CN102690942A

CN102690942A - 一种含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法

Info

Publication number: CN102690942A
Application number: CN2012102002587A
Authority: CN
Inventors: 刘维; 张杜超; 刘昭成; 欧阳彪
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2012-09-26

Abstract

本发明公开了一种含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，为了解决现有焙砂中的金在高温过程中被易熔玻璃体包裹，使得后续氰化处理时金浸出率很难提高问题，本发明所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法包括如下步骤：1)将含硫金精矿焙砂用还原剂进行还原焙烧；2)将还原焙烧后的焙砂采用强酸溶液进行酸浸；3)将酸浸后的还原焙砂进行过滤，滤渣用于氰化提金。使用本发明的方法后铁浸出率可达到95％以上，比传统方法高出一倍，比用助溶剂强化浸出方法高出8～10％，金的回收率提高了3～5％；后续氰化提取过程金浸出率在95～98％，相比直接氰化提高15～20％；且提高了酸的利用率，酸浸液也更利于后续处理。

Description

一种含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法

技术领域

本发明涉及一种含硫金精矿的冶炼方法，特别是一种含硫金精矿沸腾焙烧渣还原焙烧后强化酸溶的方法。

背景技术

我国大量存在硫铁矿型和毒砂型金矿，通过浮选作业可将其富集为高硫金精矿，很难直接采用氰化法从中提取金银。沸腾焙烧可以将精矿中的硫氧化生成SO₂用于制酸，采用两段沸腾焙烧更是可以深度脱除金精矿中的砷，在我国高硫金精矿冶炼过程中得到广泛使用。但由于经过了高温焙烧过程，焙砂中的金在高温过程中被易熔玻璃体包裹，使得后续氰化处理时金浸出率很难提高，氰化后尾砂中含金仍在10～20g/t，金回收率不足80％，资源浪费严重，需要开发新技术处理。

中国专利CN1304609C中提到用硫酸或盐酸强化酸浸溶解焙砂中的铁，使包裹金充分暴露，在对酸浸渣进行氰化处理，可以大幅提高金回收率。焙砂中铁大量以Fe₂O₃存在，Fe₂O₃较难被酸浸出，采用助溶剂乙二胺四乙酸(EDTA)、CuO等能一定程度提高溶解速度和溶解率，但助溶剂昂贵，需要增加很大成本。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，满足生产的需要，本发明旨在提供一种含硫金精矿沸腾焙烧渣还原焙烧后强化酸溶的方法，该方法廉价而又高效地将焙烧中的Fe₂O₃转换为易溶物种，实现铁的高效浸出，进而最终提高金的回收率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，包括如下步骤：

1)将含硫金精矿焙砂在还原剂作用下进行还原焙烧；

2)将还原焙烧后的焙砂采用强酸溶液进行酸浸；

3)将酸浸后的还原焙砂进行过滤，滤渣用于氰化提金。

根据本发明的实施例，所述的还原剂为质量分数5％～80％的碳质还原剂。所述碳质还原剂优选为煤粉或焦粉，当碳质还原剂为煤粉时，煤粉用量为150～500kg/t焙砂，当碳质还原剂为焦粉时，焦粉用量为100～400kg/t焙砂，

根据本发明的实施例，所述的还原剂为体积分数1％～50％的气基还原剂。所述气基还原剂优选为煤气、氢气或天然气；选择煤气时，煤气浓度为3％～20％；选择氢气时，氢气浓度为1％～5％；选择天然气时，天然气浓度为5％～30％。

根据本发明的实施例，所述强酸溶液为质量分数5～40％的盐酸或硫酸。

进一步地，在本发明的步骤1)中，优选所述还原焙烧的温度为300℃～1050℃，还原焙烧时间为0.5h～5h。更优选为所述还原焙烧温度为500～800℃，还原焙烧时间为0.5h～3h。

