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文檔簡介
1、硫脈提取金、銀工藝加布拉對(duì)硫月尿法和氛化法做了對(duì)比試驗(yàn),兩種方法同是處理含碳碑黃鐵礦金精礦500g,在25C、液固比為2時(shí),采用空氣作氧化劑(1L/min)且各取其最佳浸出參數(shù):硫脈法用 1000mL含質(zhì)量濃度為 0.175moVL H2SQ, 0.197mL/L (15g/L )的 TU溶液;停化法用 1000mL 去離子水加4g NaCN,并加Ca (OH 2保持pH= l0。圖1表明,硫脈法浸出 30min后金回收 率近90%此時(shí)停化法金的回收率僅35%欲達(dá)94%勺提取率,停化法需 24h,而硫脈只須1h。340200磁峰o制化物圖】斑康法與氤化法的比粉哥羅尼沃爾德對(duì)未經(jīng)預(yù)處理的或酸洗的
2、礦石用硫酸-硫脈溶液作浸出金的研究,當(dāng)溶液含濃度為1.0mol/L的HSQ, 1.2mol/L的硫脈和0.1mol/L的過氧化氫時(shí),溶金速度很快,經(jīng)1h便可回收98.5%的金,硫脈的消耗是 1.4 kg/t 礦石。陳登文從難處理的含碳泥質(zhì)礦石中浸出金,經(jīng)焙燒和硫酸預(yù)處理后的礦石,酸性硫脈浸出金回收率達(dá)95%硫脈與硫酸消耗分別為每噸礦石1.5-2 kg 和70 kg。就地浸出有限責(zé)任公司(Insitu Inc. ) 1981年在澳大利亞維多利亞進(jìn)行了就地浸出試驗(yàn)。據(jù)報(bào)道,硫脈、硫代硫酸鹽和鐵停化物的混合物溶液首次被用于“壓入-抽出(push-pull ) ”試驗(yàn),借以從一種深覆蓋的沖積型礦床中提
3、取金。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算,1000kg干料和100kg濕料(含金35g),在加HzSQ 5kg、SO 0.5kg、 HQ (30為0.75kg、硫脈1.05kg的條件下,金的提取率可達(dá) 98%(其中浸出段提取 80%硫 脈洗滌段提取10%,經(jīng)3段炭吸附,金的回收率為97.86%( 3段分別為80% 16.37%和1.49%), 金的總回收率在 95%以上??傊?,近年來國外對(duì)硫月尿法提取金表現(xiàn)出極大的興趣,但又持較謹(jǐn)慎的態(tài)度。較普遍地認(rèn)為與?;ㄏ啾龋蛎}法具有減輕環(huán)境污染,加快溶金速度、降低銅、鋅、碑、銳干擾程 度,工藝流程短、投資省、操作較簡便等優(yōu)點(diǎn);但藥劑消耗高,設(shè)備費(fèi)用較多等涉及經(jīng)濟(jì)效 益的
4、問題還有待進(jìn)一步解決。蘇聯(lián)學(xué)者B.B.羅捷??煞?qū)Υ罅康睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)研究工作進(jìn)行綜合分析后,制定出了以 硫脈浸出為基礎(chǔ)的濕法處理金礦石的原則工藝流程,該流程包括以下四個(gè)主要工序: 采用再生的、凈化除雜后的酸性硫脈溶液進(jìn)行金的攪拌浸出。 含金的浸出液與浸渣通過濃密過濾的方法進(jìn)行分離。 從溶液中回收金,以獲得相應(yīng)的符合精煉廠要求的產(chǎn)品。 回收金后的硫脈溶液作進(jìn)一步處理,以再生硫脈和除去溶液中的雜質(zhì)。對(duì)于從溶液中回收金,可采用下述幾種方法: 金屬(鋅、鉛、鋁)置換沉淀,堿液(NaOH等)破壞絡(luò)合物,電解沉積,吸附在活性炭和陽離子交換樹脂上?;厥辗椒ǖ倪x擇,主要取決于溶液中的金屬含量。對(duì)于金和銀含量較高
5、、質(zhì)量濃度大于500 mg/L的溶液,宜采用電解法,它能同時(shí)使硫脈得到再生; 對(duì)金質(zhì)量濃度小于 50mg/L、 銀質(zhì)量濃度在200-400 mg/L的溶液,吸附法最有前途,并且貴金屬既可以吸附在活性炭上, 又可以吸附在陽離子交換樹脂上;對(duì)金質(zhì)量濃度大于50 mg/L、銀質(zhì)量濃度大于 20 mg/L的溶液,當(dāng)使用吸附法不太有效,即金屬的富集程度較低時(shí),可用金屬置換沉淀法,在這種情況下采用電解法在經(jīng)濟(jì)上是不太合適的。目前研究過的硫脈提金工藝主要有:常規(guī)硫脈浸出法、向浸出液中通入SQ的SKW法、加金屬鐵板進(jìn)行浸置的鐵漿法、加活性炭或陽離子交換樹脂進(jìn)行吸附的炭漿或樹脂漿法,以及向浸出槽中插入陰、陽極板
