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復(fù)雜難處理金礦石(金精礦)選冶技術(shù)學(xué)習(xí)參考資料內(nèi)容摘要:我國黃金產(chǎn)量連續(xù)七年保持世界第一,國內(nèi)外所有采礦技術(shù)、選冶技術(shù)在國內(nèi)均較為使用與發(fā)展,一些技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平。山東黃金集團公司作為國內(nèi)黃金行業(yè)的大型集團公司,一直致力于黃金事業(yè)的發(fā)展,根據(jù)戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)和科技創(chuàng)新的要求,集團選冶技術(shù)委員會邀請專家就復(fù)雜難處金礦資源進行專題講座,為提升和推進集團在難處理金礦資源方面邁出新步伐,現(xiàn)對國內(nèi)外難處理金礦有關(guān)技術(shù)進行收集整理,供集團內(nèi)部各位同仁學(xué)習(xí)參考與借鑒。一、引言2013年.我國黃金產(chǎn)量高達428噸,連續(xù)七年成為世界產(chǎn)金第一大國,由于近年來連續(xù)攀升的金價和先進技術(shù)的應(yīng)用,大量低品位、難處理金礦資源以及尾礦資源開發(fā)為黃金持續(xù)發(fā)展提供了后勁。截止2012年底,我國己探明的黃金儲量/資源量約為8196.23t,為全球第二位,但可利用的工業(yè)資源儲量僅為1866.74t,工業(yè)儲量與資源量之比為1:3.4,以世界第十位的可利用工業(yè)儲量支撐了連續(xù)7年世界第一的黃金產(chǎn)量;在資源利用方面、總體技術(shù)裝備水平和生產(chǎn)成本,仍與發(fā)達礦業(yè)大國和集團公司仍有較大差距。我國歷年黃金產(chǎn)量見附表1,近幾年黃金產(chǎn)量構(gòu)成見表2。2007-2012年中國黃金產(chǎn)量統(tǒng)計表表2年份礦產(chǎn)金有色副產(chǎn)金總產(chǎn)金量產(chǎn)量/噸比例%產(chǎn)量/噸比例2007227.0683.6443.4316.06270.492008233.41882.7748.58917.23282.0072009261.05183.1452.92916.86313.982010280.03282.1560.84417.85340.8762011301.99683.6758.96116.33360.957201233081.8872.0517.92402.05二.我國黃金地質(zhì)資源的特征與特點我國黃金地質(zhì)資源種類比較齊全,黃金礦床分為巖金礦床和砂金礦床,就國內(nèi)而言,砂金資源保有量日趨減少,當(dāng)存的資源因與環(huán)境相關(guān)的眾多原因難以利用,國內(nèi)黃金產(chǎn)金絕大多數(shù)來源于巖金礦山和伴生金礦山的開采。我國巖金資源的巖金成礦構(gòu)造見圖1,主要金礦床種類見表3。近六年探明的儲量/資源量變化表見表4.中國主要巖金金礦床種類表3序號礦床名稱礦床特點-1綠巖待型(石英脈型)金礦床形成于太古代綠巖區(qū),礦體圍巖是閭綠巖帶,金礦資源部分來自綠巖。典型礦山:招遠(yuǎn)玲瓏、河南文峪2變質(zhì)巖宵巖典型金礦床圍巖含炭質(zhì)比較高,成礦多為中晚元古代&古生代典型礦山:江西金山、湖北蛇屋山3火山巖型金礦床成礦峪火山作用有關(guān),成礦時代可以從古生代到新生代典型礦山:新疆阿希、福建紫金山4微細(xì)粒浸染型金礦床成礦產(chǎn)生在沉積巖中,往往富含砷礦物典型礦山:貴州爛泥構(gòu)、云南鎮(zhèn)遠(yuǎn)5侵入體接觸帶型金礦床侵入體&圍巖接觸帶常常發(fā)育在斷裂帶,形成聚礦物典型礦山:山東焦家、新城、三山島圖1中國巖金成礦構(gòu)造圖近6年己探明資源儲量結(jié)構(gòu)變化表表4年份巖金伴生金砂金合計20073662.241362.48516.625541.3420084027.51401.5552.85951.7920094399.321413.7520.86327.9020104898.091468.03512.866864.7920115490.361453.57475.527419.4320126161.97I1558.71475.558196.23我國黃金資源有以下特點:黃金礦床種類多,但缺少世界級大型、超大型礦床。我國黃金資源在地區(qū)分布上是不平衡的,但類型繁多,東部地區(qū)金礦分布廣、類型多。砂金較為集中的地區(qū)是東北地區(qū)的北東部邊緣地帶,中國大陸三個巨型深斷裂體系控制著巖金礦的總體分布格局,長江中下游有色金屬集中區(qū)是伴(共)生金的主要產(chǎn)地。詳見中國金礦分布見圖2。其金礦床的工業(yè)主要類型有、石英脈型、破碎帶蝕變巖型、細(xì)脈浸染型(花崗巖型)、構(gòu)造蝕變巖型、鐵帽型、火山-次火山熱液型、微細(xì)粒浸染型等礦床。其中主要產(chǎn)于破碎帶蝕變巖型、適應(yīng)脈型及火山-次火山熱液型。三者約占金礦總儲量資源量的94%以上。中國遠(yuǎn)景找礦區(qū)域見圖3。盡管我國金礦類型較多,找礦地質(zhì)條件較優(yōu)越,但至今還未發(fā)現(xiàn)像南非的蘭德型、原蘇聯(lián)的穆龍?zhí)仔?、美國的霍姆斯塔克和卡林型,加拿大霍姆洛型以及日本與巴布亞新幾內(nèi)亞的火山巖型等超大型的金礦類型。圖2中國金礦分布圖圖3中國金礦遠(yuǎn)景找礦圖國內(nèi)地質(zhì)探明和經(jīng)過礦山生產(chǎn)勘探后超過100噸金屬量以上的礦床有夾皮溝、玲瓏、焦家、新城、三山島、嶺南、尹格莊、夏甸等,尚未開采的有萊州瑞海公司、萊州朱郭李家以及三山島西嶺、焦家金礦深部、萊州騰家-曲家礦帶等。紫金山由于充分利用資源,不斷降低邊界品位后,黃金總儲量增加300噸以上,目前保有100噸以上。武警部隊在甘肅陽山地區(qū)提交的資源量在200噸以上2.資源分布廣泛,儲量相對集中。我國金礦分布廣泛,據(jù)統(tǒng)計,全國有1000多個縣(旗)有金礦資源。但是,由于個地區(qū)成礦地質(zhì)條件不同及地質(zhì)供桌程度差異較大,各類金礦的地區(qū)分布很不均勻。已探明的金礦儲量資源量相對集中于我國的東部和中部地區(qū),其儲量約占總儲量的75%以上,巖金產(chǎn)地的65.9%、探明儲量資源量的81.2%,集中分布于山東、河南、吉林、河北、陜西、遼寧、湖南、內(nèi)蒙古、黑龍江、新疆等省區(qū),其中山東省巖金儲量資源量接近全國巖金總儲量資源量的1/3以上;砂金產(chǎn)地的61.9%、探明儲量的73.6%集中分布于黑龍江、四川、陜西、內(nèi)蒙古、吉林等五個省區(qū),其中黑龍江占41.6%;伴生金資源遍布全國25個省市區(qū),其探明儲量的73.2%集中分布于江西、湖北、安徽、甘肅等省,其中35%以上的集中在江西省。3.金礦床中富礦少,低品位居多。根據(jù)統(tǒng)計,2012年,中國黃金儲量/資源量平均品位為2.32克噸,可利用工業(yè)儲量平均品位為2.55克噸。遠(yuǎn)景工業(yè)平均品位為2.09克噸,黃金儲量/資源量的品位呈逐年下降趨勢,遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)金國。4.探采深度淺,露采礦山少。探采深度大是國外金礦規(guī)模大的重要原因。目前國外開采超過1000米以上的礦山數(shù)量不少,特別是南非,探礦深度超過5000米,達到5424米,部分礦山的開采深度已經(jīng)突破4000米,而我國黃金礦山的開采深度普遍在淺部(600米以內(nèi)),部分礦山可到800米,只有相五龍、二道溝、夾皮溝、玲瓏、乳山等礦山開采垂深超過1000米,但近幾年,由于金剛石小口經(jīng)鉆機的推廣使用,探礦技術(shù)在迅速提高,探礦深度在迅速加大,在膠東半島地區(qū)和其他地區(qū)實施深孔探礦,揭示了3000米以下黃金資源的賦存,為進一步擴大儲量資源量提供基礎(chǔ)。5.低品位、難處理黃金資源占有比例增高。我國在滇桂黔三角區(qū)、云南哀牢山、川北地區(qū)、長江中下游、遼東、新疆、黑龍江、江西、吉林、甘肅等地區(qū)探明了一批微細(xì)粒浸染型金礦床,而且在其他地區(qū)也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)此類礦床,顯示出我國難處理黃金資源的賦存前景。探明的主要礦床有廣西金牙金礦、貴州爛泥溝礦區(qū)、貴州紫木函礦區(qū)、貴州丫他礦區(qū),云南鎮(zhèn)源礦區(qū),甘肅舟曲坪定礦區(qū),甘肅岷縣鹿兒壩礦區(qū)和寨上金礦田,遼寧鳳城,廣東長坑礦區(qū),安徽馬山礦區(qū)等。但是由于此類礦石中含硫、含砷、含炭。含泥等有害含量過高和金粒度過細(xì),除地表氧化可采用堆浸處理外,原生礦石處理難度很大。三、何為“難處理金礦”難處理礦石在英文中稱作“refractory”,原意是“頑固的、難以對付的”,所以在國內(nèi)有些文獻中曾經(jīng)被翻譯成“頑礦”。國內(nèi)知名專家對“難處理金礦”的定義進行了更為規(guī)范化的解釋。專家認(rèn)為,難處理金礦是指不能用常規(guī)浸出工藝提取黃金的礦石,稱為難選冶金礦。難處理金礦必須先進行預(yù)處理,就是提前將載金礦物分解,使金充分暴露出來,以及將有害物質(zhì)分解去除或改變其性質(zhì),消除其對浸金過程的不利影響。難處理金資源涵蓋了難采的金礦資源,難處理一般指的是這類礦石所具有的難選、難冶特性,即指采用常規(guī)或單一的選冶方法難于達到有效提取的目的。在技術(shù)上表現(xiàn)在選冶的回收率低,開發(fā)利用不經(jīng)濟,或是開發(fā)利用受環(huán)保限制等3個方面。綜合各方面對難處理金礦石的理解,有兩個特點,一是用傳統(tǒng)方法難以直接浸出;二是化學(xué)藥劑的消耗量特別高。根據(jù)工藝礦物學(xué)的特點分析,國內(nèi)難處理礦金礦資源大體上可分為三種主要類型。

