难选冶金矿石焙烧与预氧化选矿工艺对比

2022-01-120

1.1组合矿样制备对在黔西南地区某卡林型金矿取得的6件碳酸盐岩型金矿石样品,经烘干、破碎(2道颚式破碎,1道双辊破碎)、缩分,制备组合矿样、备样,并制取化验样。制备组合矿样、备样。流程见。

1.2矿样成分分析对化验样进行化学分析;并对组合样进行了金银品位和多元素分析,其分析结果分别见表1和表2.金品位在组合样与化验样加权平均后接近;样品中的价值金属主要是金,同时还含有的硫、砷和铁等元素,对氰化浸金不利。脉石矿物中钙、镁含量较高,不适宜酸处理,属碳酸盐偏碱性矿石类型。

1.3试验方法1.3.1焙烧实验取一定量矿样放入马弗炉,然后按照一定的焙烧制度,设置好焙烧温度,对矿样进行焙烧,待焙烧结束,取部分焙砂送化验分析,余下焙砂全泥氰化。

表1原矿化学分析结果表原矿编号原矿质量/kg组合样配矿质量/kg组合样配矿百分比/%化学样1化学样2化学样化学样4化学样组合样化学样12.3(加权平均)表2组合样多元素分析结果表~b//)元素含量元素烧失含量1.3.2预氧化实验取一定量的样品按一定的液固比倒入烧杯中,然后加入预处理剂,加热至设定温度,并至于-3温控定时电动搅拌器上充气搅拌,预氧化完成后,直接进行全泥氰化试验。

1.4检测方法试验中主要检测水样中金、银和氰化钠及渣样中金银,主要元素的具体检测方法见表3.表3实验元素检测方法表样品种类检测元素检测方法仪器厂家原子吸收上海仪器厂水样原子吸收上海仪器厂滴定滴定管上海仪器厂原子吸收上海仪器厂原子吸收上海仪器厂2焙烧实验浸染型卡林型金矿矿石中金呈超显微细粒状,并有大量的金被黄铁矿、毒砂和砷黄铁矿等硫化物包裹。本实验对样品采用焙烧处理后,再对产出的焙砂进行氰化浸出。焙烧可使致密的原生矿转变成多孔的氧化矿,其矿石结构也受到破坏,矿石中被硫化物包裹的金部分暴露出来,从而被氰化浸出。

2.1实验流程首先对达到铁、砷硫化物分解的焙烧温度进行了2组平行样探索实验。实验固定条件为:焙烧:焙烧实验给矿量:200g;矿石粒度:-200目占75%;焙烧时间:3h.氰化:氰化浸出给矿:200克原矿产出的焙砂;氰化钠初时浓度:0.1%;矿浆浓度:20%;氰化时间:48h(其中24h取少量浸液化验金);室温机械搅拌氰化浸出;浸出渣过滤后用水淋洗一次。

实验结果见表4.由表可知,温度条件为550C时:金浸出率最高位84.9%,尾渣品味1.962.3优化实验为了获得最佳焙烧-氰化工艺参数,对焙烧-氰化工艺主要条件进行了调整。

2.3.1焙烧温度调整实验固定条件:给矿量100g,磨矿细度-200目占75%,矿浆浓度28.57%,初始氰化钠浓度0.1%,定时补加氰化钠,氰化时间24h.实验结果见表金的浸出率均在84%左右;当焙烧温度提高至650C时,金的浸出率均下降至74%左右。焙烧时间对金浸出率影响不明显。综合考虑金浸出率与焙烧过程能耗,较适宜的焙烧条件为:焙烧温度550C,焙烧时间1h,不加添加剂。

2.3.2氰化浸出时间调整实验固定条件:给矿量100克,磨矿细度-200目占75%,焙烧温度550C,焙烧时间1h,氰化矿浆浓度28.57%,初始氰化钠浓度0.1%,定时补加氰化钠。具体实验结果见表6.实验结果表明,氰化浸出时间的增加有利于金浸出率的提高。氰化48h金浸出率为87.6%,渣品位降至1.58g/t,比氰化24h的金浸出率提高4.6%.而氰化浸出时间对氰化钠耗量没有明显的影响。综合考虑,氰化浸出时间48h较佳。

2.3.3磨矿细度比例调整实验将磨矿细度-200目比例降至50%,在550C条件焙烧后,又进行了氰化浸出时间条件实验。

固定条件:给矿量100克,磨矿细度-200目占50%,焙烧温度550C,焙烧时间2h,氰化矿浆浓度28.57%,初始氰化钠浓度0.1%,定时补加氰化钠。具体实验结果见表7.由此可知,采用-200目占50%较粗粒级矿石进行一段焙烧-氰化实验,随着氰化浸出时间的延增刊矿物学报表4焙烧-氰化浸出探索实验结果表实验编号焙烧温度/C焙砂质量/g氰化渣质量/g渣率/%尾渣金品位/(g/t)渣计金浸出率/%表5焙烧温度调整实验结果表实验编号焙烧制度焙砂产率/%氰化渣质量/g氰化渣Au品位/(g/t)渣计Au浸出率/%表6氰化时间调整实验结果表实验编号浸出时间/h焙烧产率/%氰化渣产率/%氰化渣Au品位/(g/t)渣计金浸出率/%NaCN耗量表7-200目占50%氰化实验结果表实验编号浸出时间/h焙烧产率/%氰化渣产率/%氰化渣Au品位/(g/t)渣计金浸出率/%表8二段焙烧实验结果表实验编号焙烧制度焙砂产率/%氰化渣产氰化渣金品位渣计金浸NaCN耗率/%/(g/t)出率/%量/(kg/t)注:二段焙烧温度在750"C条件下有结块现象出现。