6、進(jìn)行電解的電積法等?,F(xiàn)今供硫脈法提金的原料大多使用含金高的金精礦或焙砂,作業(yè)技術(shù)幾乎與用壓縮空氣進(jìn)行攪拌浸出的停化法一樣, 只是需要采用耐酸設(shè)備。 從浸出礦漿中回收金的方法多采用鐵 漿法和炭漿法等。1.常規(guī)硫脈漫出法此法是向硫酸酸性 (pH1.5-2.5)硫脈礦漿中鼓風(fēng)攪拌進(jìn)行金、銀浸出的常規(guī)方法。 礦漿中的已溶金通常采用過濾和多次洗滌,并從濾液和洗液中用置換、吸附或電解法回收金。它與?;ǖ腃CD工藝相似。但由于礦漿是強(qiáng)酸性硫脈介質(zhì),銅、鉛、鋅、鐵等賤金屬會(huì)和金、銀一道溶解生成硫脈絡(luò)離子,它不但使礦漿中的離子濃度過高,也會(huì)消耗大量硫脈。 特別是用來處理硫精礦時(shí),硫進(jìn)入溶液會(huì)生成S、SO2-、
7、HSG-等硫化物。它們的相互轉(zhuǎn)化又可使礦漿中H2S (液)的平衡濃度約達(dá) 0.1mol,它會(huì)使金屬離子大量生成硫化物沉淀。其中特 別是金、銀被硫化而沉淀于礦漿中,或者硫粘附于礦粒表面而產(chǎn)生鈍化,都會(huì)降低金、銀的浸出率,使硫脈浸出作業(yè)終點(diǎn)過早出現(xiàn),浸渣中含金過高而造成損失。但由于硫脈對(duì)銀的浸出率比停化法高得多,故1982年以來墨西哥科羅拉多金銀礦山就采用硫脈法代替?;◤暮y尾礦中浸出銀,獲得了很好的效果。1)從輝銳礦精礦中浸出裸露金澳大利亞新南威爾士的希爾格羅夫(Hillgrove )銳礦是一個(gè)早期開采的礦床,現(xiàn)存銳礦帶平均寬300-400m。1969年,新東澳大利亞礦業(yè)公司(NEAM又在這里
8、經(jīng)營一個(gè)小礦山和選廠。該礦為石英脈型含金輝銳礦床,主要共生礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、白鴇礦和綠泥石等,礦石含 Sb 4.5%、Au 9g/t 。采出的礦石經(jīng)磨礦、重選和浮選,產(chǎn)出銳精礦售給冶 煉廠。精礦中含金 30-40g/t、冶煉廠不付給任何報(bào)酬。為了提取其中的金,選廠曾用?;?法試驗(yàn),效果不好,后在試驗(yàn)其他溶劑時(shí),發(fā)現(xiàn)硫脈能快速地浸出精礦中的裸露金。而于 1982年3月建立一座1t/h的小型分批作業(yè)硫脈浸出車間。該車間處理銳精礦只是回收其中的單體解離金,并不企求更高的金回收率。故采用較高的硫脈和Fe3+濃度,并將浸液與精礦預(yù)先混合制漿,可使每批精礦的純浸出時(shí)間縮短至巧min以內(nèi)。浸出貴
9、液中的金用活性炭吸附,產(chǎn)出含金6-8kg/t的載金炭直接出售。吸附金后的硫脈液加HbQ調(diào)整氧化還原電位后返回浸出過程循環(huán)使用。采用硫脈浸出的最初幾個(gè)月,曾出現(xiàn)已溶金沉淀損失,經(jīng)查明,它是由金吸附在精礦中的綠泥石礦物表面而造成的,故又在浮選時(shí)添加空氣抑制劑633以抑制綠泥石,并在浸出前向礦漿中加入少量柴油。采取這些措施后,裸露金得以浸出,精礦中金回收率達(dá)50%-80%硫脈消耗通常在2 kg/t以下。該公司還發(fā)現(xiàn),浮選尾礦中的毒砂含有大量金, 故又增加了毒砂浮選回路, 產(chǎn)出的碑精 礦含As15%20% Sb 5% Au 150-200g/t,尾礦中金的回收率為 70% 為此,又于 1983年建 成
10、一座600 t/d 的早期尾礦再處理工廠,可從每噸尾礦中回收金1-2.5g 。2) 含銀原料制取純銀為了探索用含銀原料制取純銀的新工藝,張箭等進(jìn)行了含銀原料的硫脈浸出、絡(luò)合物結(jié)晶和灼燒結(jié)晶體制取純銀的新工藝研究。試驗(yàn)結(jié)果,銀的回收率91%以上,產(chǎn)品銀純度達(dá)99.84%。實(shí)驗(yàn)所用原料組分為(%) : Ag 0.91 , AgCl 0.29 , SiO2 61.00 , CaO15.76 , MgO0.78 , Fe2O 1.81 , AbQ 1.75 , K2O 1.16 , N&O 0.47 , H2O 3.30,揮發(fā)物 11.05,其他 1.72。小型試驗(yàn)將原料磨細(xì)至-2mm,稱樣1
