CN102560138A - 一种难浸金矿预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种难浸金矿预处理方法，创新点在于：采用干-湿二级球磨活化预浸工艺，第一级干磨采取振动球磨，通过调节球磨样的石英含量高效、节能的提高矿物活性，第二级湿磨采取搅拌球磨，将矿物粒度的降低与加酸预浸同时进行，进一步破坏矿物结构，然后通过控制反应釜内的硫酸含量、固液比、氧气分压，在较低的温度和压力下实现硫化矿的完全氧化分解并抑制硫单质的生成，浸出温度低，时间短，能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及一种难浸金矿预处理方法。具体是采用加压氧化预浸工艺实现的难浸金矿预处理方法。
背景技术
黄金是人类较早发现和利用的金属，长期被用作金融储备和贵重首饰，而且由于其优良的性能，黄金在现代高新技术产业中也得到了广泛应用，如电子、通讯、宇航、化工、医疗等技术领域。随着金矿的大规模开采，易浸金矿资源如今已日益枯竭，难浸金矿将成为今后黄金工业的重要资源。如何有效并持续性的开发利用难浸金矿，是我国黄金工业迫切需要解决的技术难题。
我国的难浸金矿资源所占比例较大，但开发利用程度却相对较低，企业的难浸金矿预处理的技术水平不高，很多采取对环境污染较为严重的焙烧工艺，随着对环保要求的提高，这些工艺亟待改造。在全球难浸金矿的预处理工艺中，加压氧化预浸工艺具有浸出率高、无烟气污染等优点，是最有前景的工艺之一，在美国、加拿大、巴布亚新几内亚、巴西、希腊等国都相继建成了数座加压氧化装置并用于工业化生产。
为了得到较快的浸出率，同时避免生成硫单质从而对氰化提金产生副作用，在加压预浸工艺中一般采取180~220 oC的高温、2~3 MPa的高压，使得设备制造以及操作的难度和成本升高，一定程度上限制了加压预浸工艺在国内的推广应用。
难浸金矿的加压浸出原理是在一定的氧分压下使包裹金的黄铁矿、砷铁矿等硫化矿物氧化分解，使金暴露出来，同时消除硫化物在氰化提金时的不利影响，提高金的浸出率。该工艺也必将成为我国处理难浸金矿的主要发展方向之一，但由于该工艺设计和对设备制造方面的要求较高，在我国应用尚少。
目前，同行业也在致力于研究相关的改进工艺，以适应中国国情。但是，从目前检索的相关专利文献看，还没有与本发明类似的工艺。
发明内容
本发明的主要任务在于提供高效的难浸金矿预处理方法，具体是一种二级球磨活化预浸然后在相对较低压力和温度下氧压浸出的预处理方法。
为了解决以上技术问题，本发明的一种高效的难浸金矿预处理方法，主要为难浸金矿经干-湿二级球磨活化预浸，然后在150~160oC和0.8~0.9 MPa压力的条件下实现氧压浸出，使砷铁矿、黄铁矿等包裹金的矿物高效氧化分解，硫完全转变为硫酸盐，提高金矿的提金率；其创新点在于：所述难浸金矿干-湿二级球磨步骤如下：难浸金矿与石英砂按质量比6：1~10：1混合后在振动磨中干磨，振动频率为200~350次/分，球磨时间20~40分钟；干磨料在固液(液体为稀硫酸，浓度20~50 g/L)质量比1：1~1：2的条件下在搅拌磨中湿磨预浸，搅拌速率100~200转/分，球磨时间10~20分钟；球磨后的物料粒度在45微米以下。
所述催化氧压浸出步骤如下：球磨样在150~160 oC的温度下加压氧化浸出，氧化剂为氧气，控制氧气分压在0.3~0.4 MPa，总压控制在0.8~0.9 MPa，浸取剂为稀硫酸（浓度10~30 g/L），球磨样与浸取剂的固液质量比1：2~1：6，酸浸时间30分钟-60分钟，整个过程硫单质几乎不产生，预处理金矿的提金率达到90%以上。
本发明的优点在于：
1、采用干-湿二级球磨的优化组合，高效、节能的完成矿物的活性升高与粒度降低：第一级干磨工艺通过调节球磨样的石英含量，促进球磨过程中硫化矿的晶格畸变，使硫化矿在极短的时间内活性迅速提高，克服了传统球磨工艺硫化矿活性提高不明显的缺点；第二级湿磨工艺将矿物粒度的降低与加酸预浸同时进行，在迅速增加矿物的比表面积的同时完成矿物结构的进一步破坏，为较低温度和压力条件下的氧压浸出做准备，同时使金矿中的碳酸盐分解，消除其对氧压浸出的不利影响。二级球磨活化预浸使得难浸金矿中包裹金的矿物结构发生了改变，通过控制硫酸含量、固液比、氧气分压，可以在较低的温度和压力下实现氧压浸出并抑制硫单质的生成，浸出温度低，时间短，能耗降低，同时也降低了酸浸设备的制造要求，进一步降低了成本。
2、此工艺降低了氧压浸出工艺的操作压力与温度，高效的实现了难浸金矿的预处理，具有较高的可行性。
3、此工艺处理的金矿提金率达到90-99%。
具体实施方式
以下是本发明的具体工艺步骤：
1）一级干磨活化
