黄钾铁矾渣回收银的试验研究.pdf

2 0 1 3 年第6 期有色金属 选矿部分 3 l d o i l O ．3 9 6 9 瞄j s s n ．1 6 7 l 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．O6 ．0 0 8 黄钾铁矾渣回收银的试验研究 贾宝亮，孙伟 中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘 要某黄钾铁矾渣含银2 2 l 舭左右、锌5 ．9 4 ％、铅8 ．4 8 ％、硫1 0 ．7 9 ％、铁2 8 ．8 l ％，银在渣中的形态比较复杂。 经还原焙烧、硫化钠活化处理后，用H D l 配合H D 2 进行浮选。试验表明，通过两次粗选、三次精选、三次扫选流程，试验 取得了相当好的指标，最终得到的银精矿品位达到75 1 5 ．6 2 矾、回收率8 1 ．4 9 ％左右。 关键词黄钾铁矾渣；还原焙烧；银浮选；综合回收 中图分类号’r D 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 6 _ 0 0 3 l - 0 5 E x p e r i m e n t 砒R 髑翰r c h 蚰R ∞o v e r yo fS n V e rf h mJ a m s 溉S № J 工AB a D ￡圾馏，S 职VW 灰 s c h 0 0 ZD 厂施n 咖Z sA D c e s s z 叼口以B 溉吲揪订叼，C 叭t 矧s D u 纨踟t I ，啪i 幻，C 砌妒地 4 I D D 8 3 ，既Z n n A b s t 阴c t 7 1 1 l ei a r o s i t es l a gc o n t a i n e da b o u t2 2 l 鼽A g ，5 ．9 4 ％Z n ，8 ．4 8 ％P b ，1 0 ．7 9 ％S ，2 8 ．8 1 ％ F b ．T h ef o n l l0 fs i l v e r i nt h ej a r o s i t e s l a gw a sr e l a t i v e l yc o m p l e x ．甜t e rt h ep m c e s so fr e d u c i n gm 嬲t i n ga n d a c t i v a t i o nt r e a t m e n tb yN a 2 s ，f l o t a t i o nt e s t sw e r ec 删e do u tb ya d d i n gt h ec o I I l b i n e dr e a g e n t so fH D 1a n d H D 2 ．T h er e s u l t si n d i c a t e dt l l a tb yt 而c em u g I l i n g ， t r i p l ec l e a n i n g a n dt r i p l e s c a v e n 舀n g ， g o o di n d e x e s w e r ea c h i e v e d ，f i n a u yd l es i l v e rc o n c e n №t e 缈d i n g75 1 5 ．6 2 矾A gw a so b t a i n e d 斩t I lr e c o V e r yo f8 1 ．4 9 ％． 1 【e yw o r d s j a r o s i t es l a g ；r e d u c i n gr o a s t i n g ；s i l v e rf l o t a t i o n ；c o m p r e h e l l s i v er e c o v e r y 本试验的样品来自于内蒙古某湿法冶炼厂，主 要成分为黄钾铁矾，含有铅、锌、银、铁等多种有 价金属，酸度较高，矿渣中可溶性盐含量较高，该 矿渣长期没有得到很好的处理，矿渣中金属银没有 得到很好的利用回收，这不仅是对该公司效益的重 大损失，也是对矿产资源的严重浪费。为了提高该 矿渣中金属银的回收利用，本课题组研究人员对该 矿渣进行了一系列的试验研究，并最终得到了较好 的工艺指标。 1 原料性质分析 根据试验要求，我们对该矿渣进行了原矿多元 素分析、湿筛筛分分析，结果分别见表l 、2 。 表1 T a b l el 2 试验研究方法及原理 2 ．1 研究方法 本试验所用样品成分见表1 ，从筛分试验结果 中可以看出银主要赋存于细粒级中。通常选矿回收 酸浸渣中的银是以直接浮选、“浸出一浮选”以及 “硫酸化焙烧一浮选”等为主要方法，本试验采用新 型的“还原焙烧洗矿一浮选”工艺，并与直接浮 选处理黄钾铁矾渣进行对比试验。 2 ．2 试验原理 分子式为A F e ， S O 。 2 O H 。或A 2 0 3 F e 2 | D 3 4 S O ， 6 H 2 0 通常称为黄铁矾。式中A 代表一种金属离 黄钾铁矾渣多元素分析结果 M m u t i _ e l 姗n t s 蛐a l y s i sr e s u l to fj a r o s i t es l a g ／％ 元素 P bZ n 5 ．9 4 A g l ’ F ec uc dB as s i 其它 2 2 l2 8 ．8 1 0 ．23 ．6 4O ．1 81 0 ．7 91 ．1 74 0 ．7 7 含量 8 ．