11、00g置于500mL燒杯中,加入二次蒸儲(chǔ)水和試劑純藥 劑配制的浸出液300mL進(jìn)行各條件單因子實(shí)驗(yàn),并根據(jù)單因子實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合條件實(shí)驗(yàn), 選定的最佳條件為:SCN HQ的物質(zhì)的量濃度為 0.52mol/L, H 2SO為1.18mol/L,Fe 2 (SQ) 3為0.004mol/L、溫度60C、攪拌速度700r/min,浸出時(shí)間2.5h,經(jīng)過濾、洗滌,洗液和濾液 合并,渣棄去。銀的浸出率為98.50%。擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)在上述條件下,改用自來水和工業(yè)純藥劑進(jìn)行擴(kuò)大10倍的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果,銀的浸出率分別為97.23%-98.91% ,重現(xiàn)了使用二次蒸儲(chǔ)水和試劑純藥劑小試的結(jié)果。硫脈浸出液中銀呈 Ag (S
12、CNHk) 3+絡(luò)離子狀態(tài)。絡(luò)合物的結(jié)晶經(jīng)單因子實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示: 溫度由15C降至2C,結(jié)晶率由70毗升至95咐上;pH在0.5-3之間,結(jié)晶率都在 80%A 上,pH上升,結(jié)晶率只略有增加。當(dāng)pH> 3.5時(shí)則出現(xiàn)黑色沉淀。溶液含銀質(zhì)量濃度為0.63.6g/L時(shí),結(jié)晶率都略高于80%隨著銀濃度的升高,結(jié)晶率略有下降趨勢,但無明顯影響。在此基礎(chǔ)上選定的結(jié)晶條件為溫度2C、pH= 3、原液含銀質(zhì)量濃度為 0.78g/L,銀的結(jié)晶率達(dá)93%在三因素中,經(jīng)方差分析表明,影響結(jié)晶率的主要因素是溫度。產(chǎn)出的結(jié)晶于100C左右干燥后,升溫至 1100C灼燒產(chǎn)出99.84%的純銀。若將母液中分離的結(jié)晶用
13、低溫水洗滌除去可溶雜質(zhì),產(chǎn)品純度還可提高。分離結(jié)晶后的母液,可返回再用于浸出銀。本實(shí)驗(yàn)雖為0.1-1.0kg規(guī)模小型探索性試驗(yàn),但生產(chǎn)流程短、工藝簡單、設(shè)備投資少、產(chǎn)品純度高,且可用來處理不純金屬銀、氯化銀、硫化銀、輝銀礦、角銀礦及其混合原料, 具有工業(yè)應(yīng)用前景。2.SKW法(又稱SO還原法)此法是前聯(lián)幫德國南德意志停氨基化鈣公司(SKW組織研究的,在常規(guī)硫脈浸出法基礎(chǔ)上向硫月尿浸金體系中通入還原劑SO的方法。此法是鑒于硫脈穩(wěn)定性能差,易于氧化,在含F(xiàn)e3+較高(質(zhì)量濃度36g/L)的溶液中,硫月尿會(huì)由于下列反應(yīng)而失效:2SCNiH,=- (SCNjHJj +2H* SCNjH. 中亞頃化物-
14、YCNN氏 +2S以上反應(yīng)是分三步進(jìn)行的。 第一步是可逆反應(yīng), 硫脈能氧化生成二硫甲豚, 在有還原劑 時(shí)生成的二硫甲豚又可還原為硫脈。第二步是不可逆反應(yīng),二硫甲豚受歧化作用部分還原為硫服,部分生成組分不明的亞磺化物。第三步也是不可逆反應(yīng), 它們被最終分解為氨基停和單質(zhì)硫。氨基停還可進(jìn)一步分解為尿素。由于這一反應(yīng),使硫月尿在浸金過程中的氧化損耗量常高于作為溶金藥劑的純消耗量許多倍。且最終分解生成的單質(zhì)硫具有粘性,它會(huì)覆蓋在所有固態(tài)物料的表面使它們發(fā)生鈍化,使金等的浸出率降低。為克服這些困難,應(yīng)避免上述反應(yīng)中二硫甲豚的不可逆分解,即防止二硫甲豚在溶液中濃度過高,或者加人還原劑使二硫甲豚通過可逆反應(yīng)
15、部分還原成硫服。這個(gè)設(shè)想就是SKW法研究的基本指導(dǎo)思想。二氧化硫是一種高效的還原劑,在硫月尿浸金的特定條件下,研究者發(fā)現(xiàn)只要有二硫甲月米 存在,它就不會(huì)去還原其他氧化劑。在用0.2-0.7mm銀粒進(jìn)行硫脈浸出試驗(yàn)中,當(dāng)不加SQ時(shí)銀粒表面覆蓋有一層暗色膜,銀的浸出率約25%這顯然是Fe3+的存在和起始濃度較低(0.5g/L )的緣故。若向浸液中供 入過量SO,銀粒表面呈現(xiàn)明亮的金屬狀態(tài),銀的溶解率可達(dá)100%當(dāng)過程中SO供入量不足,銀的浸出率又會(huì)下降。當(dāng)采用相同的方法浸出金粒時(shí),貝U發(fā)生了預(yù)想不到的現(xiàn)象,即當(dāng)SO供入量不足時(shí),金粒表面明亮,金的溶解率幾近100%而供入過量 SO時(shí),金的溶解速度反
