sulf u r is m ore than 85%i n the opti m al condition .Roasti n g cyan i d ation experi m ents prove t h at when the ore granularity is 95%-200m esh ,t h e extracti o n