硫精礦燒渣中鐵金綜合回收試驗(yàn)研究

1、硫精礦燒渣中鐵、金綜合回收實(shí)驗(yàn)研究摘要含硫51.6%、金0.98g/t的硫精礦經(jīng)過(guò)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(jìn)行了硝酸鉛預(yù)處理、氰化浸金，金的浸出率達(dá)51.9%。關(guān)鍵詞含金硫精礦；焙燒；燒渣；預(yù)處理；氰化；浸金在硫酸生產(chǎn)過(guò)程中，硫鐵礦經(jīng)過(guò)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(jì)，中國(guó)近幾年來(lái)年排出的燒渣量在2000萬(wàn)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(shì)在逐年遞增【1】。因此，綜合利用硫酸燒渣，提取其中有價(jià)組分，降低廢渣排放

2、量，已成當(dāng)務(wù)之急。該試驗(yàn)以某高品位硫精礦為研究對(duì)象,研究了硫精礦焙燒及燒渣浸金的最佳工藝條件,以達(dá)到綜合回收燒渣中鐵和金、減少?gòu)U渣排放的目的。一、礦樣性質(zhì)某高品位硫精礦的化學(xué)多元素分析見(jiàn)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(wú)法綜合回收。金品位達(dá)0.98g/t，可以進(jìn)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(xué)研究結(jié)果，硫精礦礦物組成復(fù)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(xì)。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(duì)硫精礦進(jìn)行了氧化焙燒，然后再提取金，以達(dá)到綜合回收的目的。二、工藝流程試驗(yàn)（一）硫精礦焙燒試驗(yàn)1、不同焙燒保溫時(shí)間實(shí)驗(yàn)焙燒保溫時(shí)間分別為6、7、8、9h，焙燒溫度均為850，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2 不同保溫時(shí)間的硫精礦焙燒試驗(yàn)結(jié)果保溫時(shí)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(shí)間的延長(zhǎng)，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(shí)間為8h時(shí)，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.31%。繼續(xù)增加保溫時(shí)間，鐵金以及硫的含量的改變不大，因而選擇最佳的保溫時(shí)間為8h。2、焙燒溫度試驗(yàn)在保溫時(shí)間8h，在焙燒溫度分別為750、850、950條件下，焙燒試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。表3 不同溫度的硫精礦焙燒試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果及燒渣的

5、化學(xué)多元素分析結(jié)果表明焙燒溫度850時(shí)，保溫時(shí)間8h，燒渣中鐵品味最高，達(dá)66.81%，金品位1.31g/t，含硫?yàn)?.31%，焙渣已達(dá)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(yàn)為了綜合回收燒渣中的金，進(jìn)行了浸金實(shí)驗(yàn)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(duì)燒渣進(jìn)行水浸。燒渣水浸實(shí)驗(yàn)條件水浸液固比例為21，水浸時(shí)間分別為15 min、 45 min 、60 min、 90 min 、120 min，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以得知，隨著水浸時(shí)間的增加，燒渣中的含硫量越來(lái)越少，當(dāng)水浸

6、時(shí)間45 min后，硫含量變化不明顯，因而選擇水浸時(shí)間為45 min。表4 燒渣水浸時(shí)間實(shí)驗(yàn)結(jié)果水浸時(shí)間/minw(S)/%00.31150.27450.18600.16900.151200.15為了試驗(yàn)方便，將所有燒渣樣先進(jìn)行了水浸45 min，晾干后進(jìn)行浸金試驗(yàn)。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(yù)處理后氰化浸金試驗(yàn)根據(jù)硫精礦燒渣化學(xué)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(duì)水浸后燒渣進(jìn)行了

7、硝酸鉛預(yù)處理后的氰化浸金試驗(yàn)。對(duì)水浸后燒渣礦漿進(jìn)行反復(fù)過(guò)濾洗滌，對(duì)浸出前后的渣進(jìn)行金品位測(cè)定。條件試驗(yàn)有磨礦細(xì)度、硝酸鉛用量、預(yù)處理時(shí)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(shí)間等。試驗(yàn)工藝流程及條件見(jiàn)圖1。圖1 氰化浸出工藝流程（1）磨礦細(xì)度試驗(yàn)改變磨礦時(shí)間，得到不同磨礦細(xì)度，進(jìn)行氰化浸金試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖2得知，隨著磨礦時(shí)間的增加，金的浸出率反而下降。這說(shuō)明燒渣孔隙度增加，其中金顆粒已經(jīng)暴露出來(lái)了，細(xì)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(jìn)行浸金。圖2 磨礦細(xì)度對(duì)金浸出率的影響（2）硝酸鉛用量試驗(yàn)硝酸鉛用來(lái)那個(gè)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)