16、而下降。雖如此,但這種現(xiàn)象是可用化學(xué)動(dòng)力學(xué)解釋的。通過試驗(yàn)證明:在硫脈浸金的實(shí)際應(yīng)用中,將礦漿溫度提高至40C,以加速硫脈氧化生成二硫甲豚;并以適當(dāng)速度向礦漿中供入SQ來還原礦漿中過量的二硫甲豚??刂芐O的供入速度以使礦漿中硫脈總量的50%保持二硫甲豚的氧化狀態(tài),就能實(shí)現(xiàn)金、銀的高速浸出和降低硫脈消耗。這一措施就是SKW法成功的關(guān)鍵。表 1 是對(duì)含 Pb 50% Zn6.8%、Fe 26.5%、Ag 315g/t, Au 10.6g/t 的一種難處理氧化礦, 分別采用?;?、常規(guī)硫脈法和SKW法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果。從表中看出,SKW法往硫脈浸出礦漿中供入SQ 6.5kg/t, 在5.5h內(nèi)金、
17、銀的浸出率比?;ê统R?guī)硫脈法高得多,實(shí)現(xiàn) 了金、銀的高速浸出,并可使硫脈的消耗量降至0.57kg/t。由于SKW法的硫脈消耗已降至如此低的水平,且浸出時(shí)間大大縮短,它不但用來處理高品位的金精礦是經(jīng)濟(jì)的,就是用來處理低品位的金礦石也可能是經(jīng)濟(jì)有效的。表1不同方法對(duì)難處理氧化礦的浸出對(duì)比試驗(yàn)指標(biāo)氤化法常規(guī)硫月尿法skww 法藥劑消耗/ (kg t )734.40.57浸出時(shí)間/h24245.5SO消耗量 / (kg t-1)6.5金浸出率/%81.224.785.4銀浸出率/%38.6154.8浸出液中的金、銀可以采用活性炭、 強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂或硫醇樹脂吸附,再用熱酸或硫脈液進(jìn)行解吸。由于硫
18、服用量如此之少,可不必考慮再回收它。SKW法小試結(jié)果表明: 提高作業(yè)溫度至 40C,可加速硫月尿氧化生成二硫甲月米; 控制SO的供入速度,通過 SQ的還原作用將過量的二硫甲豚還原為硫脈,使礦漿中 硫脈總量的50%呆持二硫甲豚狀態(tài),可防止給料的鈍化,以獲得最高的金、銀溶解速度; 供入適量SO,使過量的二硫甲豚還原為硫脈,防止礦漿中二硫甲豚濃度過高而發(fā)生 不可逆化學(xué)氧化降解損失,以提高硫脈的再生和利用,降低硫脈消耗。根據(jù)小試結(jié)果,R.G.舒爾策采用圖2的工藝試驗(yàn)流程。試驗(yàn)給料1.1t (其中含水100kg), 浸出用硫脈來自再循環(huán)液,新添硫脈1.05kg加入硫脈洗滌段,氧化劑使用H2O。作業(yè)過程中
19、硫脈TU(g/L )和Au (mg/L)的質(zhì)量濃度和溶液流量(L)的平衡數(shù)值亦示于圖中,其作 業(yè)技術(shù)要點(diǎn)和指標(biāo)為:呻0,75虹4g 2ST00I)"含Au 55爐SO, D J kfI 000I tKM>過囂1次唆附水100洗摩I5.M, <0 1二找我射i doo115 皓 5 73 )10011網(wǎng)丸! 13 ! 000 1過就11Trtlfl 5 2B3% 對(duì)I 000淄 k#QQ70石gn曲石里潸冬些勇礦里Au0 705ffi 2 SKW法捷金工藝試噓流程及物料邛腐 供入原料為含水10%勺濕料,不論采用硫化礦的浮選精礦或經(jīng)預(yù)先酸洗處理的氧化 礦,都脫除了較多的雜質(zhì),
20、減少了礦石處理量; 每噸礦SQ總耗為6.5kg,浸出后將剩余 S。通入礦漿中,使二硫甲月米進(jìn)一步還原為硫 服,并使氧化生成的硫完全沉淀,為后繼作業(yè)提供性能穩(wěn)定的溶液; 浸出作業(yè)用的氧化劑Fe3+,由原料自身所含鐵經(jīng)酸溶解和HzQ氧化而得; 硫脈浸出后的礦漿,經(jīng)一次過濾后貴液送一次吸附。濾餅中所含的Auk Ag使用含硫脈質(zhì)量濃度為15g/L的熱(50C)溶液進(jìn)行簡短洗滌后進(jìn)行二次過濾,濾液送二次吸附和作二次洗液用。濾渣再用貧液進(jìn)行三次洗滌,洗液送三次吸附。最終濾餅和廢液加石灰或堿性 研石中和后排入尾礦壩; 試驗(yàn)給料的1t干料中含金總量為 35g,浸出液中金的回收率 88%兩次洗滌回收率10%總浸
21、出回收率98%最終濾餅中渣含金 0.7g,液含金0.05g,合計(jì)損失金0.705g,損失率 2%其中渣中損失較大。若要再提高回收率,可在過濾設(shè)備B中加水再洗滌最終濾餅一次,并進(jìn)行第四次吸附(如圖中虛線所示)后排放; 貴液中Au、Ag的回收,若采用活性炭吸附,載金容量高達(dá)100kg/t,可經(jīng)緞燒后熔煉或進(jìn)行解吸處理;若采用離子交換樹脂吸附, 樹脂的載金容量雖比炭小, 但可用少量濃硫脈 液解吸產(chǎn)出富金貴液, 送電解或置換回收。 本試驗(yàn)使用活性炭吸附, 金的吸附回收率第一次 為80% 第二次16.37%,第三次1.49%,總吸附回收率 97.86%。經(jīng)上述1t規(guī)模的工藝試驗(yàn)后, R.G.舒爾策給出的