第一種為高砷、碳、硫類型金礦石,在此類型中,含砷3%以上,含碳1-2%,含硫5-6%,用常規(guī)氰化提金工藝,金浸出率一般為20-50%,且需消耗大量的Na2CN,采用浮選工藝富集時,雖能獲得較高的金精礦品位,但精礦中含砷、碳、銻等有害元素含量高,而給下一步提金工藝帶來影響。

第二種為金以微細(xì)粒和顯微形態(tài)包裹于脈石礦物及有害雜質(zhì)中的含礦石,在此類型中,金屬硫化物含量少,約為1-2%,嵌布于脈石礦物晶體中的微細(xì)粒金占到20-30%,采用常規(guī)氰化提金,或浮選法浮集,金回收率均很低。

第三種為金與砷、硫嵌布關(guān)系密切的金礦石,其特點是砷與硫為金的主要載體礦物,砷含量為中等,此種類型礦石采用單一氰化提金工藝金浸出提標(biāo)較低,若應(yīng)用浮選法富集,金也可以獲得較高的回收率指標(biāo),但因含砷超標(biāo)難以出售。

針對以上特征,解決國內(nèi)的難處理金礦資源這一難題仍然需從以下三方面入手:

第一、氰化提金之前先進行預(yù)處理,將金礦中伴生的主體礦物氧化分解,使被包裹的金解離暴露出來,同時,也將一些干擾氰化浸金的有害組分除去;

第二、通過添加某些化學(xué)物質(zhì)或試劑,以抑制或消除有害組分對氰化浸金過程的干擾達到強化浸出的目的;

第三、尋找新的高效的或無毒的浸金溶劑,取代氰化物徹底解決環(huán)境污染問題。

四、國外難處理工藝技術(shù)發(fā)展態(tài)勢難選冶技術(shù)的研究與開發(fā)一直被美國、南非、澳大利亞、加拿大等國所重視。目前所應(yīng)用的預(yù)處理工藝基本上是由國外開發(fā)研究并率先后在工業(yè)中加以利用的。這些工藝開發(fā)應(yīng)用,也使國外大部分己探明的難處理資源基本上都能得到經(jīng)濟合理、安全環(huán)保的開發(fā)利用。目前,世界黃金的總產(chǎn)量己有1/3左右是產(chǎn)自于難浸金礦。

