含金硫酸渣焙烧预处理—非氰浸出新方法研究

论文摘要

随着易选冶金矿石的减少,难选冶低品位矿石已成为我国黄金矿山的主要处理对象。制硫酸原料黄铁矿矿石和浮选硫精矿中,有的含有贵金属金、银等,焙烧过程使其在渣相中得到富集,习惯上称其为含金硫酸渣。有效利用这部分二次黄金资源,既能扩大可利用黄金资源的范围,令其变废为宝,又能减轻环境的负担。本文处理的硫酸渣中金含量为16.1g/t,但因结构复杂、包裹严重,浸出试验指标均低于25%。所以,开发高效、环保的利用途径回收该部分黄金资源具有重要的实际意义。硫酸渣的性质研究结果表明该硫酸渣的粒度较细,-0.074mm含量为84.12%,且金与铁在各个粒级中的分布规律几乎一致。XRD分析表明,主要物相为赤铁矿、磁铁矿、石英、和硅铝酸盐等。铁的化学物相分析表明,赤铁矿占76.65%,磁性铁占21.85%,硫铁矿占0.18%,其他含铁矿物相占1.32%。直接浸出试验结果表明,金浸出率很低。其关键原因在于金的暴露量低,大部分金被铁矿物包裹,无法与药剂充分接触。根据直接浸出效果选择氯酸钠-氯化钠浸出体系和酸性硫脲浸出体系作为非氰化研究的主要方法。为提高金与浸出药剂的接触机会,系统开展了焙烧预处理研究。结果显示,在温度900℃,氯化钠用量20%,时间100min条件下焙烧硫酸渣,水淬后浸出,浸出率为78.36%；在温度900℃、复合添加剂（硫酸氢钠与氯酸钠）用量10%、质量配比1：2、时间60mmin条件下焙烧硫酸渣,水淬后浸出,浸出率为69.49%。为了有效提高金的浸出率,研发了焙烧促进剂RS-1及采用硫酸为盐化剂的新型硫酸盐化焙烧工艺。在温度500℃、硫酸溶液浓度60%（浓硫酸用量960L/t）、焙烧促进剂RS-1用量49.5kg/t、时间70min条件下得到的焙砂在氯酸钠-氯化钠浸金体系中,氯酸钠作氧化剂载体物质,氯化钠作络合剂,在液固比3：1、搅拌速度800rpm、氯化钠用量44kg/t、氯酸钠用量54kg/t、浸出温度80-90℃、浸出时间1.Oh的条件下,得到浸渣品位3.13g/t,浸出率92.26%的良好指标。硫酸盐化焙砂在酸性硫脲浸金体系中,无需额外添加氧化剂。在液固比5：1,搅拌速度800rpm,硫脲用量50kg/t,pH为1.5,浸出温度35℃、浸出时间3.0h的条件下,得到浸渣品位2.55g/t,浸出率95.56%的浸出指标。但由于Fe3+的浓度过高,造成硫脲的消耗高于常规极限用量的10倍左右,致使成本过高难于工业化应用。通过预处理研究和预处理产品的浸出体系研究,最终确定了“硫酸盐化焙烧-氯酸钠氯化浸出”新工艺处理该硫酸渣,金的浸出率高于92%。与“硫酸盐化焙烧-酸性硫脲浸出”工艺相比,其具有成本低廉、反应速度快的优势。本研究成果为硫酸渣中金的回收提供了新的途径,具有一定的实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 从含金矿石及物料中提金概述
• 1.1.1 氰化法提金
• 1.1.2 非氰化法提金
• 1.2 难浸物料的预处理工艺
• 1.2.1 焙烧氧化法
• 1.2.2 加压氧化法
• 1.2.3 微生物氧化法
• 1.2.4 化学氧化法
• 1.2.5 微波氧化法
• 1.3 从含金硫酸渣中回收金的现状
• 1.3.1 氰化法
• 1.3.2 氯化法
• 1.3.3 硫代硫酸盐法
• 1.3.4 现阶段存在的问题及发展趋势
• 1.4 课题选题背景、主要研究内容及意义
• 1.4.1 选题背景
• 1.4.2 主要研究内容及意义
• 第2章 试验原料、试剂、仪器设备及方法
• 2.1 试验原料和试剂
• 2.1.1 试验原料
• 2.1.2 试剂
• 2.2 试验仪器和设备装置
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 预处理试验
• 2.3.2 浸出试验
• 2.4 分析与检测方法
• 2.4.1 金的测定
• 2.4.2 化学分析法
• 2.4.3 X射线衍射分析
• 2.4.4 扫描电子显微镜
• 第3章 直接浸出探索性试验
• 3.1 直接非氰浸出探索试验
• 3.1.1 硫代硫酸盐浸出试验
• 3.1.2 硫脲浸出试验
• 3.1.3 次氯酸钠浸出试验
• 3.1.4 氯酸钠浸出试验
• 3.1.5 过硫酸铵氧化-氯盐浸出
• 3.2 本章小结
• 第4章 焙烧预处理试验研究
• 4.1 氯化焙烧单因素条件试验
• 4.1.1 焙烧温度对预处理效果的影响
• 4.1.2 氯化钠用量对预处理效果的影响
• 4.1.3 焙烧时间对预处理效果的影响
• 4.1.4 最佳条件下焙砂的特性研究
• 4.2 复合添加剂焙烧单因素条件试验
• 4.2.1 焙烧温度对预处理效果的影响
• 4.2.2 复合添加剂用量对预处理效果的影响
• 4.2.3 复合添加剂配比对预处理效果的影响
• 4.2.4 焙烧时间对预处理效果的影响
• 4.2.5 最佳条件下焙砂的特性研究
• 4.3 硫酸盐化焙烧试验研究
• 4.3.1 硫酸溶液浓度对预处理效果的影响
• 4.3.2 焙烧温度对预处理效果的影响
• 4.3.3 硫酸用量对预处理效果的影响
• 4.3.4 焙烧促进剂RS-1用量对预处理结果的影响
• 4.3.5 焙烧时间对预处理效果的影响
• 4.3.6 最佳条件下焙砂的特性研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 氯酸钠-氯化钠浸金体系研究
• 5.1 基本原理
• 5.2 试验方法及工艺流程
• 5.3 氯酸钠-氯化钠浸金体系条件试验
• 5.3.1 盐酸用量对金浸出率及浸渣品位的影响
• 5.3.2 氯化钠用量对金浸出率及浸渣品位的影响
• 5.3.3 氯酸钠用量对金浸出率及浸渣品位的影响
• 5.3.4 浸出温度对金浸出率及浸渣品位的影响
• 5.3.5 液固比对金浸出率及浸渣品位的影响
• 5.3.6 浸出时间对金浸出率及浸渣品位的影响
• 5.4 本章小结
• 第6章 酸性硫脲浸金体系研究
• 6.1 基本原理
• 6.2 试验方法及工艺流程
• 6.3 酸性硫脲浸出体系条件试验
• 6.3.1 液固比对金浸出率及浸渣品位影响
• 6.3.2 浸出温度对金浸出率及浸渣品位的影响
• 6.3.3 pH对金浸出率及浸渣品位的影响
• 6.3.4 硫脲浓度对金浸出率及浸渣品位的影响
• 6.3.5 浸出时间对金浸出率及浸渣品位的影响
• 6.3.6 硫脲低用量浸出试验
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