22、硫脈炭漿法工業(yè)生產(chǎn)流程如圖3。此工藝與停化炭漿法工藝流程極為相似。 但由于硫脈浸出金的作業(yè)時(shí)間比停化法短得多,故采用先浸出后吸附的無過濾炭漿法。其他條件則與上述的工藝試驗(yàn)流程條件相近。供礦 俄尊淘化制町,lf, 冊(cè)植浸出礦紫尾V堪金洛再循環(huán)水n 3 skw破孵蠢漿法工業(yè)曖程3.鐵漿法(“浸-置” 一步法)鐵漿法是在硫脈浸出金時(shí)向浸出槽的礦漿中插入一定面積(試驗(yàn)中常為3m2- m3 槽-1)的鐵板,使已溶金、銀及銅、鉛等電位比鐵正的金屬離子呈微米粒級(jí)硫化物牢固地沉積于鐵 板上。由于沉積速度較快,一般每2h要提出鐵板刮洗一次金泥,然后再插入槽中繼續(xù)使用。此法屬于無過濾作業(yè),設(shè)備和操作都較簡單,金的
23、沉積回收率也可穩(wěn)定在99咖以上。它已在我國的一些礦山推廣應(yīng)用。金泥的沉積仍屬負(fù)電性金屬置換范疇。即礦漿中的HzS會(huì)吸附在鐵板表面,并隨著鐵的溶解而電離出H+,故鐵板上HaS的電離速度遠(yuǎn)大于礦漿中 HaS的自然離解,因而使鐵板表面 S/濃度遠(yuǎn)高于礦漿內(nèi)部,因此已溶金等金屬離子在鐵板表面發(fā)生硫化反應(yīng)并沉積的速度也遠(yuǎn) 大于礦漿內(nèi)部,在較短時(shí)間內(nèi)就能在鐵板表面覆蓋一厚層硫化沉淀物。只要鐵的溶解不發(fā)生鈍化,金、銀、銅、鉛等金屬離子的硫化沉淀就能正常地快速進(jìn)行。故產(chǎn)出的“金泥”中, 含金品位主要決定于原料中電位比鐵高的各種金屬的溶解量。在通常情況下,產(chǎn)出的金泥含金只有1%-5%且金、銀等硫化物在鐵表面的沉
24、積是以鐵的溶解進(jìn)行置換的,故鐵漿法使用 的鐵板溶蝕很快(每噸精礦消耗普通鋼板15kg或低碳鋼板5kg),硫酸消耗量也很大,需經(jīng)常向礦漿中補(bǔ)加酸,以保持介質(zhì)處于適宜的酸性狀態(tài)。1)鐵漿法工藝試驗(yàn)在早期的試驗(yàn)中,由于硫脈浸出硫精礦的金的浸出指標(biāo)遠(yuǎn)低于?;ǎ识嗄陙碓S多研究者認(rèn)為:硫脈法只適用于處理組分簡單的原料。自從長春黃金研究院和北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院等向硫脈浸出體系中引人固相鐵(鋼板)進(jìn)行“鐵浸置”后,大幅度地提高了金的 浸出率和回收率,而成為硫脈提金的一項(xiàng)重大措施。在適宜的條件下,它可取得與?;ㄌ幚硗愒舷嗤慕鲋笜?biāo),且浸出時(shí)間比?;ǘ?。在含有氧化劑的酸性硫脈液中,不單金、銀會(huì)溶
25、解,銅、鉛、鋅等賤金屬氧化物和硫化 物也會(huì)發(fā)生溶解:MeO+2H二 Me+H2OMeS+2H' Me+H2S硫化物溶解生成的 H2S在氧化劑和酸的作用下還可發(fā)生一系列反應(yīng)生成S, S 2-, HSO-,SO2-等。它們?cè)诓煌娢缓?pH條件下還可互相轉(zhuǎn)換。在酸性條件下又可通過可逆反應(yīng)再生 成H2S,使溶液中的硫化物之間實(shí)現(xiàn)平衡。此時(shí)H2S的平衡濃度約0.1mol/L,這些H2S在溶液 中可與已溶的Au+、Ag+、Cu2+、Pb2+、Zn2+反應(yīng)而生成硫化物沉淀。這種情況,在不向礦漿中加固相鐵的硫脈浸出金前期,由于礦漿中離子濃度小,H2S的生成量也很少,且精礦表面暴露的金粒數(shù)量多面積大,
26、硫脈的濃度也大,在氧化劑的作用下,金的浸出率較快,已溶金含量不斷上升。 但隨著浸出時(shí)間的延長,礦漿中金屬離子濃度不斷增高,同時(shí)H2S濃度也隨之上升,游離硫脈濃度不斷下降。H2S的濃度升高則自然解離出更多的S2-,并與已溶金(和其他金屬)離子反應(yīng)生成硫化物沉淀。隨著硫化物沉淀作用的加 強(qiáng),浸出液中金含量上升速度遞減,并逐步發(fā)展到金的浸出與硫化物沉淀兩者之間發(fā)生平衡而達(dá)到“終點(diǎn)”。這一終點(diǎn)比原料中金的真實(shí)浸出終點(diǎn)早很多,故金的浸出率只90%多一點(diǎn),比停化法約低6%(見圖4)。當(dāng)向礦漿中加人固相鐵后,已溶金及其他高電位金屬離子便迅速地在鐵板上與 S2-反應(yīng)生成硫化物沉積而得到回收。圖中金的浸出沉淀率