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(dāng)硝酸鉛用量達(dá)到300g/t時(shí)，金的浸出率達(dá)到了52.3%；硝酸鉛用量為400g/t時(shí)，金的浸出率為53.5%，比用量300g/t時(shí)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(duì)金浸出率的影響（3）預(yù)處理時(shí)間試驗(yàn)硝酸鉛用量固定在300g/t，改變預(yù)處理時(shí)間，其他條件固定不變，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。從圖4得知隨著預(yù)處理時(shí)間的增加，金的浸出率也隨之升高；當(dāng)預(yù)處理時(shí)間達(dá)到4h后，金的浸出率變化緩慢，浸出的效果改進(jìn)不明顯，確定預(yù)處理時(shí)間為4h。圖4 預(yù)處理時(shí)間對(duì)金浸出率的影響（4）氰化

9、礦漿濃度試驗(yàn)硝酸鉛的用量為300g/t，預(yù)處理時(shí)間為4h。礦漿濃度（以液固比來(lái)表示）試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。從圖5得知液固比為1.51時(shí)，金的浸出率為46.3%。液固比對(duì)金的浸出率影響不大。圖5 礦漿濃度對(duì)金浸出率的影響（5）ph值條件試驗(yàn)硝酸鉛的用量為300g/t，預(yù)處理時(shí)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(yàn)結(jié)果見(jiàn)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(guò)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(jìn)行；另外，石灰價(jià)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(shí)金的浸出率很低，僅為8.4%；而當(dāng)?shù)V漿ph升高時(shí)，金的浸出率隨之增大；當(dāng)ph達(dá)到11時(shí)，金的浸出率達(dá)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(guò)量Ca(OH)2會(huì)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(shí)礦漿的ph控制在11左右。圖6 氰化浸出ph對(duì)金浸出率的影響（6）氰化鈉用量試驗(yàn)硝酸鉛的用量為300g/t，預(yù)處理時(shí)間為4h，氰化浸出液固比為21，礦漿ph值為11，浸出時(shí)間24h，氰化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)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(shí)金的浸出率很低。僅為19.3%；而當(dāng)氰化鈉用量達(dá)到5g/t時(shí)，金的浸出率達(dá)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(duì)金浸出率的影響（7）氰化浸出時(shí)間條件試驗(yàn)氰化浸出時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果如圖8.從圖8可知，隨著氰化浸出時(shí)間的增加，金的浸出率也隨之升高。而當(dāng)氰化浸出時(shí)間為24h時(shí)，金的浸出率達(dá)到52.3%；繼續(xù)增加氰化浸出時(shí)間，金的浸出率變化不大。綜合考慮，氰化浸出時(shí)間選取24h。圖8 氰化浸出時(shí)間對(duì)金浸出率的影響（8）綜合條件試驗(yàn)根據(jù)以上確定的條件進(jìn)行綜合條件試驗(yàn)。硝酸鉛的用量為300g/t，預(yù)處理時(shí)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(shí)間24h，綜合條件試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。氰化浸金后浸渣的多元素分析見(jiàn)表6。試驗(yàn)結(jié)果表明，燒渣氰化金浸出率達(dá)51.9%，燒渣中鐵品味達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。表5 氰化浸出綜合條件試驗(yàn)結(jié)果序號(hào)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(xué)多元素分析成分w/%Fe66.63Cu0.258S0.16Pb0.022As0.12Au*0.61w(Au)/10-6三、結(jié)語(yǔ)（一）對(duì)含硫51.6%、金0.98 g/t的硫精礦進(jìn)行了焙燒條件試驗(yàn)，確定采用的焙燒溫度為850、保溫時(shí)間為8h，燒渣中鐵品味達(dá)66.81%，金品位達(dá)1.31 g/t，同時(shí)燒渣中硫質(zhì)量分?jǐn)?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