從國外對難選冶技術(shù)的研究路線和應(yīng)用效果可以看出,難選冶技術(shù)的主要關(guān)鍵在于預(yù)氧化或預(yù)選除去碳質(zhì)礦物的“劫金”性,因此所謂的難選冶技術(shù)主要即是指預(yù)處理技術(shù)。目前已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用的預(yù)處理技術(shù)有焙燒工藝、加壓氧化工藝、細(xì)菌氧化工藝、化學(xué)氧化工藝、以及氯化法和含硫試劑氧化法等,從國外預(yù)處理工藝的發(fā)展趨勢和應(yīng)用程度分析,焙燒氧化、加壓氧化工藝和細(xì)菌氧化這三種預(yù)處理工藝是未來難處理金礦的基本工藝技術(shù),其他各種與處理技術(shù)有待進一步完善與提升。1、焙燒工藝(原礦石與精精礦)

焙燒工藝是難處理金礦石的最古老而傳統(tǒng)的預(yù)處理方法,象早期使用的多膛爐焙燒、回轉(zhuǎn)窯焙燒,馬弗爐焙燒,隨著技術(shù)的進步和市場的需求,近十幾年來開發(fā)出的兩段沸騰焙燒和原礦循環(huán)沸騰爐焙燒給這一傳統(tǒng)工藝的工業(yè)應(yīng)用帶來新的生機。近年中,世界各地新建焙燒氧化廠十多座。較為有代表性的應(yīng)用礦山如美國的Jerritt

Canyon和Big

Spring以及南非的New

Consort

等金礦。焙燒工藝的優(yōu)點是適應(yīng)性相對較強,(可處理含碳質(zhì)的難浸金礦),作業(yè)費用相對較低(當(dāng)含硫80%以上時,很容易自然進行),礦石中含銅時,可通過的浸成水浸工藝綜合回收銅。該工藝的缺點是對工作參數(shù)和給料成分變化比較敏感,容易造成過燒或欠燒,欠燒時礦石中的含硫和含砷礦物分解不充分,過燒時焙砂出現(xiàn)局部燒使焙砂的孔隙被封閉找點粒二次包裹,從而導(dǎo)致金的浸出率下降。再者焙燒時會產(chǎn)生二氧化硫和三氧化二砷,綜合回收不利時,會嚴(yán)重污染大氣與環(huán)境。從目前來看隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)格,與工藝相配套的煙氣治理成本將會大幅度提高。因此,該工藝將會受到濕法預(yù)處理工藝的挑戰(zhàn)。為了更好地解決環(huán)保要求,降低能耗,增加焙燒強度、提高浸出率,焙燒工藝的技術(shù)也得到了一定的完善和發(fā)展,國外的研究機構(gòu)正在開發(fā)研究熱解––氧化焙燒法,閃速焙燒法和微波焙燒法等更加有效的焙燒技術(shù),像微波焙燒工藝等已顯示出了良好的工業(yè)應(yīng)用前景。2、熱壓預(yù)氧化

熱壓氧化法在拉美國家被認(rèn)為是最有效的預(yù)處理工藝。其分為酸性熱壓氧化和堿性熱壓氧化兩種。堿性熱壓氧化由于僅適用于碳酸鹽含量高、硫化物含量低(<20%)的難處理金礦石,相比較而言酸性熱壓氧化工藝的應(yīng)用較為廣泛。

酸性熱壓氧化基于在高溫高壓下,黃鐵礦、毒砂等硫化礦物與氧發(fā)生反應(yīng),使礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的機理,通過在酸性介質(zhì)中的高溫、高壓下的的一系列反應(yīng),使被包裹的金暴露出來,達到氰化浸金的目的。1985年,美國麥克勞林提金廠首次應(yīng)用酸性熱壓氧化預(yù)處理工藝以來,美國、加拿大、巴西和巴布新加坡等國家先后建立了近10座應(yīng)用該工藝的提金廠,這些提金廠大多數(shù)為日處理1000噸以上的大型原礦熱壓氧化工藝。巴西的Sao

Renton、希臘的Olypias、巴布亞新幾內(nèi)亞的Porgora和加拿大的Campbell金礦則是處理金精礦的代表。壓力預(yù)氧化原則工藝流程見圖4,全球壓力氧化流程及結(jié)構(gòu)參數(shù)見表5,目前世界已經(jīng)運行費壓力氧化廠情況見表6,壓力與氧化預(yù)其他處理工藝的投資與運行費用對比見表7。

圖4壓力預(yù)氧化原則工藝流程圖5全球壓力氧化流程及結(jié)構(gòu)參數(shù)圖6目前世界已經(jīng)運行費壓力氧化廠情況圖7壓力與氧化預(yù)其他處理工藝的投資與運行費用對比

熱壓氧化工藝的優(yōu)點在于黃鐵礦和毒砂的氧化產(chǎn)物都是可溶的,因此,無論金顆粒多么細(xì)都會被解離,因而金的回收率較高,許多難處理金精礦經(jīng)加壓浸出后,浸出率高達98%以上,同時該工藝可以直接處理原礦,這對于不易于浮選富集的金礦石而言更加有效;由于采用的是濕法工藝流程,不帶來煙氣污染問題。缺點是:設(shè)備的設(shè)計和材質(zhì)要求很高;由于壓力工作及設(shè)備的防腐問題會帶來一定的安全危險;與生物氧化法相比,工作和維護水平的要求更高;再者,基建投資費用較高,因而普遍認(rèn)為只有建設(shè)大規(guī)模處理廠,經(jīng)濟上才比較合理,日處理量必應(yīng)低于1200噸以上。

澳大利亞Dominion礦物公司提出的超細(xì)磨––低溫低壓氧化技術(shù)(Activex),通過超細(xì)磨礦(5~15μm)提高了礦物質(zhì)表面活性,降低工藝的氧化溫度和壓力,使反應(yīng)釜材質(zhì),防腐問題變小,突破選礦設(shè)備的壓力和防腐問題后,工業(yè)應(yīng)用的前景將會變得更加廣闊。3、細(xì)菌氧化

細(xì)菌氧化技術(shù)是繼熱壓氧化和焙燒氧化之后又一種具有強大生命力的預(yù)處理工藝,目前應(yīng)用于槽浸氧化和堆浸氧化兩個方面。后者主要用于從低品位的難處理金礦中回收金。該預(yù)處理技術(shù)有BIOX法和BacTech法兩種。BIOX法是南非Gencor公司,1975年開始率研究開發(fā)的技術(shù),從1986年首先在南非Fairview金礦建成10t/d規(guī)模的細(xì)菌氧化預(yù)處理廠以來,Gencor公司開始陸續(xù)地向國外金礦轉(zhuǎn)讓該項技術(shù),并從1991年起陸續(xù)建成5座處理難選冶精礦的細(xì)菌氧化廠,分別是南非的Fairvew

(40t/d),巴西的Sao

Bento

(150t/d)

