从某氰化浸出废炭中提取金银的新工艺.pdf

2 0 1 3 年第3 期有色金属 选矿部分 3 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 3 ．0 0 9 从某氰化浸出废炭中提取金银的新工艺 李增华，卢冀伟z ，林俊领1 , 2 , 3 ，常幕远1 , 3 1 ．新疆地矿局第一地质大队，新疆昌吉8 3 8 2 0 4 ；2 ．东北大学资源与土木工程学院，沈阳1 1 0 8 1 9 ； 3 ．新疆宝地矿业有限责任公司，乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 摘要以新疆某提金厂的氰化浸出含金废炭为研究对象，先后采用了焙烧浮选、焙烧一直接氰化浸出、焙烧浮 选除杂氰化浸出工艺进行废炭提金工艺研究，但是由于废炭以及焙烧后灰渣结构复杂，这三种工艺均未获得良好结果；最 终采用焙烧炭灰渣熔炼富集金银金银分离的新工艺获得了合格的金银产品，为该废炭的利用奠定了工艺基础。 关键词含金废炭；焙烧；熔炼；分离 中图分类号T D 9 2 5 ．7 ；3 “ I 9 5 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 3 0 0 3 5 - 0 3 AN e wP r o c e s sf o rE x t r a c t i n gG o l da n dS i l v e rf r o mC y a n i d eL e a c h i n gW a s t eC a r b o n 五rZ e n g h u a l ，L UJ i w e i 8 ，L I NJ u n l i n 9 1 ，8 一，C H A N GM u y u a n l ’3 1 ．T h eF i r s tG r o u po fX i n j i a n gG e o l o g i c a lG r o u p ，C h a n 珂iX i n j i a n g8 3 8 2 0 4 ，C h i n a ； aS c h o o lo fR e s o u c e s ＆C i v i lE n g i n e e r i n g ，N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y ，S h e n y a n g1 10 8 1 9 ， C h i n a ；3 ．X i n j i a n gB a o d iM i n i n gC o ．，L t d ．，U r u m q i8 3 0 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h es t u d yo fe x t r a c t i n gg o l dp r o c e s sw a si n v e s t i g a t e do nt h ec y a n i d el e a c h i n gw a s t ec a r b o n p r o d u c e df r o mX i n j i a n gg o l de x t r a c t i o np l a n t ，i n c l u d i n gt h ep r o c e s so fr o a s t i n g - f l o t a t i o n ，r o a s t i n g - d i r e c t c y a n i d el e a c h i n g a n d r o a s t i n g - i m p u r i t i e s r e m o v a lb y f l o t a t i o n - c y a n i d el e a c h i n g ，b u td u et o t h ec o m p l e x s t r u c t u r eo ft h ew a s t ec a r b o na n d r o a s t i n ga s h ，n o n e o ft h et h r e e p r o c e s s e s h a so b t a i n e d g o o d r e s u l t s ． Q u a l i f i e dg o l d a n ds i l v e rp r o d u c t sf i n a l l yh a v eb e e na c q u i r e d b yr o a s t i n g - c h a r c o a ls m e l t i n gf o rg o l da n d s i l v e re n r i c h m e n t - g o l da n ds i l v e r s e p a r a t i o nt e c h n i c a la n di t h a sl a i daf o u n d a t i o nf o rt h eu t i l i z a t i o no ft h e Ⅵr a s t ec a r b o n ． K e yw o r d s g o l d - b e a r i n gw a s t ec a r b o n ；r o a s t i n g ；m e l t i n g ；s e p a r a t i o n 炭浆法是2 0 世纪6 0 年代初发展起来的一种被 广泛采用的提金新方法，简化了氰化生产过程，强 化了氰化提金效果，降低了成本，我国于2 0 世纪 8 0 年代初开始对炭浆法进行研究，现代新建的提 金厂多采用此工艺[ 1 引。