CN113737012B

CN113737012B - 一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法

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Publication number: CN113737012B
Application number: CN202111042151.XA
Authority: CN
Inventors: 朱德兵; 郭建东
Original assignee: SHANDONG GUODA GOLD CO Ltd
Current assignee: SHANDONG GUODA GOLD CO Ltd
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2041-09-07
Also published as: CN113737012A

Abstract

本发明涉及一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，包括步骤：1)中和废渣产出；2)含铅金精矿与中和废渣调浆磨矿；3)中和废渣调浆；4)沸腾焙烧制酸；5)焙砂酸浸浸出；6)金银浸出。其中，步骤5)的酸浸液经处理得铜和锌精矿；步骤4)中焙烧产生的烟气进行硫酸生产，循环利用于步骤1)中。本发明在制酸过程的硫酸用于氰化尾渣脱氰处理，过程产出的含有多金属的中和废渣与含铅金精矿协同焙烧，最大化调整和优化沸腾焙烧效果，满足沸腾焙烧要求，提高了生产稳定性，消除了含铅金精矿焙烧过程的熔结、粘结矿粒和对金银的包裹，提高金精矿焙烧质量，提高了金银回收率，实现了中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理和安全处理。

Description

一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域污染物及含铅金精矿的处理方法，尤其涉及一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法。

背景技术

在黄金矿山的生产过程中常常采用氰化提金工艺技术。氰化提金工艺包含直接氰化提金工艺和焙烧氰化提金工艺，两种工艺在提金后都会产生大量的氰化尾渣，这些氰化尾渣中含有大量的污染物，如硫、铜、砷、汞及剧毒氰化物。

氰化尾渣现已被国家列为《国家危险废物名录》中HW33类危险废物，污染特征明显，且污染严重，国家和企业的环保压力剧增，急需采取切实可行的控制技术，以消除此类危险废物对环境的危害。

目前，处理氰化尾渣的技术主要以浮选法为主，并辅以蒸压法、氯化焙烧法、熔盐焙烧法、还原焙烧法、氧化法、固化法、制备硅酸盐水泥等。浮选法多在酸性条件下进行，并以硫酸为主要酸化剂，酸化后废水采用石灰中和法进行处理，产生含有大量硫酸钙的中和废渣，这些废渣中还含有铜、铁、铅、锌、砷等元素。而这些中和废渣并没有有效的处理方法，只能通过堆存或直接填埋的方法来处置。这样不仅占用了大量的土地资源，而且还可能污染到地表水、地下水和土壤等，对周围的环境产生了极大的安全隐患和环保隐患。因此，中和废渣无害化处置是黄金冶炼企业以及有色冶炼企业亟待破解的重要技术攻关难题。

同时，在黄金冶炼企业多采用沸腾焙烧工艺处理多金属复杂金精矿，但是在处理含铅品位在2wt％左右的金精矿时，在沸腾焙烧过程中会存在熔结，并出现粘结矿粒的现象，这样会导致沸腾状态效果差，使得金精矿焙烧质量差，金银浸出率低，生产稳定性波动，甚至出现焙烧过程炉料堆积，排料困难，造成熄炉的严重后果。当金精矿的含铅量大于5wt％时，就难以直接采用焙烧氰化工艺进行处理了。因此，对于提高含铅金精矿的沸腾焙烧高效处理、生产指标的稳定，是沸腾焙烧工艺尚需解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，使中和废渣中有价元素得到有效利用，同时提高含铅金精矿焙烧处理的生产操作稳定性，提高后续氰化生产的金银浸出率。

本发明提供的一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，包括如下步骤：

1)中和废渣产出：硫酸与氰化尾渣在搅拌槽中按照一定的比例混合搅拌，搅拌反应后进行浓缩处理，得到脱氰尾渣和酸性废水，酸性废水采用石灰中和法进行处理，经过压滤产出中和废渣；