澳大利亞的Harbour

Light(40t/d)和Wiltuna(157t/d),加納的Ashanti(960t/d),其中以加納的Ashanti的規(guī)模目前最大,它處理的礦石是含碳質(zhì)的硫化物金礦,直接氰化金浸出率僅5~40%,細(xì)菌氧化預(yù)處理后的氰化金浸出率可提高到94%以上。最近烏茲別克斯的Navoi公司也已購買了該技術(shù),擬處理Kokpntas金礦的難處理金礦石,目前即將投產(chǎn)。

BacTech法是澳大利亞BacTech公司開發(fā)的技術(shù),巴克泰克公司第一個將嗜熱菌(適宜溫度范圍45~55℃)成功地用于生產(chǎn)實踐,在澳大利亞的Yonanmi(尤安密)金礦成功地生產(chǎn)了兩年以上,處理能力為120t/d。

細(xì)菌氧化藝從國外的應(yīng)用實踐分析具有很多的優(yōu)點:與熱壓和焙燒工藝相比,基建投資較低,生產(chǎn)成本也較低,同時生產(chǎn)作業(yè)的復(fù)雜程度相對不高;砷最后生成砷酸鐵化合物,比生成氣體再回收利用要安全和更加環(huán)保;細(xì)菌可以有選擇地氧化砷黃鐵礦,當(dāng)?shù)V石中金主要與砷黃鐵礦共生時,在砷黃鐵礦和黃鐵礦混合的礦物中,只氧化砷黃鐵礦就能使金解離,不需要氧化全部硫化物。

但是,該工藝也存在一定的缺點:氧化時間長,礦漿濃度低,需要大容積和攪拌槽,在酸性介層中完成氧化過程,因而需要防腐材料成外包材料;正常工作時,一般需要降溫冷卻,需要消耗額外的能量,最后還有一點不利之處是,如果在作業(yè)中出現(xiàn)一次“誤操作”,細(xì)菌可能會死亡,這需要幾個星期才能把細(xì)菌的生物量恢復(fù)起來。

四、其他工藝

除上述三種預(yù)處理工藝外,化學(xué)氧化法也曾在工業(yè)上得到過應(yīng)用,曾采用閃速氯化工藝處理卡林型碳質(zhì)礦石。目前各國仍在研究開發(fā)各種更加有效,易于工業(yè)實施的預(yù)處理技術(shù),如硝酸作為催化劑的硝酸催化氧化法,同步完成預(yù)處理和浸金過程的HMC工藝,硫酸、碳酸、氫氧化鈉、氯化鹽介質(zhì)中電化學(xué)氧化法工藝等,各種化學(xué)氧化法在試驗室研究和半工業(yè)試驗研究中均獲得了良好的效果,但尚需解決許多工程化的技術(shù)問題。從國外難選冶技術(shù)的發(fā)展趨勢看,研究開發(fā)作業(yè)條件比較溫和,反應(yīng)速度快,工藝投資費用和生產(chǎn)費用合適,環(huán)境污染小的預(yù)處理技術(shù)是主要的發(fā)展方向。五、國內(nèi)難處理工藝技術(shù)發(fā)展態(tài)勢對于國內(nèi)難處理金礦資源的開發(fā)利用,在過去的十余年期間,開展了大量的研究工作,從“八五”期間的黃金行業(yè)科研計劃到“九五”的國家科技攻關(guān),加上企業(yè)和礦山的各方面投入,使難處理資源得到了一定程度的開發(fā)利用。從目前已在開發(fā)利用的方式上,大體可分成兩類,一類是難處理金礦的資源礦山通過采取預(yù)處理技術(shù)或強化浸金措施實現(xiàn)的就地產(chǎn)金方式,如湖南黃金洞金礦通過采用二段氧化焙燒工藝處理高砷金精礦,甘肅岷縣的鹿峰金礦,采用原礦焙燒工藝處理含砷、碳、低硫的原礦(已于2004年前后停止),黑龍江烏拉嘎金礦和江西金山金礦的金精礦氰化工藝等。另一類難處理金礦資源的礦山則采用浮選或其它工藝富集的方式產(chǎn)出難選冶的金精礦,集中銷售到冶煉廠,這種方式的資源利用率還主要取決于冶煉廠的預(yù)處理工藝的技術(shù)水平。

目前國內(nèi)黃金企業(yè)大多考慮經(jīng)營效果,對易浸礦石多采用金精礦直接氰化、全泥氰化和樹脂提金等工藝技術(shù),對于復(fù)雜難處理、低品位金精礦直接銷售含金物料冶煉企業(yè),或者干脆來料加工委托,所以,冶煉加工含金物料的企業(yè),直接氰化的不很多,直接氰化主要集中在膠東半島的山東黃金、山東招金和中國黃金、靈寶等企業(yè)集團,集中處理集團內(nèi)部各企業(yè)的含金精礦,其余冶煉加工則依靠原料收購來維持,冶煉加工原料競爭十分激烈,冶煉業(yè)經(jīng)濟效益完全依靠綜合回收與提高回收率。冶煉加工企業(yè)生產(chǎn)工藝主要有:1、生物氧化工藝應(yīng)用生物氧化工藝,最早的有煙臺黃金冶煉廠、萊州天承黃金冶煉廠和陜西中礦生物礦業(yè)工程有限責(zé)任公司冶煉廠(已經(jīng)停用多年),一直以后的遼寧鳳城天利公司、新疆阿希公司,貴州爛泥溝金礦(外資企業(yè))等。圖5中國黃金遼寧天力生物氧化-氰化提金廠2、金精礦焙燒工藝絕大多數(shù)含金物料冶煉企業(yè)則采用金精礦焙燒––氰化工藝提金,工藝技術(shù)方面,有一段焙燒,也有兩端焙燒,二兩端焙燒占有較大比例。全國主要黃金冶煉企業(yè)情況見附表8。黃金冶煉焙燒工藝見圖6、7、8、9、10。國內(nèi)黃金冶煉廠一覽表表8歸屬序號企業(yè)名稱處理能力主要工藝簡介備注中國黃金1中原黃金冶煉廠600兩段焙燒+氰化2潼關(guān)黃金冶煉廠300兩段焙燒3湖南平江黃金冶煉廠150兩段焙燒4遼寧朝陽黃金冶煉廠100兩段焙燒5嵩縣黃金冶煉廠150兩段焙燒6遼寧天利150生物氧化招遠(yuǎn)黃金1山東國大黃金冶煉廠800200兩段焙燒+600氰化2金翅嶺800氰化3北截600氰化4羅山400氰化5新疆招金100兩段焙燒6甘肅招金400兩段焙燒在建紫金礦業(yè)1上杭黃金冶煉廠200兩段焙燒2洛寧黃金冶煉廠400一段焙燒3黔西南黃金冶煉廠200兩段焙燒擬建靈寶黃金1靈寶股份800兩段焙燒2晨光冶煉200兩段焙燒恒邦冶煉1恒邦冶煉600兩段焙燒其他1山西臨汾150兩段焙燒2黑龍江伊春100兩段焙燒3山東海陽金奧200兩段焙燒4青海大柴旦480兩段焙燒5新疆阿希400兩段焙燒6貴州華金200兩段焙燒擬建7甘肅西脈200兩段焙燒擬建8河西天承200生物氧化煙臺黃金冶煉廠100山東黃金1西部冶煉200200焙燒+100氰化焙燒擬建2萊州黃金冶煉廠1200直接氰化注:根據(jù)有關(guān)資料整理,僅供參考。