27、,隨鐵板加人時(shí) 間的早晚而呈直線上升,當(dāng)在礦漿浸出作業(yè)的同時(shí)加鐵時(shí),金的浸出沉淀回收率基本與?;雎氏嗤H缬铝蚪鹁V,?;ń雎蕿?6.10%,硫脈鐵漿法浸出率為 96.06%;金洞岔硫金精礦,氤化法浸出率為89.63%,硫脈鐵漿法浸出率為 87.49%。二者的指標(biāo)相當(dāng)接近。金等金屬離子在鐵板上迅速發(fā)生硫化沉淀,不但降低了礦漿中的離子濃度,防止它們的濃度過高而硫化沉入渣中造成金的損失,還因絡(luò)陽離子中金屬離子的離解而釋放出大量硫服,使礦漿中游離硫脈濃度增加。圖5是硫脈法與?;ㄔ诓煌鰰r(shí)間金浸出率的對(duì)比曲線。從圖中看出,不加鐵的硫脈法由于金的硫化沉淀,經(jīng)浸出16h金的浸出率最高只達(dá)
28、52%右,隨著時(shí)間延長由于金的硫化沉淀加強(qiáng)還略有下降。 而在浸出同時(shí)加鐵的硫脈法, 金的浸出率隨時(shí)間的延長不斷上升, 最終的浸出率與?;ㄏ喈?dāng)接近。表2是硫脈鐵漿法浸出硫金精礦原料的主要組分和浸出、回收指標(biāo)一例。表2硫脈鐵漿法作業(yè)指標(biāo)組分精礦品位/%浸渣品位/%浸出率/%金泥中回收率/%Au32.625g/t0.28g/t87.7799.65Cu0.40.284598.67Pb2.181.7336.789Zn2.031.8427.5923.5Fe34.7834.9119.99.26注:表中Fe的增加是插入鐵板溶解生成的;品位除 Au為g/t夕卜,其余為%圖4己灣金發(fā)生諷淀(24 h對(duì)甕景出窣的
29、影響1 一不血快;2浸出W b后血雄f 3槎出4h后加帙;-整出同時(shí)加推.3米化怯0412162024圖5不M方法不同時(shí)間金浸出率對(duì)比曲域圖I一不M帙;2-ff出同時(shí)此* 3(化技2)碳泥質(zhì)氧化礦的焙燒和鐵裝法浸出研究張家口金礦自然金主要賦存于褐鐵礦、黃鐵礦、白鉛礦、方鉛礦、黃銅礦和石英中,經(jīng) 浮選產(chǎn)出含碳、泥質(zhì)和堿性礦物較高的難處理金精礦。對(duì)與此類似的礦石,國內(nèi)外在停化前都采取各種工藝措施來消除碳和有害雜質(zhì)的影響,但?;雎嗜圆桓哂?5%-90%而直接或在脫碳后進(jìn)行硫脈浸置,金的浸出率也只80%右,且每噸精礦耗硫酸135-180kg ,硫脈大于5kg。為了提高此精礦的金浸出率,經(jīng)試驗(yàn)后,預(yù)
30、先對(duì)精礦進(jìn)行氧化焙燒,實(shí)現(xiàn)了除碳、分解碳酸鹽和驅(qū)除褐鐵礦中結(jié)晶水的作用,再用硫脈鐵漿法浸置,獲得了比?;–C"藝還好一些的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。圖6是將含金100g/t左右的浮選精礦,在 680C左右的溫度下焙燒 20min左右,再經(jīng) 細(xì)磨至94%-0.043mm(-325目),經(jīng)加硫酸調(diào)漿至 pH=1.5-2后再添加硫脈,于六臺(tái)浸出槽 中進(jìn)行連續(xù)硫脈鐵漿法浸置。經(jīng)3個(gè)批次44個(gè)班的試驗(yàn)表明,金的浸出率為95.07%96.40%,平均95.79%。鐵板上金泥的金沉積回收率98.45% 99.69%,平均為98.99%??偦厥章势骄?4.82%。每噸精礦耗硫酸 70kg ,硫脈1.5-2.2
31、kg ,主要材料消耗 42.42-52.48 元/t ,比國內(nèi) 停化CCDtt藝處理同類礦石的成本 98.66元降低57% -47%。石叛TZS6破渥履化礦的雄燃.帙狹法漫量工藝本工藝礦漿不需過濾,設(shè)備和基建投資低,占地面積小,操作簡便,節(jié)省勞力,流程也 短。它是我國硫服法從難處理礦石中提金,從研究走向工業(yè)應(yīng)用的首次突破,早已成功應(yīng)用于張家口金礦的工業(yè)生產(chǎn)。為硫脈鐵漿法在我國的研究和推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。3)鐵漿法的工業(yè)試驗(yàn)和推廣應(yīng)用硫脈鐵漿法的工業(yè)試驗(yàn)用的原料為硫金精礦,其中含有少量氧化礦物。其主要礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、孔雀石、自然金及脈石礦物石英、絹云母、綠泥 石、高
32、嶺土和碳酸鹽類等。精礦組分(金、銀為g/t,其他為為為Au 80.77 , Ag 50, Cu 0.71 ,Pb 0.6 , Zn 0.18 , Fe 25.09 , S 26.55 , As 0.046 , Bi 0.0063 , Ni 0.038 , SiO2 22.44 , CaO 4.08, MgO 11.80, Al2。3.60。自然金粒度-0.038mm (400 目)占 80咐上,其中0.0067-0.0033mm 的約占 50%。試驗(yàn)采用連續(xù)浸置作業(yè),規(guī)模為1.5t/d 。給料方式一為機(jī)械連續(xù)給料,二為入工定量給料。浮選精礦經(jīng)濃密機(jī)脫水后進(jìn)行調(diào)漿,再入旋流器和分級(jí)機(jī)組成的閉路循