难浸金矿与石英砂按质量比6：1~10：1混合，调节金矿中的二氧化硅含量至40%以上，然后在振动磨中干磨，研磨介质为钢球，振动频率为200~350次/分，球磨时间20~40分钟；
2）二级湿磨预浸
干磨料与稀硫酸(浓度20~50 g/L)调浆，固液质量控制在1：1~1：2，然后在搅拌磨中湿磨预浸，搅拌速率100~200转/分，球磨时间10~20分钟，球磨介质为刚玉球或玛瑙球；球磨后的物料粒度在45微米以下；
3）氧压浸出
球磨后的料浆进一步调浆，使硫酸浓度控制在10~30 g/L，固液比控制在1：2~1：6。调浆后的料浆在反应釜内加压氧化浸出，温度控制在150~160 oC，总压控制在0.8~0.9 MPa，氧化剂为氧气，控制氧气分压在0.3~0.4 MPa，酸浸时间30分钟-60分钟，整个过程产生的硫单质质量可以忽略，预处理金矿的氰化提金率达到90%以上。
实施例1：
氰化提金率20.25%的难浸金矿与石英砂按质量比6：1混合，在振动磨中干磨，研磨介质为钢球，振动频率为350次/分，球磨时间30分钟；干磨料与稀硫酸(浓度50 g/L)调浆，固液质量控制在1：2，然后在搅拌磨中湿磨预浸，搅拌速率200转/分，球磨时间15分钟，球磨介质为刚玉球；球磨后的物料粒度在45微米以下。球磨后的料浆进一步调浆，使硫酸浓度控制在25 g/L，固液比控制在1：5。调浆后的料浆在反应釜内加压氧化浸出，温度控制在160 oC，总压控制在0.9 MPa，氧化剂为氧气，控制氧气分压在0.3 MPa，酸浸时间40分钟，预处理金矿的氰化提金率达到93.08%。
实施例2：
氰化提金率50.62%的难浸金矿与石英砂按质量比9：1混合，在振动磨中干磨，研磨介质为钢球，振动频率为200次/分，球磨时间30分钟；干磨料与稀硫酸(浓度30 g/L)调浆，固液质量控制在1：1，然后在搅拌磨中湿磨预浸，搅拌速率250转/分，球磨时间10分钟，球磨介质为玛瑙球；球磨后的物料粒度在45微米以下。球磨后的料浆进一步调浆，使硫酸浓度控制在20 g/L，固液比控制在1：4。调浆后的料浆在反应釜内加压氧化浸出，温度控制在160 oC，总压控制在0.9 MPa，氧化剂为氧气，控制氧气分压在0.3 MPa，酸浸时间30分钟，预处理金矿的氰化提金率达到97.13%。
实施例3：
氰化提金率61.33%的难浸金矿与石英砂按质量比7：1混合，在振动磨中干磨，研磨介质为钢球，振动频率为300次/分，球磨时间20分钟；干磨料与稀硫酸(浓度40 g/L)调浆，固液质量控制在1：2，然后在搅拌磨中湿磨预浸，搅拌速率300转/分，球磨时间10分钟，球磨介质为刚玉球；球磨后的物料粒度在45微米以下。球磨后的料浆进一步调浆，使硫酸浓度控制在30 g/L，固液比控制在1：5。调浆后的料浆在反应釜内加压氧化浸出，温度控制在150 oC，总压控制在0.9 MPa，氧化剂为氧气，控制氧气分压在0.4 MPa，酸浸时间40分钟，预处理金矿的氰化提金率达到98.17%。
实施例4：
氰化提金率30.25%的难浸金矿与石英砂按质量比10：1混合，在振动磨中干磨，研磨介质为钢球，振动频率为350次/分，球磨时间30分钟；干磨料与稀硫酸(浓度50 g/L)调浆，固液质量控制在1：2，然后在搅拌磨中湿磨预浸，搅拌速率200转/分，球磨时间20分钟，球磨介质为刚玉球；球磨后的物料粒度在45微米以下。球磨后的料浆进一步调浆，使硫酸浓度控制在25 g/L，固液比控制在1：4。调浆后的料浆在反应釜内加压氧化浸出，温度控制在150 oC，总压控制在0.8 MPa，氧化剂为氧气，控制氧气分压在0.3 MPa，酸浸时间40分钟，预处理金矿的氰化提金率达到95.08%。
Claims (1)
1.一种难浸金矿预处理方法，其特征在于：将难浸金矿经干-湿二级球磨活化预浸后再经氧压浸出，使砷铁矿、黄铁矿类包裹金的矿物氧化分解，提高金矿的提金率；
所述难浸金矿干-湿二级球磨步骤如下：难浸金矿与石英砂按质量比6：1~10：1混合后在振动磨中干磨，振动频率为200~350次/分，球磨时间20~40分钟；干磨料与浓度20~50 g/L的稀硫酸在固液质量比1：1~1：2的条件下，在搅拌磨中湿磨预浸，湿磨搅拌速率100~200转/分，球磨时间10~20分钟；球磨后的物料粒度在45微米以下；
所述催化氧压浸出步骤如下：球磨样在150~160 oC的温度下加压氧化浸出，氧化剂为氧气，控制氧气分压在0.3~0.4 MPa，总压控制在0.8~0.9 MPa，浸取剂为浓度控制在10~30 g/L的稀硫酸，球磨样与浸取剂的固液质量比1：2~1：6，酸浸时间30分钟-60分钟。
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