圖6焙燒提金工藝廠圖7國內(nèi)某兩段焙燒—氰化提金廠圖8河南中原黃金冶煉廠兩段焙燒提金工藝圖9國內(nèi)高原某焙燒提金工藝廠圖10紫金礦業(yè)黃金第二冶煉廠-兩段焙燒提金廠3、原礦焙燒工藝

我國貴州地區(qū),黃金資源大多呈貧硫、含砷、含碳(有機碳和無機碳)微細(xì)粒、包裹等特性,常規(guī)浮選工藝回收率極低,中國黃金產(chǎn)春黃金研究院積極爭取,大膽研究創(chuàng)新,在貴州紫木凼金礦,采用具有自主開發(fā)研究知識產(chǎn)權(quán)的原礦焙燒工藝,其生產(chǎn)能力為1000噸日,目前運行正常。國內(nèi)最早使用原礦焙燒提金工藝見圖11,紫木黨凼原礦被燒工藝技術(shù)見圖12。圖11最早使用原礦焙燒工藝的甘肅鹿峰金礦圖12國內(nèi)某原礦焙燒工藝流程圖4、低品位原礦就地堆浸在低品位堆浸方面,紫金礦業(yè)集團公司不斷開發(fā)完善,形成在年處理最大規(guī)模3500-4200萬噸(含大量低品位綜合利用),最大程度利用有限資源,最高年產(chǎn)黃金高達18.9噸,中國黃金集團公司的內(nèi)蒙烏拉特前旗長山豪金礦已經(jīng)形成氧化礦-混合礦-原生礦堆浸,日處理礦石達3萬噸,不就得將來將擴大到6萬噸,紫金礦業(yè)集團在紫金山金銅礦與北京有色研究總院合作,率先開展低品位銅礦石生物堆浸研究實驗,形成了日處理2-4萬噸的生產(chǎn)能力,為處理品位含銅資源開創(chuàng)先河。長春黃金研究院與遼寧金鳳礦業(yè)公司合作,已經(jīng)開展低品位含金資源的生物堆浸的研究實驗,取得明顯的效果。金礦堆浸與噴淋工藝圖見13、14,紫金山金銅礦第二堆浸廠見圖15。圖13金礦堆浸技術(shù)工藝圖圖14金礦堆浸噴淋工藝流程圖圖15紫金山金銅礦第二黃金堆浸廠5、堿浸預(yù)處理紫金礦業(yè)集團創(chuàng)新在在貴州水銀洞金礦采用常壓堿浸預(yù)處理提金工藝(見圖16)。常壓堿浸預(yù)處理是在常壓下通過添加化學(xué)試劑對礦石的有關(guān)組分進行氧化和處理,其介質(zhì)是堿性的。對某含砷金精礦進行了常溫、常壓強化堿浸預(yù)處理的試驗研究,該金精礦中的多金屬礦物主要以金屬硫化物為主,主要為黃鐵礦、毒砂、斜方砷鐵礦。試驗采用物理與化學(xué)綜合分離方法,利用邊磨邊浸工藝,其主體設(shè)備采用塔式磨浸機對含砷金精礦進行超細(xì)磨,然后在常溫、常壓下利用強化預(yù)處理攪拌槽進行強化堿浸預(yù)處理,從而脫砷、脫硫或使金與硫化物充分解離,再進行氰化浸金,達到高效提金的目的。該方法具有環(huán)保、工藝簡單、流程短、投資小等優(yōu)點。圖16貴州紫金常壓堿浸出預(yù)處理工藝六、國內(nèi)難處理金礦資源工藝技術(shù)、原理與應(yīng)用

隨著國內(nèi)易采易選資源的逐步減少,難處理金礦資源已成為今后我國黃金工業(yè)的主要原料和開發(fā)重點。目前預(yù)處理工藝主要有四種:生物氧化法,焙燒氧化法,熱壓氧化法,化學(xué)氧化法。1生物氧化工藝生物氧化工藝是利用自然界中的微生物,優(yōu)選出嗜硫、鐵的沒礦菌株,經(jīng)過適應(yīng)性培養(yǎng)、馴化,在適宜的環(huán)境下,利用這些微生物新陳代謝的直接作用或代謝產(chǎn)物的間接作用,從而直接或間接氧化和分解硫化礦基體,將包裹金的黃鐵礦、砷黃鐵礦等有害成分破壞,使金充分暴露出來,從而為隨后的氰化提金工藝創(chuàng)造有利的條件,實現(xiàn)髙效的回收。同時,在氧化過程中,礦石中對環(huán)境造成污染的有害元素砷、硫等分解成相對穩(wěn)定的無害鹽類物質(zhì),經(jīng)中和沉淀后堆存,對環(huán)境及大氣不產(chǎn)生污染。1)生物氧化工藝的基本原理直接作用就是指浸礦細(xì)菌附著礦石表面與礦石中的硫化礦物發(fā)生作用,使礦物氧化溶解。以氧化亞鐵硫桿菌為例,在有氧及水存在的情況下,對黃鐵礦將會有如下反應(yīng):

間接作用則是指礦石在細(xì)菌代謝過程中所產(chǎn)生的硫酸高鐵和硫酸作用下發(fā)生化學(xué)溶解作用。黃鐵礦的化學(xué)浸出反應(yīng)是:FeS2

+7Fe2(SO4)3

+8H2O→15FeSO4

+8H2SO4

(3)而反應(yīng)所產(chǎn)生的硫酸亞鐵又被細(xì)菌氧化成為硫酸鐵,形成新的氧化劑,使這種間接作用不斷進行下去:4FeSO4

+O2

+2H2SO4→2Fe2(SO4)3

+2H2O(4)直接作用和間接作用往往是同時存在的,不過有時以直接作用為主,有時又以間接作用為主。2)生物氧化工藝技術(shù)特點(1)該工藝在生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生煙塵,不向大氣排放有害氣體,對環(huán)境更加友好。(2)生產(chǎn)工藝大部分采用常規(guī)的礦物處理設(shè)備,設(shè)備制造批量化比較容易。(3)可通過控制氧化作業(yè)參數(shù)或條件,選擇性地氧化目的礦物,達到高效的浸出效果。(4)由于氧化過程是在酸性溶液中進行,氧化反應(yīng)槽需要防腐或采用不銹鋼材質(zhì)。(5)目前沒有合適的工藝綜合回收伴生的有價元素。(6)工程菌放大周期長,工藝生產(chǎn)要求的連續(xù)性強。生物氧化原則流程見圖17。