在本发明的步骤2)中，所述酸浸采用两段逆流浸出，其中一段酸浸采用二段酸浸液为浸出剂，酸浸温度为30～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶1～10，浸出时间为0.5～4小时；一段酸浸结束后过滤，过滤后的滤渣进行二段酸浸，用于二段酸浸还原焙砂的硫酸或盐酸浓度为1～8mol/L，酸浸温度为30～80℃，焙烧与浸出液重量比为1∶1～10，浸出时间为0.5h～4h；二段酸浸结束后过滤得到滤液和滤渣，滤渣用于氰化提金，滤液返回一段酸浸。

本发明的更优选的实施条件为，一段酸浸条件为酸浸温度为50～80℃，焙砂与浸出液重量比为，1∶2～6，浸出时间为1～2小时；二段酸浸条件为硫酸或盐酸浓度2～6mol/L，酸浸温度为50～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶4～8，浸出时间为2h～4h。

以下对本发明作进一步的描述。

一种含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，包括如下步骤：

将含硫金精矿焙砂与质量分数为5％～80％的碳质还原剂煤粉或焦粉混合均匀后进入还原焙烧炉中进行还原，或直接采用体积分数为1％～50％的气基还原剂煤气、氢气、天然气等在还原焙烧炉中还原焙砂。

其中还原焙烧温度为300～1050℃，还原焙烧时间为0.5～5小时，焙烧完成后还原焙砂直接用水或者质量分数5～40％的盐酸或硫酸水淬。

在还原剂的还原作用下，焙砂中的Fe₂O₃被转换为FeO，很容易被硫酸或盐酸浸出。酸浸过程采用两段逆流浸出，一段酸浸采用二段酸浸液为浸出剂，酸浸温度为30～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶1～10，浸出时间为0.5～4小时。一段酸浸结束后过滤，滤液用于综合回收铜、铁等有价成分，滤渣进行二段酸浸。用于二段酸浸还原焙砂的硫酸或盐酸浓度为1～8mol/L，酸浸温度为30～80℃，焙烧与浸出液重量比为1∶1～10，浸出时间为0.5～4小时。二段酸浸结束后直接过滤得到滤液和滤渣，滤渣直接用于氰化提金，滤液返回一段酸浸。

在上述方法中还原焙烧优选固体还原剂，该固体还原剂优选为煤粉用量为150～500kg/t焙砂或焦粉用量为100～400kg/t焙砂，当然，还原焙烧也可以采用气基还原剂，所述气基还原剂为浓度3％～20％的煤气或浓度1％～5％的氢气或浓度5％～30％的天然气，还原焙烧温度为500～800℃，还原焙烧时间为0.5～3小时。

上述方法中优选一段酸浸条件为酸浸温度为50～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶2～6，浸出时间为1～2小时；二段酸浸条件为硫酸或盐酸浓度2～6mol/L，酸浸温度为50～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶4～8，浸出时间为2～4小时。

本发明关键在于使用还原剂在高温下将Fe₂O₃还原为FeO，不同还原剂作用下的还原反应如下：

Fe₂O₃+C＝2FeO+CO

2Fe₂O₃+2C＝4FeO+CO₂

Fe₂O₃+CO＝2FeO+CO₂

Fe₂O₃+H₂＝2FeO+H₂O

3Fe₂O₃+CH₄＝6FeO+CO+2H₂O

其中Fe₂O₃和FeO酸浸过程得到的分别是三价铁和二价铁溶液，溶液中的三价铁当pH大于2.5左右时即开始生成沉淀，而二价铁在pH大于5的溶液中也能稳定存在，FeO显然更利于浸出，且可以得到残酸度低的浸出液，这就是还原焙烧强化浸出的原理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)将焙砂中Fe₂O₃还原为FeO后再浸出，在同样酸浸温度、酸浸时间和酸浓度条件下，铁浸出率可达到95％以上，比传统方法高出一倍，比用助溶剂强化浸出方法高出8～10％。