33、環(huán)中磨礦,溢流送浸出。浸出金的回收是在槽中掛入鐵板,在浸出的同時(shí)沉積金。試驗(yàn)在七只槽中連續(xù)進(jìn)行,磨礦粒度 80%-85%-0.043mm(325目),固液比1:2硫脈初 始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%, pH 1-1.5,液溫25C,插入鐵板3n2 -搭槽-1 ,浸置時(shí)間35-40h ,并 按每2h由大車定時(shí)吊出鐵板自動(dòng)刮洗金泥一次。經(jīng)過12d分別對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)表明:金的浸出率分別為94.50%和95.21%,沉積回收率99.35%和99.64%,總回收率93.89%和94.86%。金泥(一例)組分(%)為:Au 3.05 , Ag 1.73 , Cu 13.57 , Fe 15.66 , S
34、20.36 , SiO2 19.42 , CaO 0.33, MgO 0.35, A12。2.95 。 其中(Au+ Ag) 4.78%。為了提高金泥中的 Au、Ag品位,曾在刮洗前先用高壓水沖洗除去鐵 板表面附著的黃鐵礦和細(xì)粒礦泥,金泥含金可提高至5%以上工業(yè)試驗(yàn)表明: 硫脈鐵漿法與?;媪鲀A析洗滌工藝相比,各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)或略好(如表3),主要是硫服法所用精礦含金品位比?;ǖ驮斐傻?。若硫脈鐵漿法與停化炭漿法相比, 則硫脈法成本要高些。表3硫脈法與?;ń?jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較方法原料含金/,-1、(g t)渣含金/(g t-1)浸出率/%貧液含金/-3 、(g m )置換率/%總回收率/%精
35、礦生費(fèi)/(元 t)停化CC"藝101.154.0695.10.0799.5693.53165.13硫月尿法機(jī)械給料80.774.4494.50.2599.3593.89147.7人工給料75.53.6295.210.1399.6494.86 硫脈浸金的初始浸出速度很快,當(dāng)?shù)V漿在向硫脈槽加硫脈調(diào)漿后,金的溶解率已達(dá)50姆上,以后進(jìn)入各浸出槽溶解速度逐漸下降。表4是精礦在各槽中的浸出、置換作業(yè)指標(biāo)。由于礦漿中金的浸出和鐵的置換沉積是同步進(jìn)行的,礦漿中金屬離子濃度和Au溶解的電位都較穩(wěn)定,因此,金的浸出率和置換率均呈穩(wěn)步上升趨勢。表4 硫脈鐵漿法的浸出和回收指標(biāo)M |加酸槽加硫|浸置槽脈槽
36、1#2#3#4#5#6#7#精礦含金/ (g t-1)75.534.516.512.58.856.756.44.54.05累計(jì)浸出率/%54.31 78.1583.45 58.28 91.0691.53 !)4.0494.64浸液含金/ (g m-3)20.95 -1.254.51.560.630.330.270.15累計(jì)置換率/%46.3 78.55 92!.55 96.9998.42 !)8.7199.28 本試驗(yàn)是在高酸(pH 1-1.5 )和高濃度硫脈(質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.3%)條件下進(jìn)行的,精礦中各雜質(zhì)組分的總?cè)芙饴势骄_(dá)25%表5是精礦和最終浸渣(取自7#槽)的主要組分及它們的溶解率(一
37、例)。從表中看出,這些雜質(zhì)大量溶解進(jìn)入溶液中,不單加大了藥劑消耗,還使大量雜質(zhì)離子或化合物硫化沉淀或混入金泥中,致使金泥的含金品位降低。在這些雜質(zhì)離子和化合物濃度如此高的礦漿中,若不在浸出的同時(shí)采用鐵漿法置換,金粒的表面就易發(fā)生鈍化而降低浸出率,且會(huì)使已溶金的大量硫化物沉淀于渣中而降低回收率。表5硫脈鐵漿法浸出精礦時(shí)各組分的溶解率項(xiàng)目Au,-1 、'(g t)Ag/ (g t-1)Cu/%Fe/%S/%SiO2/%MgO/%CaO/%Al O/%精礦組分79500.64 26.69185.5235.74 ().391.414.64浸渣組 分4.25120.54 16.2121.730.