圖17生物氧化原則流程圖3)國內(nèi)外生物氧化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀目前生物氧化工藝主要有難處理金精礦生物攪拌浸出、難處理原礦生物攪拌浸出、原礦生物堆浸三種方式。金精礦攪拌浸金回收率最髙,浸出周期短,一般為6d左右,生物氧化反應(yīng)體系投資花費較少。但隨著資源的日益貧化,礦石品位降低,在用其他方法從經(jīng)濟上不能有效地提取時,原礦生物氣化堆浸越來越引起人們注意。國外最早開發(fā)應(yīng)用生物氧化工藝的南非Gencor公司于1988年將其開發(fā)的生物氧化工程化技術(shù)注冊為BIOX工藝流程,并向世界上7家以上的生產(chǎn)廠進行了技術(shù)轉(zhuǎn)讓;南非國家礦冶研究院(Mintek)開發(fā)并注冊了MINBAC生物氧化技術(shù);澳大利亞BacTech有限公司開發(fā)了BacTech生物工程技術(shù);另外,Mint-ek還與BacTech共同合作,將其開發(fā)的生物氧化技術(shù)用高額的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費向發(fā)展中國家進行推廣。因此,在20世紀(jì)以前,生物氧化提金技術(shù)在工程化應(yīng)用方面基本上由國外保持領(lǐng)先水平。南非Barberton礦山公司的FairView金礦于1912年投產(chǎn)。該礦石中97%的金是以微細(xì)粒浸染在黃鐵礦與毒砂中。通過采用生物氧化工藝后,其金的浸出率由直接氰化浸出的35%提高到95%。其生物氧化控制的條件為:反應(yīng)溫度40T,pH值為1.6,氧濃度2xl0-4%~4xl0-4%(2~4PPm),添加的營養(yǎng)基為鉀、氮、磷,礦漿濃度為12%。美國的NEWM0NT公司則成功開發(fā)了低品位難處理金礦原礦生物堆浸預(yù)處理技術(shù)。原礦首先破碎到18mm,使礦石有足夠的表面積,在筑堆過程中就需要向礦石中加營養(yǎng)液,而且要保證足夠的空氣,經(jīng)過270d以后進行中和,然后進行常規(guī)的堆浸。其金的回收率由生物氧化前的20%提高到60%。我國對生物氧化提金技術(shù)的應(yīng)用研究起步于國家的“九五”科技攻關(guān)計劃,2000年12月,由長春黃金研究院(CCGRI)全面負(fù)責(zé)生物氧化工藝技術(shù)、生物菌種轉(zhuǎn)讓及工業(yè)生產(chǎn)調(diào)試的50t/d生物提金廠在山東煙臺黃金冶煉廠建成投產(chǎn),成為國內(nèi)真正意義上的首座生物提金工業(yè)生產(chǎn)廠。2003年7月遼寧天利金業(yè)有限責(zé)任公司生物氧化廠正式投入生產(chǎn)運行。成為我國自行研制、自行設(shè)計、自行建設(shè)、具有完全獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的示范工程。該廠自投產(chǎn)運行至今,生產(chǎn)運行穩(wěn)定,各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)均已超過設(shè)計要求。目前處理量為150t/d(超過原設(shè)計的50%),金、銀回收率平均達到96.32%和81.31%,生產(chǎn)成本控制在280元/t左右[3]。通過國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的推動,使生物氧化提金技術(shù)成為近幾年在國內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用領(lǐng)域中應(yīng)用速度快、成熟期短,并已進入國際先進水平的高新技術(shù)之一,也使我國成為擁有生物提金廠數(shù)量最多的國家。由于生物氧化與焙燒、壓熱和化學(xué)氧化工藝相比,具有資源利用率髙,環(huán)境污染小,對復(fù)雜的含砷、含硫、微細(xì)包裹型金精礦(或含金礦石)的適應(yīng)性強,而且生產(chǎn)工藝運行穩(wěn)定可靠,操作易于掌握,工藝基建和生產(chǎn)費用低等優(yōu)點,該工藝成為近年來在黃金技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速和最具有應(yīng)用前景的一項高新技術(shù)。2焙燒氧化工藝焙燒法是利用高溫充氣的條件下,使包裹金的硫化礦物分解為多孔的氧化物而使浸染其中的金暴露出來。焙燒法作為難浸金礦的預(yù)處理方法已有幾十年的歷史了。該法對礦石具有較廣泛的適應(yīng)性,操作、維護簡單,技術(shù)可靠,但由于傳統(tǒng)的焙燒處理放出S02,AS203等有毒氣體,環(huán)境污染嚴(yán)重,因此其應(yīng)用受到限制。但隨著兩段焙燒、循環(huán)沸騰焙燒、富氧焙燒、固化焙燒、閃速焙燒、微波焙燒等焙燒新工藝的出現(xiàn),在一定程度上減少了環(huán)境污染,提髙了金的回收率,并且投資和生產(chǎn)成本相應(yīng)降低,從而使焙燒氧化法又成為難浸金礦石預(yù)處理優(yōu)先考慮的方案之一。1)焙燒氧化工藝的基本原理高溫條件下,難處理金礦將發(fā)生如下主要化學(xué)反應(yīng):對于黃鐵礦:3FeS2

+8O2====Fe3304

+6SO2

(5)4FeS2

+11O2====2Fe2O3+8SO2↑(6)對于砷黃鐵礦,在氧氣不足和約450℃時:3FeAsS====FeAs2

+2FeS+AsS↑(7)12FeAsS+29O2====4Fe3O4

+6As2O3

↑+12SO2

↑(8)在600℃以上時:4FeAsS====4FeS+As4

↑(9)As4

+3O2

====2As2O3

↑(10)2)焙燒氧化工藝技術(shù)特點(1)該工藝處理速度快,適應(yīng)性強,尤其是對含有機碳的礦石針對性強。(2)副產(chǎn)品可以回收利用,可以綜合回收砷、硫等伴生元素。(3)在焙燒過程中,能造成硫化礦的“欠燒”或“過燒”,影響金的浸出率。(4)焙燒過程產(chǎn)生大量的二氧體硫和三氧化二砷等有害氣體,收塵系統(tǒng)復(fù)雜。(5)工藝流程長而且復(fù)雜,操作參數(shù)要求嚴(yán)格,生產(chǎn)調(diào)試周期長。(6)受到硫酸市場的影響和制約,酸價的波動直接影響該工藝的合理性。兩段焙燒原則工藝流程見圖18。