但是，采用该法在生产过 程中产生了大量的含金废炭从而造成了部分金的流 失，这是目前炭浆法提金厂存在的一个尚未成功解 决的难题，而随着黄金矿石的逐渐枯竭，从含金废 炎中回收金具有十分重要和深远意义[ “] 。本文以 新疆某炭浆法提金废炭为研究对象，对废炭中金的 提取工艺进行了系统研究，确定了废炭焙烧一炭灰 渣熔炼富集金银金银分离的工艺，采用自行研制 的焙烧熔炼设备，最终分别获得黄金和白银，实现 了对含金废料中金银的提取，为进一步处理废炭提 金提供了理论基础，也对该厂提高金的总回收率具 有现实意义。 1 含金废炭性质 废炭肉眼呈黑红色，颗粒状，粒度在5m m 以 下，表面吸附有棕红色的泥质和白色硅酸盐细渣， 细渣粒度约2m l n 以下，外表跟未使用的活性炭差 不多；干燥后炭质变硬，颜色稍变浅，会析出硅酸 盐细渣将炭黏结在一起。废炭主要元素分析结果见 表1 。 收稿日期2 0 1 2 1 2 0 6修回日期2 0 1 3 - 0 3 1 8 侄者简介李增华 1 9 8 6 一 ，男，山东临沂人，助理工程师，主要从事黄金选矿技术与工艺研究。 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第3 期 表1废炭主要元素分析结果 T a b l e1M a i ne l e m e n t sa n a l y s i sr e s u l t so fw a s t ec a r b o n ／％ 成分A u ” A 9 1 ’ P b 吸附水烧失量 1 单位为∥t 。 2 工艺试验 针对该氰化浸出废炭，先后采用了焙烧一浮 选、焙烧一直接氰化浸出、焙烧一浮选除杂氰化 浸出和焙烧一炭灰渣熔炼富集金银一金银分离的 工艺[ 瑚] 。 2 ．1 含金废炭焙烧一浮选工艺 2 ．1 ．1 含金废炭焙烧 在试验室焙烧试验最佳条件下，对含金废炭进 行了扩大焙烧试验。在焙烧温度6 5 0o C 、焙烧时间 1 0h 下，采用自制的焙烧炉、鼓风机，炉底面积 12 5 6c m 2 ，孔西0 ．5c m ，孔隙面积8 2 ．4c m 2 ，孔 隙率6 ．6 ％，控制风量1m 2 ／m i n ，废炭量3 0k s ／次。 产出的炭灰肉眼观察呈深红棕色，疏松多孔状，每 次获取炭灰6 ．5k g ，烧失量7 9 ．3 ％，与试验室马弗 炉焙烧相比烧失量偏低，缘自焙烧过程中废炭含有 的矿砂在焙烧时熔融重结晶时与炭灰或未焙烧完全 的废炭黏结包裹在一起，同时存在炭灰板结现象。 焙烧过程中主要的反应如下 C 0 2 - C 0 2t 在扩大焙烧试验的基础上，采用自行研制的大 型活性炭灰化炉，采用引风机通风供氧，控制转速 8 0 0r ／m i n ，风量5m 3 ／m i n ，炉底铺设一层筛孔 1c m 2 钢丝网加一层筛孑L0 ．0 9c m 2 细钢丝网，既可 保持良好通风，又可保证不会有炭粒漏下。经试 验，灰化效果良好，平均灰化时间4 8h ，处理量 13 0 0k g ，烧失率8 0 ％以上，灰化数据见表2 。 表2活性炭灰化试验结果 T a b l e2 A s h i n gt e s tr e s u l t so fa c t i v a t e dc a r b o n 2 ．1 ．2 焙烧炭灰浮选 含金废炭经焙烧主要的炭经反应以C O 气体挥 发，剩余主要的含金炭灰和重结晶的硅酸盐固溶 体。由于国内外处理废炭的工艺还未成熟，结合炭 灰的性质，本文首先对其进行了浮选试验。试验条 件将板结的炭灰粉碎后磨矿至一7 4 斗m 分别占 7 5 ％和8 5 ％，添加抑制剂水玻璃和捕收剂油酸钠进 行浮选，炭灰浮选试验结果见表3 。 表3炭灰浮选试验结果 T a b l e3T e s tr e s u l t so fc a r b o na s hf l o t a t i o n 磨矿细度产品名称产率，％ 品位／ g t 。1 回收率，％ A u A g A u A g 从炭灰浮选试验结果可知，炭灰精矿品位很 高，但是回收率很低，金的回收率最高仅达到 6 3 ．0 5 ％，并且随磨矿细度增加，金矿的产率快速下 降，原因为磨矿细度增加，炭灰粒度很细，尤其微 细粒级含量增多，会消耗大量药剂以及罩盖在粗颗 粒表面，影响了其浮选；同时，由于炭灰中还含有 未完全焙烧的活性炭，也会消耗部分浮选药剂，由 此造成浮选泡沫量少，精矿产率低。因此采用浮选 工艺处理该炭灰是不合适的。 2 ．2 含金废炭焙烧一直接氰化浸出工艺 鉴于浮选处理炭灰效果不理想，结合国内外处 理含金废炭的研究，本文对焙烧后的炭灰进行了直 接氰化浸出工艺研究，探讨其回收金的合理性。在 p H1 1 ～1 3 、矿浆浓度3 3 ％、浸出时间为2 4h 的条 件下，考察磨矿时间和浸出药剂用量对炭灰浸取金 的影响，试验结果见表4 。 