2)含铅金精矿与中和废渣调浆磨矿：将含铅的金精矿与中和废渣按比例配置混合，添加水调浆，调浆后进行磨矿处理得到矿浆；

3)中和废渣调浆：将中和废渣添加水进行调浆处理得到料浆；

4)沸腾焙烧制酸：对步骤2)所得矿浆输送至沸腾焙烧炉焙烧，在焙烧过程中，同时将步骤3)所得的料浆输送至焙烧炉，调节和稳定焙烧过程的温度和炉内物料沸腾状态，焙烧后得到焙砂；

5)焙砂酸浸浸出：对焙砂添加稀硫酸、双氧水进行酸浸处理，反应终点控制pH值为1～2，反应结束后进行液固分离得到固体酸浸渣和酸浸液；

6)金银浸出：将步骤5)得到的固体酸浸渣的pH值调节至7～9，研磨后采用氰化物进行浸出的到浸出液，浸出液经过贵液净化、置换、金银冶炼得到金、银产品。

本发明一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法的机理、思路为：

通过首先将制酸过程废硫酸用于氰化尾渣脱氰处理，过程产出的含有多金属的中和废渣，通过将含铅金精矿与中和废渣按比例配置混合，磨矿满足沸腾焙烧要求。

在沸腾焙烧过程中创新实施了中和废渣料浆的单独输入，最大化调整和优化沸腾焙烧效果，焙砂酸浸浸出，金银浸出、冶炼。同时，中和废渣作为焙烧含铅金精矿的焙烧稳定添加剂，提高了生产稳定性，消除了含铅金精矿焙烧过程的熔结和对金银的包裹，提高了金银回收率，从而实现了中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理和安全处理。

本发明提供的一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法有益效果为：

制酸过程的硫酸用于氰化尾渣脱氰处理，过程产出的含有多金属的中和废渣与含铅金精矿协同焙烧，最大化调整和优化沸腾焙烧效果，满足沸腾焙烧要求，提高了生产稳定性，消除了含铅金精矿焙烧过程的熔结、粘结矿粒和对金银的包裹，提高金精矿焙烧质量，提高了金银回收率，实现了中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理和安全处理。

进一步，将步骤5)得到的酸浸液经萃取电积工艺及硫化法工艺分别得到1#阴极铜和锌精矿。

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：使中和废渣中的铜锌得到回收。

进一步，步骤4中焙烧过程产生的烟气进行硫酸生产，循环利用于步骤1)中和废渣产出过程。

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：焙烧后硫酸生产同步得到了循环综合利用。

进一步，步骤1)中的硫酸浓度为10～30wt％，硫酸与氰化尾渣的混合比例为(1～5):1；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：焙烧后制酸过程中，烟气湿法净化工序产出硫酸浓度10～30wt％的废硫酸，与之相配合，不许多余的酸浓度调节过程；合适的硫酸与氰化尾渣的混合比例，有利于氰化尾渣脱氰处理。

进一步，步骤1)中温度50～80℃，搅拌转速50～200r/min，充气量50-150m³/h，搅拌时间4～6h；

进一步，步骤1)中的浓缩处理经过浓缩机进行，底流经压滤机脱水得到脱氰尾渣，溢流为酸性废水；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：更有利于氰化尾渣脱氰处理。

进一步，步骤2)中所述的金精矿含铅量为5～10wt％，中和废渣的添加比例为含铅金精矿质量的1～5wt％，调浆浓度65～75wt％；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：通过将含铅金精矿与中和废渣按比例配置混合与调浆浓度，使磨矿满足沸腾焙烧要求。

进一步，步骤2)中采用球磨机进行磨矿，磨矿时间20～40分钟；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：采用球磨机更有利于含铅金精矿与中和废渣混合物的研磨，使磨矿满足沸腾焙烧要求。

进一步，步骤3)中的浆浓度为30～50wt％，搅拌时间4～6h；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：更有利于在沸腾焙烧过程中中和废渣料浆的单独输入，最大化调整和优化沸腾焙烧效果。