圖18兩段焙燒原則工藝流程圖3)國內(nèi)外焙燒氧化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀目前最常見的焙燒氧化工藝主要有針對金精礦的兩段沸騰焙燒和針對原礦的固化沸騰焙燒。對于含相當(dāng)數(shù)量砷的金精礦一般采用兩段焙燒工藝,即在400-450度控制弱氧化焙燒氣氛或中性氣氛,含砷礦物被氧化生成揮發(fā)性的三氧化二砷,同時礦物中硫部分被氧化;然后在高溫下(500℃以上)進行氧化焙燒,徹底脫硫和碳。兩段焙燒脫砷率較髙,焙砂殘留0.2%~0.5%的砷。20世紀(jì)50年代中期開始就有幾座金礦采用了兩段焙燒工藝處理含砷金精礦的提金生產(chǎn)。瑞典波立登公司也開發(fā)了其獨有的技術(shù)。例如該公司的赫爾辛堡廠處理含砷黃鐵礦采用的就是兩段焙燒工藝。一段是缺氧焙燒,空氣過剩系數(shù)為85%~90%,而且是稀相焙燒,即絕大部分焙砂和煙氣經(jīng)煙道進入旋風(fēng)收塵器,煙氣中有升華的S2&SO2,砷有As4、As4S6和As2O3,在旋風(fēng)收塵器由空氣噴嘴加人空氣使反應(yīng)繼續(xù)進行,硫轉(zhuǎn)化為SO2,砷轉(zhuǎn)化成As4O6。實際上旋風(fēng)收塵器也可以稱為后燃燒室。一段爐少量的焙砂和旋風(fēng)收塵器回收的焙砂一起進人二段爐,二段爐進行氧化焙燒以進一步脫硫,其砷的脫出率可達到90%~93%。我國的山東煙臺恒邦冶煉股份有限公司2004年引進瑞典波立登公司兩段焙燒處理含砷金精礦專利技術(shù),潼關(guān)冶煉廠目前也引進了該項技術(shù)。另外中原黃金冶煉廠、山東招遠(yuǎn)國大、遼寧新都、靈寶黃金冶煉廠等都在使用金精礦焙燒工藝。對于可浮性差、硫化礦物與脈石貧連生的難處理金礦石焙燒一般采用原礦沸騰焙燒工藝,同時利用礦石中所含碳酸鹽礦物與焙燒過程中產(chǎn)生的硫、砷氧化物反應(yīng)沉淀在焙砂物料中,煙氣中硫、砷含量低,因此煙氣治理較容易。美國在Cortez金礦建起了世界上第一家固砷固硫原礦焙燒廠,該礦含Au4.3g/t,As0.12%,S1.5%,Cl.0%。該工藝流程采用閉路干式自磨系統(tǒng),利用熱風(fēng)干燥帶出礦粉,同時采用循環(huán)沸騰焙燒爐。由于磨礦和焙燒都處于閉路循環(huán)狀態(tài),工藝條件易于控制,保證了金的浸出效果,金的總回收率為80%。目前國外已投產(chǎn)的原礦焙燒廠有十多家,其處理的礦石性質(zhì)及焙燒工藝有所差別。礦石碎磨設(shè)備基本都采用干式磨礦,有的采用碎礦+干式球磨的磨礦系統(tǒng),如Goldsrtrick金礦;有的則采用烘干半自磨+干式球磨的磨礦系統(tǒng),如Minahasa金礦。焙燒爐的補加燃料有的采用煤,也有的采用油,此外有摻燒金精礦作為燃料的。我國的原礦沸騰焙燒工藝目前也取得了重大成果。長春黃金研究院在借鑒國外沸騰焙燒和循環(huán)沸騰焙燒爐、雙層沸騰焙燒爐等新工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上,針對我國難處理金礦石的工藝礦物學(xué)特點,自主研發(fā)了“內(nèi)循環(huán)式沸騰焙燒爐”,創(chuàng)新性采用了“欠氧高溫焙燒技術(shù)”、焙燒過程砷、硫“固化自潔”技術(shù),焙砂“固氣交換”余熱利用技術(shù),以及首次引進水泥行業(yè)的立式輥磨技術(shù)與設(shè)備,從而形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的原礦干式磨礦一沸騰焙燒一碳漿法提金的新工藝。利用該技術(shù),選擇了具有充分代表性而且蘊藏有大量難處理金礦資源的貴州省黔西南州紫木凼金礦,建成了年處理33萬t的焙燒提金生產(chǎn)廠。紫木凼金礦的原礦經(jīng)沸騰焙燒預(yù)處理后,金浸出率由直接瓴化的低于10%提高到82%以上,經(jīng)過焙燒過程中“自潔固化”作用,原礦中砷的固化率達98%以上,硫的固化率達90%以上。焙燒法具有傳統(tǒng)優(yōu)勢,隨著魯奇循環(huán)沸騰爐、波立登密閉收塵系統(tǒng)等新裝置的出現(xiàn)使兩段焙燒技術(shù)處理金精礦在今后得到發(fā)展外,固砷固硫焙燒原礦的技術(shù)將會有大的發(fā)展,尤其對于難選的難浸金礦大規(guī)模經(jīng)營開發(fā),必須采用新的焙燒工藝和裝置,改變過去傳統(tǒng)焙燒法污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀。3熱壓氧化工藝熱壓氧化法主要是利用空氣或富氧在高壓釜中進行熱壓氣化的過程,通過加溫、充氧的手段破壞硫化礦及部分脈石礦物的晶體,使被其包裹的金暴露出來,得以氰化沒出。該工藝既能在酸性介質(zhì)中進行,也可在堿性介質(zhì)中進行,既可處理原礦,也可處理精礦。熱壓氧化工藝已成功用于工業(yè)生產(chǎn),美國、加拿大、巴西和巴布亞新幾內(nèi)亞等國家先后建立了近10座應(yīng)用該工藝的提金廠。1)熱壓氧化工藝的基本原理在堿性熱壓氧化過程中,硫化礦物中的硫、砷、銻、鐵分別被氧化成硫酸鹽、砷酸鹽、銻酸鹽及赤鐵礦。主要的化學(xué)反應(yīng)如下:2FeAsS+lONaOH+7O2→Fe2O3

+2Na3AsO4+2Na2SO4

+5H2O(11)2FeS2

+12NaOH+7.5O2

→Fe2O3

+4Na2SO4

+4H2O(12)Sb2S3

+12NaOH+7O2

→2Na3SbO4

+3Ne2SO4

+6H2O(13)2NaOH+H2SO4

→Na2SO4+2H2O(14)SiO2

+2NaOH→Na2SiO3

+2H2O(15)Al2O3

?nH2O+2NaOH→2NaAlO2+(n+1)H2O(16)在酸性熱壓氧化過程中,黃鐵礦和毒砂被分解,生成FeAsO,、Fe203、Fe(OH)S04等沉淀物,主要的化學(xué)反應(yīng)如下:4FeS2