(2)焙砂中Fe₂O₃被还原为FeO，盐酸浸出过程中金不会被Fe³⁺氧化浸出，提高金回收率3～5％。

(3)浸出后渣率为焙砂的10～15％，金在酸浸渣中富集了7～10倍，且被充分暴露，氰化提取过程金浸出率在95～98％，相比直接氰化提高15～20％。

(4)两段酸浸，既可以确保铁浸出率，又可以获得残酸度很低的一段浸出液，提高了酸的利用率，酸浸液也更利于后续处理。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

取200kg的金精矿焙砂与100kg煤粉混合均匀后于800℃下在回转窑中还原2小时，焙砂冷却后备用。取50kg还原焙砂采用3mol/L硫酸在液固比为4∶1、浸出温度为80℃、浸出时间为2小时条件下浸出，得到铁浸出率为95％。

将上述浸出液继续浸出50kg还原焙砂，液固比为4∶1、浸出温度为80℃、浸出时间为2小时，铁浸出率为63％，浸出液pH为4.4，浸出渣继续用3mol/L硫酸在液固比为4∶1、浸出温度为80℃、浸出时间为2小时条件下进行二段浸出，铁总浸出率为98％。将二段浸出后的浸出渣进行氰化提金，金浸出率为96.4％。

实施例2

取200kg的金精矿焙砂在体积分数15％的煤气气氛中于800℃下在回转窑中还原2小时，焙砂冷却后备用。取50kg还原焙砂用6mol/L盐酸在液固比为4∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2.5小时条件下浸出，得到铁浸出率为96％。

将上述浸出液继续浸出50kg还原焙砂，液固比为4∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2.5小时，铁浸出率为73％，浸出液pH为5.1，浸出渣继续用6mol/L硫酸在液固比为4∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2.5小时条件下进行二段浸出，铁总浸出率为99.2％。将二段浸出后的浸出渣进行氰化提金，金浸出率为97.2％。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims

1.一种含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，包括如下步骤：

1)将含硫金精矿焙砂用还原剂进行还原焙烧；

2)将还原焙烧后的焙砂采用强酸溶液进行酸浸；

3)将酸浸后的还原焙砂进行过滤，滤渣用于氰化提金。

2.根据权利要求1所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，所述的还原剂为质量分数5％～80％的碳质还原剂。

3.根据权利要求2所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，所述碳质还原剂为煤粉或焦粉，当碳质还原剂为煤粉时，煤粉用量为150～500kg/t焙砂，当碳质还原剂为焦粉时，焦粉用量为100～400kg/t焙砂。

4.根据权利要求1所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，所述的还原剂为体积分数1％～50％的气基还原剂。

5.根据权利要求3所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，所述气基还原剂为煤气、氢气或天然气；选择煤气时，煤气浓度为3％～20％；选择氢气时，氢气浓度为1％～5％；选择天然气时，天然气浓度为5％～30％。

6.根据权利要求1所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，所述强酸溶液为质量分数5～40％的盐酸或硫酸。

7.根据权利要求1所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，在步骤1)中，所述还原焙烧的温度为300℃～1050℃，还原焙烧时间为0.5h～5h。

8.根据权利要求7所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，所述还原焙烧温度为500～800℃，还原焙烧时间为0.5h～3h。

9.根据权利要求1所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，在步骤2)中，所述酸浸采用两段逆流浸出，其中一段酸浸采用二段酸浸液为浸出剂，酸浸温度为30～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶1～10，浸出时间为0.5～4小时；一段酸浸结束后过滤，过滤后的滤渣进行二段酸浸，用于二段酸浸还原焙砂的硫酸或盐酸浓度为1～8mol/L，酸浸温度为30～80℃，焙烧与浸出液重量比为1∶1～10，浸出时间为0.5h～4h；二段酸浸结束后过滤得到滤液和滤渣，滤渣用于氰化提金，滤液返回一段酸浸。

10.根据权利要求9所述的含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法，其特征是，一段酸浸条件为酸浸温度为50～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶2～6，浸出时间为1～2小时；二段酸浸条件为硫酸或盐酸浓度2～6mol/L，酸浸温度为50～80℃，焙砂与浸出液重量比为1∶4～8，浸出时间为2h～4h。