DOC《含碳金矿氧化焙烧—氰化法提金工艺研究》

含碳金矿氧化焙烧―氰化法提金工艺研究 董晓伟1,2,陈永明1,杨声海1,周晓源2 (1.

中南大学 冶金与环境学院,长沙 410083;

2.长沙有色金属设计研究院有限公司,长沙 410083) 摘要:采用氧化焙烧+氰化浸出的工艺处理陕西某含碳金矿.通过条件试验得到优化的焙烧条件为680 ℃焙烧2 h,氧化焙砂氰化浸出的最佳条件为:氰化钠浓度1

000 g/t、浸出时间24 h、物料粒度-0.074 mm占90%以上,在此条件下金浸出率达86.91%,活性炭吸附金效率高,浸出过程是整个过程的限制环节. 关键词:含碳金矿;

回转窑;

氰化浸出;

炭浆法 中图分类号:TF831 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2016)10-0000-00 Study on Gold Extraction from Carbon Bearing Ore by Oxidizing Roasting and Cyanidation Process DONG Xiao-wei1,2, CHEN Yong-ming1, YANG Sheng-hai1, ZHOU Xiao-yuan2 (1. School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, China;

2. Changsha Engineering &

Research Institute Ltd. of Nonferrous Metallurgy, Changsha 410083, China) Abstract:Oxidizing roasting and cyanidation leaching process were adopted to treat carbonaceous bearing gold ore from Shaanxi province. The optimum roasting condition is

680 ℃ for

2 h. The optimum cyanidation leaching conditions include concentration of NaCN of

1 000 g/t, leaching time of

24 h, and particle of roasted product of -0.074mm 90%. Under those conditions, leaching rate of gold is 86.91%, adsorption rate of gold is high and the limited step is leaching by CIP (Carbon in Pulp) method. Key words:carbonaceous bearing gold ore;

rotary kiln;

cyanidation leaching;

CIP 黄金是重要的战略金属,随着金矿的不断开采,容易用氰化法处理的金矿资源日益枯竭,难处理金矿将成为重要的提金原料.据不完全统计,目前全世界黄金总产量的1/3以上产自难处理金矿[1],主要有含砷、含铜、含碳等难处理金矿[2].其中含碳金矿主要分布在我国甘肃、陕西、山东、贵州等地,这些金矿石在氰化浸出时会发生碳吸附金氰配合物[3],致使氰化渣中金含量高,因此用氰化法直接从这类矿石中提金存在一定的困难,在氰化之前必须分离碳. 含碳金矿石的选矿法处理有重选和浮选[4].重选可用溜槽、跳汰机和摇床等设备完成,重选精矿可用混汞法或氰化法就地产金,但脱碳效果不好.浮选法主要用于处理可直接废弃尾矿的含碳金矿石,但浮选时除了碳物质能进入精矿中,自然金也很容易浮起,并且选矿方法产生大量废水.另外含碳金矿其他预处理方法有加掩遮剂浸出、炭浸法、树脂法和焙烧法[5],而考虑到其中的碳主要为有机碳[6],因此可采用先氧化焙烧再氰化浸出,从而分离除碳,同时焙烧产生的热量也可加以利用,并且该预处理方法较前几种处理方法成本低得多.因此针对含碳金矿的处理问题,本文以陕西某地所产含碳8.01%的金矿为研究对象,进行氧化焙烧―氰化浸出提金的试验,以期为相关企业的产业化生产提供指导.

1 试验 试验所用金原矿取自陕西,金含量为8.12 g/t,银含量为11.93 g/t,总碳含量为8.01%,其他主要成分(%):Fe 2.

18、S 0.

95、SiO2 71.

17、CaO 1.

84、Al2O3 4.06.碳的物相分析结果(%):有机碳47.

69、石墨碳35.

83、无机碳16.48,可以看出,有机碳和石墨碳的总量占83%以上,因此进行氧化焙烧有望脱除该部分的碳. 试验前先将原矿破碎至5 mm以下备用,然后依次进行氧化焙烧和氰化浸出.为考查物料焙烧方式对浸出效果的影响,分别在马弗炉中进行静态焙烧和小型回转窑中进行动态焙烧.其中马弗炉一次焙烧金原矿1 kg,回转窑(Φ300 mm*6

200 mm)一次焙烧原矿150~300 kg,用液化石油气加热炉窑,加料速度为600 g/5 min,炉体转速可调.焙烧完成后焙砂冷却至室温,在粉碎机上细磨至所需粒度,再进行氰化浸出.氰化浸出在JB50-D型增力电动搅拌器上进行,转速连续可调,所用辅助试剂均为化学纯级,浸出完成后在真空泵中进行液固分离,用ICP-MS分析氰化液中金含量. 收稿日期:2016-04-28 基金项目: 十二五 国家科技支撑计划项目(2012BAC12B02) 作者简介:董晓伟(1979-),男,甘肃镇原人,工程师;

通信作者:陈永明(1980-),男,安徽安庆人,博士,副教授.