+15O2

+2H2O→2Fe2(SO4)3

+2H2SO4

(17)2FeAsS+7O2

+H2SO4

+2H2O→2H3AsO4+Fe2(SO4)3

(18)2H3AsO4+Fe2(SO4)3+4H2O→2FeAsO4?H2O↓+3H2SO4

(19)Fe2(SO4)3+3H2O→Fe2O3↓+3H2SO4

(20)Fe2(SO4)3+2H2O→2Fe(OH)SO4

↓+H2SO4

(21)3Fe2(SO4)3+14H2O→2H3OFe3(S04)2(OH)6↓+5H2SO4(22)2)熱壓氧化工藝技術(shù)特點(1)通過熱壓氧化工藝,黃鐵礦和毒砂的氧化產(chǎn)物都是可溶的,因此反應(yīng)較為徹底,金的回收率較高。(2)對有害元素銻、鉛等敏感性低。(3)該工藝可以直接處理原礦,這對于不易于浮選富集的金礦石而言更加有效。(4)由于采用的是濕法工藝流程,不帶來煙氣污染問題。(5)對含有機碳較高的物料效果不好。(6)該工藝設(shè)備的設(shè)計和材質(zhì)要求很髙,因此操作和維護水平的要求更高,基建投資費用較高。(7)砷、硫礦物目前沒有合適工藝綜合冋收利用。圖19熱壓氧化原則工藝流程圖3)國內(nèi)外熱壓氣化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀熱壓氧化法在拉美國家被認(rèn)為是最有效的預(yù)處理工藝。其分為酸性熱壓氧化和堿性熱壓氧化兩種。酸性熱壓氧化基于在高溫高壓下,黃鐵礦、毒砂等硫化礦物與氧發(fā)生反應(yīng),使礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的機理,通過在酸性介質(zhì)中的高溫、高壓下的一系列反應(yīng),使包裹金的硫化物得到氧化,而將金礦物暴露出來,以達到氰化沒金的目的。硫化物的氧化程度取決于工藝過程的溫度、壓力、氧氣流量和礦漿濃度等。1985年,美國的麥克勞林提金廠首次應(yīng)用加壓反應(yīng)釜對礦石進行酸性加壓加熱氧化預(yù)處理,處理規(guī)模為2700t,該廠使用三臺壓熱廠規(guī)模大都在1000t/d以上,如美國的GoldStrikeGetchell,處理量為2730t/d。用該工藝處理精礦的廠家如巴西的SaoRenton、巴布亞新幾內(nèi)亞的Porgora及Lihir金礦和加拿大的Campbell金礦。堿性熱壓氧化是在腐蝕性比較弱的堿性體系中氧化破壞對金形成包裹的硫化礦物,設(shè)備對材質(zhì)的要求不高,其技術(shù)特點為適合處理碳酸鹽含量高、硫化物含量低的難處理金礦石。1988年美國巴瑞克公司的巴瑞克莫克金礦(BarrichMercur)建成了世界上第一座堿性熱壓氧化預(yù)處理提金廠。Mercur金礦體由薄層狀碳質(zhì)石灰?guī)r構(gòu)成,載金礦物有黃鐵礦、白鐵礦、雌黃、雄黃等。由于礦石含方解石多,不宜在酸性介質(zhì)中處理。它用一臺<Φ166mxl512m的4隔室臥式高壓釜處理含Au2g/t、S1%~2%的碳質(zhì)硫化礦石,處理量為680t/d。氧化過程是在225℃和總壓力3350kPa的條件下進行的,氧化時間70min。為維持反應(yīng)溫度,除回收反應(yīng)放出的熱量外,還需往高壓釜通人4200kPa的蒸汽。金的浸出率從直接氟化浸出的20%~60%提高到壓力氧化后的90%以上[4]。目前由于資源狀況,該堿性熱壓氧化廠已經(jīng)停產(chǎn)。我國山東某金礦(招遠(yuǎn)金翅嶺冶煉廠)也在熱壓氧化工藝方面進行了積極的探索,該礦采用的是中溫中壓酸性氧化預(yù)處理工藝。該工藝的技術(shù)特點是以硫酸、硝酸為介質(zhì),在加壓、加溫的條件下用純氧氧化硫、砷礦物。核心設(shè)備是髙壓釜,由于技術(shù)要求復(fù)雜,材料防腐蝕問題困難較大,基建投資和生產(chǎn)成本都比較離,處理高品位、多金屬精礦比較合適?!熬盼濉逼陂g,長春黃金研究院試驗研究難處理礦石的堿性熱壓氧化預(yù)處理工藝技術(shù),完成了小型試驗和堿性熱壓氧化800kg/d的連續(xù)擴大試驗,氧化溫度在140~180℃的條件下,金浸出率由45%提高到92%~93%,同時研究發(fā)明了我國獨有的釜內(nèi)快速氰化提金工藝,并獲得國家發(fā)明專利。目前該項目又列入國家“十一五”重大科技支撐計劃中,爭取在五年內(nèi)建設(shè)一座高溫高壓堿性熱壓氧化工業(yè)示范廠。4化學(xué)氣化工藝化學(xué)氧化法是在礦漿體系中添加強堿性或強酸性氧化劑,通過控制一定的溫度,使得氧化反應(yīng)得以進行。從而使金暴露解離,以達到氰化提金的目的。(1)硝酸氧化法。硝酸氧化法有兩種工藝,Redox和Nitrox法。Minproc工程公司對加拿大某礦的含砷尾礦進行了Redox工藝可行性研究,確定了聯(lián)合工藝流程。有人對采用Nitrox工藝中產(chǎn)生的元素硫的處理問題進行了探討,氧化渣經(jīng)熟石灰處理后氰化,金浸出率達97%。(2)電化學(xué)氧化法。電化學(xué)氧化法是利用電極反應(yīng)氧化黃鐵礦或砷黃鐵礦,使礦物生成砷酸鐵和硫酸鐵從而解離金。該法不會產(chǎn)生環(huán)境污染,且氧化速度快。電化學(xué)法的電解質(zhì)體系有硫酸、硝酸、鹽酸等。(3)氣化氧化法。水氣化或次氣酸鹽氧化是碳質(zhì)難處理金礦石的有效處理方法。對某卡林型碳質(zhì)金礦石進行半工業(yè)試驗表明,用次氣酸鈉預(yù)處理后金的氰化浸出率由不經(jīng)預(yù)處理直接氰化時

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