进一步，步骤4)中焙烧温度560～620℃，风量控制8000-10000m³/h，焙烧时间3～5h；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：合适的焙烧温度、风量、焙烧时间，有利于防止在沸腾焙烧过程中出现熔结、粘结矿粒的现象，提高沸腾状态效果，提高金精矿焙烧质量，金银浸出率，生产稳定等。

进一步，步骤4)中料浆输送量为0.5～3t/h；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：合适的料浆输送量，有利于发挥中和废渣作为焙烧含铅金精矿的焙烧稳定添加剂的作用，提高了生产稳定性，消除了含铅金精矿焙烧过程的熔结和对金银的包裹，提高了金银回收率。

进一步，步骤5)中采用稀硫酸和双氧水进行焙砂酸浸浸出；

进一步，步骤5)中起始硫酸的浓度为50～100g/L，双氧水添加量为每吨焙砂5～10kg，液固质量比为(2～5):1，搅拌速度20～40r/min，控制反应时间4～6小时；

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：有利于提高焙砂中金银的浸出率。

进一步，步骤6)中固体酸浸渣的pH采用氨水调节；

进一步，步骤6)中磨矿时采用湿式球磨机，以六偏磷酸钠作助磨剂，用量为3～5kg/t；

进一步，步骤6)中磨矿的细度-400目的占90～95wt％；

进一步，步骤6)中氰化物浓度0.20～0.50wt％，风量60-80m³/h，浸出时间36～72h。

采用上述进一步技术特征具有如下技术效果：有利于金、银产品的提取。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

具体实例1：

1)将焙烧制酸工艺产生的硫酸浓度10wt％的废硫酸与氰化尾渣在搅拌槽中按照液固质量比1:1的比例混合，温度50℃，搅拌转速50r/min，充气量50m³/h，搅拌时间4h，搅拌反应后进入浓缩机，底流经压滤机脱水得到脱氰尾渣，溢流为酸性废水，采用石灰中和法进行处理，经过压滤后得到含铜0.5wt％、含铅0.1wt％、含锌0.3wt％、含铁5wt％、含砷0.5wt％的中和废渣；

2)将含铅5wt％的金精矿配置添加中和废渣，中和废渣的添加比例为1wt％，混合后进入搅拌槽，添加水调浆，调浆浓度65wt％，调浆后进入球磨机磨矿，磨矿时间20分钟，磨矿后进入矿浆储槽；

3)中和废渣单独调浆，在调浆搅拌槽中将中和废渣添加水，调整好料浆浓度30wt％，搅拌时间4h；

4)将步骤2)配置添加中和废渣所得的矿浆经输送泵输送至沸腾焙烧炉，焙烧温度560℃，风量控制8000m³/h，焙烧时间3h，在焙烧过程中，同时将步骤3)中和废渣单独调浆后的料浆经输送泵输送至焙烧炉，料浆输送量为0.5t/h，用于调节和稳定焙烧过程的温度和炉内物料沸腾状态，焙烧后得到的焙砂进行下一步处理；

其中，焙烧产生的烟气进入硫酸生产，其中在烟气湿法净化工序产出硫酸浓度10wt％的废硫酸，循环利用于步骤1)中和废渣产出过程；

5)对焙烧后所得的焙砂经刮板输送机输送至酸浸搅拌槽，添加稀硫酸、双氧水，起始硫酸浓度为50g/L，双氧水添加量为5kg/t，酸浸过程液固质量比为2:1搅拌速度20r/min，控制反应时间4小时，反应终点控制pH值为1，反应结束后进行液固分离，固体渣为含金银的酸浸渣，液体即为含铜、锌酸浸液；

含铜、锌酸浸液经萃取电积工艺及硫化法工艺分别得到1#阴极铜、含锌品位58wt％的锌精矿；

6)将步骤5)得到的含金银酸浸渣采用氨水调pH值至7，以六偏磷酸钠作助磨剂，用量为3kg/t，在湿式球磨机中磨矿，磨矿细度-400目占90wt％，磨矿后进入浸出搅拌槽，控制***浓度0.20wt％，风量60m³/h，浸出时间36h，浸出液经过贵液净化、锌粉置换、金银冶炼工艺得到金、银产品。