38、080.21.293.63溶解率94.627615.6339.2723.92 15i.8448.728.5221.77 本試驗(yàn)在初始礦漿 pH為1-1.5 , HbSO的質(zhì)量濃度為8.96g/L,硫脈濃度為4.49g/L的 條件下浸出,由于上述各種雜質(zhì)的大量溶解, 每噸精礦消耗硫酸100.5kg,硫脈6kg。經(jīng)作業(yè) 消耗,貧液中含H2SO濃度4.11g/L、SCNH4濃度2.14g/L,作業(yè)過程中的藥劑消耗占 50%A上。 本次使用的精礦,金呈極細(xì)粒分布于精礦中,磨礦粒度原則上雖以細(xì)為好。實(shí)際作業(yè)中磨礦粒度已達(dá) 80%-85% -0.043mm (-325目)。若再行細(xì)磨,不但增大磨礦成本,還
39、將增 大雜質(zhì)的溶出量,可能會(huì)引起金浸出指標(biāo)的惡化。 試驗(yàn)證明:硫脈鐵漿法工藝簡單、操作方便。長春黃金研究院為工業(yè)試驗(yàn)而設(shè)計(jì)的設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和程序自動(dòng)控制,可節(jié)省勞力,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,故該工藝和設(shè)備在完成試驗(yàn)后已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐證明,它能滿足生產(chǎn)需要。4 )金泥的處理硫脈鐵漿法金泥的產(chǎn)出率通常為精礦的1%左右,金泥含金常為1%-5%富集比小。鑒于金泥含金品位低,給下一步的提純帶來困難,故多采用火法熔煉或濕法冶金處理。金泥的火法熔煉可以采用塔蝸爐、小型電爐、轉(zhuǎn)爐或灰吹爐處理, 由于金泥含金低、組分復(fù)雜,特別是鉛、銅、秘等金屬的存在,需要進(jìn)行長時(shí)間的氧化熔煉才能除去,給火法熔 煉帶來困難。
40、為此,可依據(jù)金泥的實(shí)際組分,預(yù)先采用氧化或硫酸鹽化焙燒和酸或高鐵鹽浸 出等常規(guī)工藝將 S、Cu、Fe等除去,使金、銀富集后再進(jìn)行火法熔煉,并加熔劑造渣產(chǎn)出合 質(zhì)金,然后用常規(guī)工藝分離提純。金泥的濕法冶金,可用酸浸(煮)法、?;?、硫脈法、液氯化法、王水法等,但在大多數(shù)情況下,最好預(yù)先進(jìn)行氧化或硫酸鹽化焙燒和浸出以除去雜質(zhì),使金富集后再處理。在上述濕法冶金中, 停化法和硫月尿法所得產(chǎn)品金純度不高,還需提純處理。王水溶金再用SO、亞鐵鹽或亞硫酸鈉等還原劑還原的方法,使產(chǎn)品金純度提高,但必須預(yù)先除去金泥 中的雜質(zhì),使金泥中的金含量提高至50%以上才便于采用。而液氯化法則不受金泥含金品位高低和雜質(zhì)多少
41、的限制。 由于王水能溶解的物質(zhì)液氯化法也能溶解,浸出液中各種離子的濃度雖相當(dāng)高,但使用 SO、亞鐵鹽、亞硫酸鈉等還原劑均能選擇性還原金,并產(chǎn)出純度高的 金粉,再經(jīng)氧化熔鑄可產(chǎn)出純度大于99%勺金錠。但采用王水法或液氯化法,金泥中的Ag會(huì)生成AgCl進(jìn)入渣中,需采用氨浸法或亞硫酸鈉浸出法及其他適宜工藝從浸渣中回收銀, 或者將含AgCl的浸渣進(jìn)行還原熔煉,經(jīng)造渣后產(chǎn)出銅、銀等的合金,再用常規(guī)方法從中分 離銀并綜合回收有價(jià)金屬。若采用硫酸浸出除雜質(zhì),硝酸分銀和王水(或氯化浸出)分金的 分步濕法分離提純工藝,效果也很好。4.炭漿或樹脂漿法從硫脈浸出礦漿中吸附金、 銀的炭漿法或樹脂漿法, 其作業(yè)方法和停
42、化浸出的炭漿法或樹脂漿法一樣,所用的活性炭也一樣。 若采用樹脂漿法則因硫脈金絡(luò)離子為陽離子,而應(yīng)使用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂或硫醇樹脂等。如不使用粒狀吸附劑, 而使用陽離子交換樹脂纖維布或活性炭纖維布,還可免去從礦漿中篩分回收載金粒狀吸附劑的作業(yè),只需定時(shí)從礦漿中 提出載金纖維布送解吸金,并向槽中加入另一批備用纖維布繼續(xù)進(jìn)行吸附。由于硫脈金是帶正電荷的絡(luò)陽離子,金在吸附劑上的吸附性能與帶負(fù)電荷的停金絡(luò)陰離 子是不同的,其解吸方法也簡單些。只要通過熱(約 50 C)酸或熱硫脈液洗滌,吸附劑上 的金、銀就可完全洗脫下來?;钚蕴课浇饡r(shí)也吸附了一些硫脈,這些硫脈在有氧(空氣)條件下解吸金時(shí),會(huì)因炭表面的催化作用使硫脈快速氧化分解,鑒于同樣的原因,若要從貧液或尾液中回收硫脈,可先用活性炭吸附,然后在無氧條件下用少量溫?zé)崴礈?,就可獲得純凈的濃硫脈液。由于此法具有一定的難度,通常是將尾液或貧液進(jìn)行適度中和,使過量Fe3+zK解沉淀后返回使用。它既可節(jié)省硫服,又可實(shí)現(xiàn)無排污作業(yè)。廣西龍水金礦是含碳質(zhì)頁巖、石墨的硫化礦床。自然金
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