硫精礦燒渣中鐵金綜合回收試驗研究

1、硫精礦燒渣中鐵、金綜合回收實驗研究摘要含硫51.6%、金0.98g/t的硫精礦經(jīng)過焙燒,在溫度850條件下,獲得含鐵66.81%、金1.31g/t的燒渣。燒渣經(jīng)水浸除硫后，進行了硝酸鉛預處理、氰化浸金，金的浸出率達51.9%。關(guān)鍵詞含金硫精礦；焙燒；燒渣；預處理；氰化；浸金在硫酸生產(chǎn)過程中，硫鐵礦經(jīng)過焙燒后產(chǎn)生的燒渣中，含有氧化鐵和殘余的硫化亞鐵以及少量銅、鉛、鋅、砷和微量元素鈷、硒、鍺、銀、金等組分。據(jù)統(tǒng)計，中國近幾年來年排出的燒渣量在2000萬t左右,利用率僅為30%，剩余大量的燒渣不僅占有土地，污染著環(huán)境，且這種趨勢在逐年遞增【1】。因此，綜合利用硫酸燒渣，提取其中有價組分，降低廢渣排放

2、量，已成當務之急。該試驗以某高品位硫精礦為研究對象,研究了硫精礦焙燒及燒渣浸金的最佳工藝條件,以達到綜合回收燒渣中鐵和金、減少廢渣排放的目的。一、礦樣性質(zhì)某高品位硫精礦的化學多元素分析見表1。該硫精礦含硫較高，為51.6%，還含有低品位的金、銀以及銅、鉛、鋅等元素。銅、鉛、鋅的含量低，無法綜合回收。金品位達0.98g/t，可以進行綜合回收。表1 硫精礦多元素分析結(jié)果成分w/%S51.60Cu0.22Pb0.01Zn0.28Au*0.98*w(Au)/10-6根據(jù)硫精礦工藝礦物學研究結(jié)果，硫精礦礦物組成復雜，以硫化礦物為主，硫化礦物又以黃鐵礦為主，白鐵礦、膠狀黃鐵礦少量；脈石礦物有方解石、石榴石

3、、石英、云母等。硫礦物單體解離程度較高，且連生體中黃（白）鐵礦粒度偏細。硫精礦中金是以超微粒被包裹于黃鐵礦中，須經(jīng)處理才能使其解離和暴露，這樣才有利于金的浸取。對硫精礦進行了氧化焙燒，然后再提取金，以達到綜合回收的目的。二、工藝流程試驗（一）硫精礦焙燒試驗1、不同焙燒保溫時間實驗焙燒保溫時間分別為6、7、8、9h，焙燒溫度均為850，試驗結(jié)果見表2。表2 不同保溫時間的硫精礦焙燒試驗結(jié)果保溫時間/h燒渣產(chǎn)率/%鐵品味/%Au品位/g·t-1S品位/%668.560.191.012.08767.762.621.131.20867.366.811.310.31966.766.181.35

4、0.25從表2可知，在焙燒溫度為850的條件下，隨著保溫時間的延長，燒渣的產(chǎn)率有所下降，但燒渣中鐵金的品位均不斷提高，而含硫卻下降得較快。在保溫時間為8h時，硫質(zhì)量分數(shù)降至0.31%。繼續(xù)增加保溫時間，鐵金以及硫的含量的改變不大，因而選擇最佳的保溫時間為8h。2、焙燒溫度試驗在保溫時間8h，在焙燒溫度分別為750、850、950條件下，焙燒試驗結(jié)果見表3。表3 不同溫度的硫精礦焙燒試驗結(jié)果焙燒溫度/燒渣產(chǎn)率/%鐵品味/%Au品位/g·t-1S品位/%75069.070.901.090.9785068.366.811.310.3195067.865.821.370.30試驗結(jié)果及燒渣的

5、化學多元素分析結(jié)果表明焙燒溫度850時，保溫時間8h，燒渣中鐵品味最高，達66.81%，金品位1.31g/t，含硫為0.31%，焙渣已達到合格鐵精礦的要求，并且該溫度正好在工業(yè)上硫鐵礦焙燒制硫酸的溫度范圍內(nèi)，因此焙燒溫度確定為850。（二）燒渣浸金工藝研究1、燒渣水浸除硫試驗為了綜合回收燒渣中的金，進行了浸金實驗研究。在焙燒后的燒渣中，還有殘留的硫。為了將這部分硫除去，對燒渣進行水浸。燒渣水浸實驗條件水浸液固比例為21，水浸時間分別為15 min、 45 min 、60 min、 90 min 、120 min，試驗結(jié)果見表4。從表4可以得知，隨著水浸時間的增加，燒渣中的含硫量越來越少，當水浸

6、時間45 min后，硫含量變化不明顯，因而選擇水浸時間為45 min。表4 燒渣水浸時間實驗結(jié)果水浸時間/minw(S)/%00.31150.27450.18600.16900.151200.15為了試驗方便，將所有燒渣樣先進行了水浸45 min，晾干后進行浸金試驗。因此，以下用于浸金的試樣，均是燒渣水浸45 min后的試樣。2、硝酸鉛預處理后氰化浸金試驗根據(jù)硫精礦燒渣化學分析結(jié)果，燒渣中金品位1.31，其中含有影響氰化浸出的有害元素S、Cu、As。這些元素均可與氰化物作用，消耗氰化物，有的還消耗溶解氧，從而降低金的氰化浸出率，但少量的Pb鹽的存在可以加速金的迅速溶解。為此，對水浸后燒渣進行了