具体实例2：

1)将焙烧制酸工艺产生的硫酸浓度20wt％的废硫酸与氰化尾渣在搅拌槽中按照液固质量比3:1的比例混合，温度65℃，搅拌转速120r/min，充气量100m³/h，搅拌时间5h，搅拌反应后进入浓缩机，底流经压滤机脱水得到脱氰尾渣，溢流为酸性废水，采用石灰中和法进行处理，经过压滤后得到含铜1.0wt％、含铅0.3wt％、含锌0.5wt％、含铁7.5wt％、含砷1.0wt％的中和废渣；

2)将含铅7wt％的金精矿配置混合中和废渣，中和废渣的添加比例为3wt％，混合后进入搅拌槽，添加水调浆，调浆浓度70wt％，调浆后进入球磨机磨矿，磨矿时间30分钟，磨矿后进入矿浆储槽；

3)中和废渣单独调浆，在调浆搅拌槽中将中和废渣添加适量水，调整好料浆浓度40wt％，搅拌时间5h；

4)将步骤2)配置添加中和废渣所得的矿浆经输送泵输送至沸腾焙烧炉，焙烧温度590℃，风量控制9000m³/h，焙烧时间4h，在焙烧过程中，同时将步骤3)中和废渣的料浆经输送泵输送至焙烧炉，料浆输送量为1.8t/h，调节和稳定焙烧过程的温度和炉内物料沸腾状态，焙烧后焙砂进行下一步处理；

其中，焙烧产生的烟气进入硫酸生产，其中在烟气湿法净化工序产出硫酸浓度20wt％的废硫酸，循环利用于步骤1)中和废渣产出过程；

5)对焙烧后所得的焙砂经刮板输送机输送至酸浸搅拌槽，添加稀硫酸、双氧水，起始硫酸浓度为75g/L，双氧水添加量为7.5kg/t，酸浸过程液固质量比为3:1，搅拌速度30r/min，控制反应时间5小时，反应终点控制pH值为1.5，反应结束后进行液固分离，固体渣为含金银的酸浸渣，液体即为含铜、锌酸浸液；

含铜、锌酸浸液经萃取电积工艺及硫化法工艺分别得到1#阴极铜、含锌品位60wt％的锌精矿；

6)将步骤5)得到的含金银酸浸渣采用氨水调pH值至8，以六偏磷酸钠作助磨剂，用量为5kg/t，在湿式球磨机中磨矿，磨矿细度-400目占92.5wt％，磨矿后进入浸出搅拌槽，控制***浓度0.35wt％，风量70m³/h，浸出时间54h，浸出液经过贵液净化、锌粉置换、金银冶炼工艺得到金、银产品。

具体实例3：

1)将焙烧制酸工艺产生的硫酸浓度30wt％的废硫酸与氰化尾渣在搅拌槽中按照液固质量比5:1的比例混合，温度80℃，搅拌转速200r/min，充气量150m³/h，搅拌时间6h，搅拌反应后进入浓缩机，底流经压滤机脱水得到脱氰尾渣，溢流为酸性废水，采用石灰中和法进行处理，经过压滤后得到含铜1.5wt％、含铅0.5wt％、含锌0.7wt％、含铁10wt％、含砷1.5wt％的中和废渣；

2)将含铅10％的金精矿配置混合中和废渣，中和废渣的添加比例为5wt％，混合后进入搅拌槽，添加水调浆，调浆浓度75wt％，调浆后进入球磨机磨矿，磨矿时间40分钟，磨矿后进入矿浆储槽；

3)中和废渣单独调浆，在调浆搅拌槽中将中和废渣添加适量水，调整好料浆浓度50wt％，搅拌时间6h；

4)将步骤2)配置添加中和废渣所得的矿浆经输送泵输送至沸腾焙烧炉，焙烧温度620℃，风量控制10000m³/h，焙烧时间5h，在焙烧过程中，同时将步骤3)中和废渣单独调浆后的料浆经输送泵输送至焙烧炉，料浆输送量为3t/h，调节和稳定焙烧过程的温度和炉内物料沸腾状态，焙烧后焙砂进行下一步处理；

