难选冶金矿石的提金技术

日期:2017-02-17



  难处理金矿石是指用常规的氰化提金方法,金的直接浸出率不高的金矿石,一般为80%以下,典型的难处理矿石直接浸出率仅为10%-30%。造成难浸的原因主要是微细粒金和包裹金以及矿石中含砷、含碳等有害杂质。此类矿石需进行预处理才能合理利用,并获得经济效益。处理的方法较多,有焙烧法、加压氧化法、生物氧化法及其它化学氧化法等。
  焙烧预处理技术
  焙烧氧化法是较古老的预处理方法,特别是对含硫、含砷较高的矿石,这种方法可以自热平衡,可以回收和,是一种比较理想的方法。随着技术的进步和市场的需求,此法近年来得到新的发展。早期使用的有多堂炉焙烧、回转窑焙烧、马弗炉焙烧。沸腾炉氧化焙烧金矿石始于1947年,两段沸腾炉焙烧、原矿循环沸腾炉焙烧法是近十几年才得到商用。两段焙烧、循环焙烧以及正在发展的热解--氧化焙烧法、闪速焙烧法、微波焙烧法都以解决环保、降低能耗、提高浸出率和增加焙烧强度为目的。焙烧氧化法的特点是适应性强,但随着环保要求的提高,废气治理成本提高,此方法受到湿法预处理方法的挑战。
  国外采用沸腾炉焙烧的主要厂家有11家,以原矿循环沸腾炉焙烧和两段沸腾炉焙烧为多。如美国的IBM公司为处理部分包裹金和含有机炭的矿石采用了投资和操作成本最低的两段焙烧法。
浮选机
  我国的湖南某矿和新疆某矿为处理高砷金精矿也采用了焙烧法进行预处理。
 加压氧化预处理技术
  这种方法是用加压氧化酸浸或用加压碱浸对矿石进行预处理。先除去矿石中的S、As、Sb等有害杂质,使金矿物充分暴露,然后用氰化法回收金。
  环保的要求和金浸出率的要求,促进了加压氧化法的发展。1984年此法首先应用于Homestake,Mclanlgh金矿,并从此得到快速发展。目前国外有代表性的加压氧化厂有11家。
  超细磨--低温低压氧化难处理金矿石技术是澳大利亚Dominion矿物公司发展的技术,通过超细磨,矿物表面活性提高,氧化温度、压力降低,反应釜材质、防腐问题变小,是比较有发展前途的。
  生物氧化预处理技术
  生物氧化预处理是利用细菌可以氧化浸出硫、砷、铁等元素的机理,从而使包裹的金暴露出来,以便为下一步用氰化法提金创造条件。
  生物氧化技术应用于黄金工业生产解决难处理金矿石,预氧化提金是90年代迅速发展起来的环保型高新技术。目前在国际上已有六家生物氧化--氰化提金厂在正常生产,生产规模已从40吨/日发展到960吨/日,金的浸出指标达到90%-95%,与之相配套的各项技术,如工艺控制、在线检测、设备结构、材料等都在不断完善和优化。生产实践证明,该工艺用于处理难浸金矿石提金是有效的,不仅经济效益可观,且环境效益、社会效益显著,展示出良好的工业发展前景。
  我国细菌氧化-氰化提金工艺研究近几年发展较快,长春黄金研究院做了大量的试验研究工作。以典型的凤城难处理金矿石为重点进行了系统研究。在菌种选育、工艺流程、技术指标、设备研制等方面取得了突破性进展。金浸出率达95.02%,比常规氰化提高了91.61%,获得了十分理想的技术经济指标。1999年已完成小型试验研究和扩大试验,并通过了技术成果鉴定。我国目前已有两家生物氧化--氰化提金厂投产。
 化学氧化法预处理技术
  硝酸氧化法
  硝酸氧化法是用硝酸作为介质,在常压下把空气中的氧带入矿浆并氧化黄铁矿和砷黄铁矿。氧化后的产物NO2和水生成硝酸再返回使用。
  据报道,加拿大已成功地进行了小型连续试验,并着手建设半工业试验厂,用该法来处理砷黄铁矿含金的难浸矿石。
  电化学氧化法
  电化学氧化法是利用电极反应氧化黄铁矿和砷黄铁矿。电化学氧化法对于黄铁矿和砷黄铁矿的氧化产物与加压氧化、细菌氧化基本一样,是使矿物生成砷酸铁、硫酸铁等物质从而解离金。同其它方法相比,此法不带来大气污染,不存在高压问题,同时氧化速度较快。因此,电化学氧化法的研究受到重视。
  俄罗斯已进行了500公斤/批规模的电化学预处理扩大试验。澳大利亚也进行了砷黄铁矿电化学氧化试验研究。
  金、银精炼新技术
  随着湿法冶金工艺的发展,以及国际黄金市场对金产品质量的要求,传统的火法炼金技术很少单独使用。目前,化学法、电解法、萃取法以其产品纯度高,环境污染小,精炼周期短,能回收多种贵金属等优点而被推广应用。
 Boliden贵金属精炼工艺
  Boliden公司发明的贵金属精炼工艺,一是用高电流密度电解精炼银,二是采用二步沉淀法精炼金。
Boliden贵金属精炼工艺优点是:(1)快速高效。银精炼用5,金精炼仅用3。因此,在工艺中积存金属时间比常规方法节省一半。(2)冶炼回收率高。银的总回收率大于99.5%,金的总回收率大于99.8%。(3)产品质量高。可达1#标准金、银质量。
  金碘化精炼工艺
  日本采用了一种碘金精炼工艺,可快速获得1#金。
  金碘化精炼工艺的优点是:(1)不产生废气和废水。(2)工艺只用电能操作。(3)工艺速度比电解法快约3-5倍。(4)可获得1#金。
 金氯化精炼工艺
  Denver矿山工程公司提供的金氯化精炼工艺与常规的精炼技术有较大差别。该工艺有一个固气相高温氯气反应器,金锭在微负压条件下与氯气接触,当在特殊的工艺条件下操作时,氯气与银、锌、汞等合质金杂质反应形成氯化物,而金以元素形式产出,然后熔铸即可。
  该工艺优点是:(1)投资和生产成本低。(2)处理速度快。(3)回收率高,损耗小于0.1%。(4)操作相当简单。(5)系统内几乎没有存金。但该工艺的局限性是不能从金中分离出铂,且要求物料含金至少5%-10%。
 我国金、银精炼工艺的改进
  国内的金、银精炼,在大型冶炼厂采用的有化学法,化学法--火法及电解法,而在中小型黄金矿山一直延用火法炼金工艺,金回收率低,质量不高。近几年,随着黄金市场将逐步开放,并参与国际市场竞争,国家对金的质量要求也越来越高。因此,各大型冶炼厂,特别是黄金矿山开始重视金、银精炼提纯工艺技术改进。如山东招远黄金冶炼集团公司,金泥冶炼废除了传统的转炉火法炼金工艺,目前采用的是酸化还原电解精炼工艺。金、银质量大大提高。