7、硝酸鉛預處理后的氰化浸金試驗。對水浸后燒渣礦漿進行反復過濾洗滌，對浸出前后的渣進行金品位測定。條件試驗有磨礦細度、硝酸鉛用量、預處理時間、氰化浸出礦漿濃度、氰化浸出PH值、氰化鈉用量、氰化浸出時間等。試驗工藝流程及條件見圖1。圖1 氰化浸出工藝流程（1）磨礦細度試驗改變磨礦時間，得到不同磨礦細度，進行氰化浸金試驗，結(jié)果見圖2。從圖2得知，隨著磨礦時間的增加，金的浸出率反而下降。這說明燒渣孔隙度增加，其中金顆粒已經(jīng)暴露出來了，細磨反而使得礦漿泥化，使泥覆蓋在暴露的金粒上，不利于金的氰化浸出，故選擇燒渣不經(jīng)磨礦直接進行浸金。圖2 磨礦細度對金浸出率的影響（2）硝酸鉛用量試驗硝酸鉛用來那個試驗結(jié)果見

8、圖3。從圖3得知，不加硝酸鉛，金的浸出率僅為37.8%；隨著硝酸鉛用量的增加，金的浸出率也隨之增加。當硝酸鉛用量達到300g/t時，金的浸出率達到了52.3%；硝酸鉛用量為400g/t時，金的浸出率為53.5%，比用量300g/t時稍好。綜合考慮，選取300g/t做為最佳硝酸鉛用量。圖3 硝酸鉛用量對金浸出率的影響（3）預處理時間試驗硝酸鉛用量固定在300g/t，改變預處理時間，其他條件固定不變，試驗結(jié)果見圖4。從圖4得知隨著預處理時間的增加，金的浸出率也隨之升高；當預處理時間達到4h后，金的浸出率變化緩慢，浸出的效果改進不明顯，確定預處理時間為4h。圖4 預處理時間對金浸出率的影響（4）氰化

9、礦漿濃度試驗硝酸鉛的用量為300g/t，預處理時間為4h。礦漿濃度（以液固比來表示）試驗結(jié)果見圖5。從圖5得知液固比為1.51時，金的浸出率為46.3%。液固比對金的浸出率影響不大。圖5 礦漿濃度對金浸出率的影響（5）ph值條件試驗硝酸鉛的用量為300g/t，預處理時間為4h，氰化浸出液固比為21，其他條件固定不變，ph條件試驗結(jié)果見圖6。采用石灰調(diào)節(jié)礦漿ph值。加入石灰的作用一是石灰能夠清潔單體金和連生金的表面，使金顆粒更易氰化浸出；二是石灰在氰化過程中能夠調(diào)整礦漿的ph值，使礦漿能夠保持足夠高的ph值，從而是氰化浸出順利進行；另外，石灰價廉易得，還可以使礦漿凝聚，有利于氰化礦漿的洗滌。從圖

10、6可知，隨著礦漿ph值的升高，金的浸出率變化很明顯。在低ph（ph=9）時金的浸出率很低，僅為8.4%；而當?shù)V漿ph升高時，金的浸出率隨之增大；當ph達到11時，金的浸出率達最大，為55.9%；ph繼續(xù)升高，金的浸出率稍微下降。這可能是由于過量Ca(OH)2會產(chǎn)生薄膜覆蓋在金的表面，影響了金與氰化物的作用，使得浸出率下降。浸出時礦漿的ph控制在11左右。圖6 氰化浸出ph對金浸出率的影響（6）氰化鈉用量試驗硝酸鉛的用量為300g/t，預處理時間為4h，氰化浸出液固比為21，礦漿ph值為11，浸出時間24h，氰化鈉用量試驗結(jié)果見圖7。由圖7可知，隨著氰化鈉用量的增加，金的浸出率也隨之升高。在低用

11、量時金的浸出率很低。僅為19.3%；而當氰化鈉用量達到5g/t時，金的浸出率達53.8%；繼續(xù)增加氰化鈉的用量，金的浸出率變化不大。圖7 氰化鈉用量對金浸出率的影響（7）氰化浸出時間條件試驗氰化浸出時間試驗結(jié)果如圖8.從圖8可知，隨著氰化浸出時間的增加，金的浸出率也隨之升高。而當氰化浸出時間為24h時，金的浸出率達到52.3%；繼續(xù)增加氰化浸出時間，金的浸出率變化不大。綜合考慮，氰化浸出時間選取24h。圖8 氰化浸出時間對金浸出率的影響（8）綜合條件試驗根據(jù)以上確定的條件進行綜合條件試驗。硝酸鉛的用量為300g/t，預處理時間為4h，氰化浸出液固比為21，礦漿ph值為11，氰化鈉用量5kg/t

12、，氰化浸出時間24h，綜合條件試驗結(jié)果見表5。氰化浸金后浸渣的多元素分析見表6。試驗結(jié)果表明，燒渣氰化金浸出率達51.9%，燒渣中鐵品味達66.63%，且燒渣中Cu，S，Pb，As等元素的含量均符合鐵精礦冶煉的標準。表5 氰化浸出綜合條件試驗結(jié)果序號燒渣Au 品位/（g·t-1）浸渣Au 品位/（g·t-1）Au浸出率/%11.320.6550.821.320.6253.0平均值 51.9表6 氰化浸渣的化學多元素分析成分w/%Fe66.63Cu0.258S0.16Pb0.022As0.12Au*0.61w(Au)/10-6三、結(jié)語（一）對含硫51.6%、金0.98 g/t的硫精礦進行了焙燒條件試驗，確定采用的焙燒溫度為850、保溫時間為8h，燒渣中鐵品味達66.81%，金品位達1.31 g/t，同時燒渣中硫質(zhì)量分數(shù)為0.31%。（二）燒渣中殘留硫采用水浸45min可以有效去除，使燒渣中硫質(zhì)量