其中，焙烧产生的烟气进入硫酸生产，其中在烟气湿法净化工序产出硫酸浓度30wt％的废硫酸，循环利用于步骤1)中和废渣产出过程；

5)对焙烧后所得的焙砂经刮板输送机输送至酸浸搅拌槽，添加稀硫酸、双氧水，起始硫酸浓度为100g/L，双氧水添加量为10kg/t，酸浸过程液固质量比为5:1，搅拌速度40r/min，控制反应时间6小时，反应终点控制pH值为2，反应结束后进行液固分离，固体渣为含金银的酸浸渣，液体即为含铜、锌酸浸液；

含铜、锌酸浸液经萃取电积工艺及硫化法工艺分别得到1#阴极铜、含锌品位62wt％的锌精矿；

6)将步骤5)得到的含金银酸浸渣采用氨水调pH值至9，以六偏磷酸钠作助磨剂，用量为5kg/t，在湿式球磨机中磨矿，磨矿细度-400目占95wt％，磨矿后进入浸出搅拌槽，控制***浓度0.50wt％，风量80m³/h，浸出时间72h，浸出液经过贵液净化、锌粉置换、金银冶炼工艺得到金、银产品。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims

1.一种中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)中和废渣产出：硫酸与氰化尾渣混合搅拌，搅拌反应后进行浓缩处理，得到脱氰尾渣和酸性废水，酸性废水采用石灰中和法进行处理，经过压滤产出中和废渣；所述硫酸浓度为10～30wt％，所述硫酸与所述氰化尾渣的混合质量比为(1～5)：1；

2)含铅金精矿与中和废渣调浆磨矿：将含铅的金精矿与中和废渣混合，添加水调浆，调浆后进行磨矿处理得到矿浆；所述的金精矿含铅量为5～10wt％，中和废渣的添加比例为含铅金精矿质量的1～5wt％，调浆浓度65～75wt％；

3)中和废渣调浆：将中和废渣添加水进行调浆处理得到料浆；所述料浆浓度为30～50wt％，搅拌时间4～6h；

4)沸腾焙烧制酸：对步骤2)所得矿浆输送至沸腾焙烧炉焙烧，在焙烧过程中，同时将步骤3)所得的料浆输送至焙烧炉，调节和稳定焙烧过程的温度和炉内物料沸腾状态，焙烧后得到焙砂；所述焙烧的温度为560-620℃，风量控制8000-10000m³/h，焙烧时间3～5h；料浆输送量为0.5～3t/h；

5)焙砂酸浸浸出：对焙砂添加稀硫酸、双氧水进行酸浸处理，反应终点控制pH值为1～2，反应结束后进行液固分离得到固体酸浸渣和酸浸液；所述稀硫酸的浓度为50～100g/L，所述双氧水添加量为每吨焙砂5～10kg，液固质量比为(2～5):1，搅拌速度20～40r/min，控制反应时间4～6小时；

6)金银浸出：将步骤5)得到的固体酸浸渣的pH值调节至7～9，研磨后采用氰化物进行浸出得到浸出液，浸出液经过贵液净化、置换、金银冶炼得到金、银产品。

2.根据权利要求1所述的中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，其特征在于，将步骤5)得到的酸浸液经萃取电积工艺及硫化法工艺分别得到铜和锌精矿。

3.根据权利要求1所述的中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，其特征在于，步骤4)中焙烧过程产生的烟气进行硫酸生产，循环利用于步骤1)中和废渣产出过程。

4.根据权利要求1所述的中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，其特征在于，步骤1)中：混合搅拌温度为50～80℃，搅拌转速50-200r/min，充气量50-150m³/h，搅拌时间4～6h。

5.根据权利要求1所述的中和废渣与含铅金精矿协同焙烧处理的方法，其特征在于，步骤6)中：氰化物浓度0.20～0.50wt％，风量60～80m³/h，浸出时间36～72h。