长,金浸出率升高,氰化钠耗量也升高。氰化浸出48h金浸出率也可达到86.4%,渣品位降至1.74g/t.综合考虑,焙烧矿石粒度为-200目占50%较佳。

2.3.4二段焙烧实验占75%,矿浆浓度28.57%,初始氰化钠浓度0.1%,定时补加氰化钠,氰化时间24h.具体实验结果见表8.由表可知,第二段焙烧温度对金浸出率影响最大,第一段焙烧温度和第二段焙烧时间影响较小,各条件对氰化钠耗量影响不大。但是,二段焙烧工艺实验结果金的浸出率均小于80%,因此,采用一段焙烧效果较佳。

3预氧化实验碱性预氧化工艺是将磨矿后矿浆通过调节温度、压力、酸碱度环境,充分利用了机械活化和碱浸过程中的选择性氧化原理,在采用物理与化学综合分离的方法,高温、常压条件下引发氧化反应,将原生矿氧化至氧化矿,矿石中被硫化物等包裹的金部分暴露出来,从而氰化浸出的工艺流程。

3.1实验流程3.2探索实验预处理条件:磨矿细度-200目95%,温度90C,矿浆浓度20%,氧化预处理时间40h.氰化条件:氰化钠初始浓度0.1%,矿浆浓度20%,氰化时间48h.具体实验结果见表9.由表可知,“预氧化-氰化”工艺比“焙烧-氰化”

工艺,在相同氰化浸出条件下,金的浸出率略有提高。当预处理剂用量为200公斤/吨矿时,金的浸出率达到88.6%,氰化尾渣金品位降至1.45g/t.实验结果见表10.随着磨矿细度增加,尾渣金品位降低,渣计金浸出率提高,且氰化钠耗量降低。但磨矿细度增加,生产成本相应增加,所以应综合考虑生产成本和技术指标进一步优化实验以得到合适的磨矿细度。

预氧化条件:搅拌浸出,磨矿细度-400目100%,矿浆浓度25%,温度90C,氧化预处理时间8h.氰化条件:搅拌浸出,矿浆浓度25%,氰化过程保持氰化钠浓度0.1%,氰化时间24h.具体实验结果见表11.由表可知,预处理剂用量增加,尾渣金品位氰化钠耗量先增加后减小,分析原因由于预氧化后未进行过滤就直接氰化,溶液pH值过高反而对氰化浸出不利。因此推荐预处理剂用量为80kg/t为宜,此时金的氰化浸出率可达90.7%,氰化尾渣金品位降至1.19g/t.4实验结果碱性湿法预氧化-氰化工艺实验流程图主要得到了以下的工艺综合指标。

实验预处理剂渣率/%尾渣金品位渣计金浸出编号率/%3.3优化实验预处理条件:搅拌浸出,矿浆浓度25%,预处理剂用量80公斤/吨矿,温度90C,氧化预处理时间8h.氰化条件:搅拌浸出,矿浆浓度25%,氰化过程保持氰化钠浓度0.1%,氰化时间24h.具体焙烧工序:矿石粒度-200目占50%;焙烧温度550C;焙烧时间2h;焙砂产率97.5%.氰化浸出工序:矿浆浓度28.57%;氰化钠初时浓度0.1%;氰化浸出48h.金浸出率86.4%;氰化尾渣金品位1.74g/t;氰化钠实测耗量2.5kg/t;氰化渣产率97.3%.预处理工序:矿石粒度-400目占100%;矿浆浓度25%;预处理剂用量80kg/t;预处理温度90C;预处理时间8h.氰化浸出工序:矿浆浓度25%;表10磨矿细度调整实验结果表实验编号磨矿细度(-325目占百分比)渣率/%尾渣金品位/(kg/t)渣计金浸出率/%表预处理剂用量调整实验结果表实验编号预处理剂用量/渣率/%尾渣金品位/(g/t)渣计金浸出率/%氰化钠初时浓度0.1%;氰化浸出24h.金浸出率90.7%;氰化尾渣金品位1.19g/t;氰化钠实测耗量0.63kg/t;氰化渣产率98.0%.5结语该类型矿石实验未采用直接全泥氰化浸出的工艺。据江西某金矿同类型矿石实验显示,如采用直接全泥氰化浸出,其金的浸出率仅为16.84%,故本次实验未进行直接全泥氰化浸出的工艺。

实验采用焙烧-氰化浸出工艺,当矿石粒度-200目占50%,在温度为550C,焙烧2h后,焙砂再经氰化浸出,金的浸出率可提高至86.4%,氰化尾渣金的含量可由原矿的12.5g/t降至1.74g/t,氰化钠实测耗量为2.5kg/t.采用湿法预氧化-氰化浸出工艺,在磨矿细度-400目100%,矿浆浓度25%,预处理剂80公斤/吨矿,预氧化温度90C氧化8h后;预氧化渣再经氰化浸出,金的浸出率为90.7%,氰化尾渣金品位从12.5g/t降至1.19g/t.采用该工艺进行工业化生产,后续还需要进行补充详细的实验研究工作。

焙烧-氰化浸出比碱预氧化-氰化浸出实验,金浸出率约低4%,因此,两者工艺相较,碱预氧化-氰化浸出较佳。

由于在生物预氧化-氰化浸出实验方面存在条件限制等因素,本次试验未作对比试验。根据同类型矿石生物预氧化-氰化浸出实验数据,其金浸出率为86%90%,如不考虑药剂成本因素,可以认为:湿法预氧化-氰化浸出是现阶段国内碳酸盐岩浸染型难选冶矿石金浸出率最高的工艺。

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