2 结果与讨论 2.1 焙烧温度对氰化效果的影响 取300 g破碎后的原矿,在一定温度下于马弗炉中静态焙烧2 h,焙砂冷却后细磨至-0.074 mm占90%~92%进行氰化浸出.氰化条件:液固比1.5U

1、氰化钠浓度3

000 g/t、氰化时间12 h、加入15 kg/t石灰调pH为10~11,试验结果如图1所示. 图1 焙烧温度对焙砂氰化效果的影响 Fig.1 Effect of roasting temperature on cyaniding 从图1可以看出,焙烧温度对金的氰化效果影响显著.当焙烧温度较低时,金的浸出率较低,在600 ℃时只有30%左右.这是因为本金矿含碳较高,低温焙烧时脱碳不充分,导致氰化浸出时发生 劫金 现象,从而影响金的回收率.当焙烧温度升高至680 ℃时,金的浸出率达最高值73.26%,此后随着温度进一步升高,浸出率反而有所下降.这是因为过高的焙烧温度使原矿中低熔点化合物开始熔化,同时物料间有可能相互反应生成另外的低熔物,这些液相的形成可能对金及其赋存物形成包裹,冷却后形成结块,从而使浸出困难.因此680 ℃即可保证碳的较好焙烧脱除,又能尽量避免低熔物的熔化和形成. 2.2 焙烧时间对氰化效果的影响 将300 g破碎矿在680 ℃下于马弗炉中焙烧一定时间,考察焙烧时间对焙砂中金浸出效果的影响,氰化条件同2.1节,试验结果如图2所示. 图2 焙烧时间对焙砂氰化效果的影响 Fig.2 Effect of roasting time on cyaniding 随着焙烧时间的延长,氰化浸金效果变好,金的浸出率从2.0 h的73.26%提高到4.0 h的84.13%,并进一步提高到5.0 h的86.22%,渣含金相应从2.0 h的2.40%降低到5.0 h的1.30%.但超过4 h后金的浸出效果变化较慢,说明此时焙烧时间已不是主要限制因素,进一步延长焙烧时间对金浸化效果的改善不大.但可通过改变物料粒度和焙烧作业制度,如动态焙烧来提高焙烧效果,从而进一步提高浸出率. 2.3 氰化钠浓度对氰化效果的影响 为突破静态焙烧对金浸出效果的限制和验证放大试验的效果,采取了回转窑焙烧金原矿,以使更多的碳能焙烧脱除.通过电机带动使其窑体以1 r/min的速度转动,焙烧量为破碎至5 mm以下的金原矿200 kg,于660~740 ℃下焙烧7 h.冷却后细磨至-0.074 mm占90%~92%,取300 g这种焙砂进行氰化浸出,氰化条件同2.1节,试验结果如图3所示. 图3 氰化钠浓度对焙砂氰化效果的影响 Fig.3 Effect of NaCN concentration on cyaniding 从图3可看出,随着氰化钠浓度从600 g/t提高到1

000 g/t,金的浸出率从77.90%提高至84.67%,同时浸出渣含金从1.99%降低至1.38%,氰化效果提高明显.此后进一步提高氰化钠浓度,金的浸出率和渣含金都基本维持不变,反而进一步提高氰化钠浓度一方面增加氰化钠的消耗,另一方面也增加浸出液的处理成本,因此合适的氰化钠浓度为1

000 g/t.同时与马弗炉焙烧结果相比较,在降低氰化钠加入浓度和扩大焙烧规模的情况下,回转窑焙砂的金浸出率反而更高,说明实现动态焙烧可显著提高氰化效果,如能优化焙烧操作,如加料方式和旋转速度,有望进一步提升焙烧脱碳效果. 2.4 氰化时间对氰化效果的影响 焙砂及浸出条件同上,保持氰化钠浓度为1

000 g/t,氰化反应时间对焙砂中金浸出效果的影响见图4. 图4 氰化时间对焙砂氰化效果的影响 Fig.4 Effect of cyanidation reaction time on cyaniding 随着氰化时间的延长,氰化浸金效果变好,金的浸出率从12 h的84.67%提高到最高24 h的86.91%,渣含金达到最低的1.12%.但超过24 h后金的浸出率增加缓慢,浸出反应已基本达到平衡,说明氰化反应时间已不是限制因素,再延长浸出时间对浸出效果提高无明显影响.但浸出反应有可能受制于脱碳不完全、粒度以及其他物相包裹等问题,影响浸出率进一步提高. 2.5 原矿粒度对氰化效果的影响 焙砂及氰化条件同上,保持氰化时间为24 h,对细磨后的焙砂进行分级,获得不同粒度的焙砂进行浸出试验,考察物料粒度对金氰化效果的影响.如图5所示.焙砂粒度对金的浸出率有较大影响,随着焙砂中细组分(-0.074 mm)相对含量的增加,金的浸出率逐渐增加,当-0.074 mm占30%时,金浸出率只有53.38%,此后随着细组分含量增加,金的浸出率逐渐增加到-0.074mm占99.4%时的87.17%,而渣含金降低至1.08%,根据氰化生产实践,此粒度可保证金有高的浸出率. 图5 物料粒度对焙砂氰化效果的影响 Fig.5 Effect of materials particles on cyaniding 2.6 炭浆法提金试验 通过以上试验探索出含........