表4含金炭灰直接氰化浸出结果 T a b l e4D i r e c tc y a n i d el e a c h i n gt e s tr e s u l t s o fc a r b o n a s hc o n t a i n i n gg o l d 磨矿时间，m i n 氰化钠用量， k g t 0 1 贵液品位， g m - 3 尾渣品位， g t 。 浸出鞫％ 由表4 可知，将板结的炭灰粉碎后直接氰化浸 出，其浸出率要明显高于磨矿后的浸出率，同时加 大浸出剂的用量，浸出率也仅为0 ．8 4 ％，即细度越 细，药剂量越大，其浸出效果越差，分析原因是废 炭在焙烧时由外向里进行反应，并未焙烧完全，一 经磨矿未焙烧完的炭又裸露出来，且经高温又具活 性，吸附能力增强，从而影响了浸出效果。但是不 经磨矿，焙烧后的细灰吸附在固体颗粒上，也阻止 万方数据 2 0 1 3 年第3 期李增华等从某氰化浸出废炭中提取金银的新工艺 ‘3 7 了浸出剂的浸出，造成浸出率很低，仅为7 ．0 1 ％， 尾矿的品位却很高，说明采用直接浸出含金炭灰也 不能很好地提取金。 2 ．3 含金废炭焙烧一浮选除炭一氰化浸出工艺 由直接氰化浸出结果可知，焙烧后细灰和再生 活性炭的存在导致氰化浸出效果不理想，故欲通过 浮选除炭，浮选尾矿进行氰化浸出，以期回收金。 试验条件与直接氰化浸出试验相同，考察不同磨矿 细度 一7 4 m 分别占7 5 ％和9 5 ％ 对提金效果的 影响，试验结果见表5 。 表5含金炭灰浮选除杂氰化浸出结果 T a b l e5 C y a n i d el e a c h i n gt e s tr e s e t so fc a r b o na s hc o n t a i m n g g o l da f t e ri m p u r i t i e sr e m o v Mb yf l o t a t i o n 磨矿细度产品名称产率／％ 品位， g t ’1 回收率，％ A u A g A u A g 由表5 的结果可知，经磨矿后，炭吸附了大量 金银进入浮选精矿，浮选尾矿氰化浸出，由于浮选 除去了炭及炭灰杂质，其浸出效果要好于直接氰化 浸出的效果，尽管浮选除炭对氰化浸出有一定的效 果，但氰化尾矿含金仍较高及浮选精矿富含金银不 易处理，因而采用该工艺也不能很好地回收金。 2 ．4 含金废炭焙烧炭灰渣熔炼富集金银一金银 分离工艺 由上述的三种工艺可知，影响金回收的原因是 焙烧的细灰和重获活性的炭，造成金回收不够理 想，因此对炭灰进行高温熔炼以除去杂质，富集金 属金银再分离的工艺，从而使得金银得到了良好的 回收。 试验采用自行设置的熔炼炉，并按一定的比例 与含金炭灰相比 添加化学药剂3 0 ％N a B 。O ，、 1 0 ％N a 2 C 0 3 、1 0 ％S i 0 2 、1 0 ％K N 0 3 、1 0 ％- 3 0 ％ P b O 、1 ％N a C I ，与含金炭灰混匀加人石墨坩埚中 加温至1 0 5 0 ～1 2 5 0o C 进行熔炼，金银铅熔融沉人 埚底，倒入磨具成铅扣，而所得熔渣则粉碎至 一1m m 进行摇床得含金银的精矿与铅扣一起放人 灰皿中，重量比为1 1 ，再在马弗炉中温度保持 8 0 0 。8 5 0o C 焙烧，打开炉门进行气体流通，直至出 现固体金银合金为止，其中灰皿吸附铅未饱和时 继续使用。 将得到的金银合金与白银按重量比1 3 的比 例加入坩埚中，加温至12 0 0 ℃，熔融后进行泼 珠，之后将合金珠放人防酸器皿中，加入浓H N O ，加 热煮沸溶解银，得到硝酸银溶液和含金固体，固体 洗涤烘干放人坩埚中加入少量N a B 。O ，，加温至 12 0 0 ℃，完全熔融，金属液体表面洁净时，取出 即得成色为9 9 ％以上的黄金成品。 而所得的硝酸银溶液加入N a C l ，得到A g C l 白 色沉淀，固液分离得A g C l 固体，加人N a C O ，和少 量N a 2 8 4 0 ，，加温至1 2 0 0o C ，完全熔融至金属液体 表面洁净时，即可获得9 5 ％以上的白银。 在上述工艺基础上，对12 0 0k g 含金5 0 ．4 趴、 银1 0 2 趴的废炭进行处理，获得了5 3 ．6 3g 黄金 和5 8 0 ．2 5g 白银，金回收率达8 8 ．6 7 ％，银回收率 达8 4 ．4 1 ％。使得废炭中的贵金属得到了有效回收， 也为该提金厂含金废炭的处理提供依据。 3 结论 含金废炭是炭浆法提金厂多次反复提金再利用 后的废炭，含有金银等贵金属，成为提金厂回收利 用的难题，通过对新疆某氰化提金厂含金废炭四种 工艺处理方法的研究，采用含金废炭焙烧一炭灰渣 熔炼富集金银金银分离工艺最终使废炭中金银得 以良好地回收，为该厂进一步回收利用含金废炭提 供了基础；同时应加强对含金废炭工艺矿物学特性 研究，为其合理有效地回收提供理论支持。 参考文献 [ 1 ] 孙戬金银冶金[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 8 2 2 2 - 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