4 8 1 单位为矾，下同 箨薯品羿{ 蛩爨气j 羡，一 ，’驾号播嚣路交 9 磊至研究生，主要从事矿物加工工程方面的研究。作者简介贾宝亮 1 9 8 7 一 ，男，山西汾阳人，硕士研究生，主要从事矿物加工工程方面的研究。 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 表2筛分分析结果 ％l e2R e s u l 协o fs i e v i n gt e s t／％ 粒级，肛m分布率累积分布率 银品位银分布率 7 42 ．7 52 ．7 56 5 0 ．8 1 - 7 “3 74 ．9 8 7 ．7 32 4 8 ．0 05 ．5 7 3 75 9 ．7 86 7 ．5 l3 4 7 ．0 09 3 ．6 3 溶解 3 2 ．4 91 ∞．0O ．0 00 ．0 0 给矿 1 0 0 ．02 2 1 ．5 61 0 0 ．O 子。而该黄钾铁矾渣中的银以类质同象进入黄钾铁 矾中，导致直接浮选难以达到浮选富集的选别效 果，通过还原焙烧分解，黄钾铁矾晶格发生破坏， 其中的银生成了易于硫化或直接浮选的物质，从而 达到回收银的试验目的。在焙烧过程中可能会发生 下列反应，使得黄钾铁矾分解。 黄钾铁矾渣中硫酸盐失去结合水[ - ] A 2 S 0 4 菇H d ◇_ A 0 4 慨H 2 0 1 黄钾铁矾晶格破坏，仪一F e 2 0 ，晶体生成，并脱 去结合水 2 舡b S 0 ． 2 O H 广嘱舢F b S 0 4 一2 F e 2 0 舶丑∞ 2 反应进一步进行，黄钾铁矾继续发生分解反 应[ 4 ] A ≤她F e 2 S 0 4 厂喧舢 F e 2 0 3 S 0 3 3 焙烧过程中碳的化学反应 C O 厂屺0 2 4 2 C O 广 2 C O 5 C C 0 2 一’2 C O 6 焙烧过程中黄钾铁矾渣中可能发生的还原反应 A 2 0 F e 2 0 3 C 舻斗A 2 0 2 F e O C 0 2 7 由于该矿渣是硫酸浸出渣，酸性较强，主要成 分为黄钾铁矾，银的化合物有很大一部分以黄钾铁 矾形式存在。直接浮选回收银试验效果不理想，加 碳还原焙烧后，原矿渣酸性明显降低，浮选矿浆 p H 约为5 ．5 左右，原矿中主要成分变为三氧化二 铁、硫酸铅、少量硫酸锌、氧化锌及银的化合物。 早期浮选锌浸出渣时学者就发现了锌离子浓度对银 的浮选特别重要，决定其是否能浮[ 引，所以在本研 究中焙烧后采用了洗矿作业，这样可以去除残留在 焙烧矿渣中的可溶性锌盐，避免形成矿浆时，可溶 性锌盐进入浮选系统而影响浮选指标。 3 黄钾铁矾渣回收银工艺条件研究 3 ．1 直接浮选与焙烧洗矿后浮选对比试验 本试验为了比较直接浮选与焙烧洗矿后浮选的 试验效果，试验条件见图l 。从试验结果 表3 中可以看出，该黄钾铁矾渣直接进行浮选基本上没 有选别效果，在实际浮选过程中表现为浮选泡沫较 少，精矿产率很低，而经过焙烧洗矿后，黄钾铁矾 发生分解，再进行硫化浮选效果相当好，精矿品位 与回收率有了大幅提升。 银精矿 尾矿 原矿 银精矿尾矿 图1 直接浮选与焙烧后浮选流程 F i g ．1 7 1 1 l ep r o c e s so fd i 陀c tn o t a t i o na n dn o t a t i 叽 “l e rr o a S t i n g 表3对比试验结果 ‘r a b l e3R e s u l t so fc o n 破峙te x p e r i m e n t，％ 工艺产品名称产率银品位银回收率 直接浮选粗精矿 3 √4 73 0 8 ．3 23 ．3 2 焙烧洗矿一浮选粗精矿 4 3 ．5 29 0 5 ．0 r 77 5 ． 3 ．2 还原焙烧碳含量试验研究 本试验是为了确定合适的还原焙烧碳的用量， 试验条件焙烧温度6 0 0 ℃焙烧lh ；浮选加药制 度见图1 中的焙烧洗矿一浮选流程。通过试验可 以看出，浮选精矿指标随着焙烧碳含量的增加而增 加，当碳含量达到1 0 ％以后浮选指标趋于稳定。故 确定了还原焙烧的碳含量为1 0 ％，还原焙烧碳含量 试验结果见图2 。 万方数据 2 0 1 3 年第6 期贾宝亮等黄钾铁矾渣回收银的试验研究 3 3 宇 ● 、罗 、 过 喏 术 、 镁卜 擎 回 焙烧含碳量，g 图2 焙烧含碳量试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fc 盯b o nc o n t e n tf o rr o 躺t i n gt e s t 3 ．3 焙烧时间试验 为了确定合适的焙烧时间，在6 0 0 ℃的焙烧温 度，原矿配碳1 0 ％，浮选加药见图1 中的“焙烧一 洗矿一浮选”流程的条件下进行了焙烧时间试验， 试验结果见图3 。 f 7 3 、 疆 咯 焙烧时间，l I 图3 焙烧时间试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fr o 鹅t i n gt i r 舱t e s t 泳 、 瓣 馨 回 由图3 可以看出，当焙烧1h 以后，焙烧时间 不再是影响浮选的主要因素，综合能耗等因素，故 确定焙烧时间为1h 。 3 ．4 焙烧温度试验 为了确定合适的焙烧温度，以焙烧温度为变量 进行了试验，试验条件原矿配碳1 0 ％，浮选加药 见图l 中的“焙烧洗矿浮选”流程。试验结果 见图4 。 o } 拶 、 翅 选 誉 、 静 馨 回 l ∞嘲3 0 0 枷5 0 0 枷7 0 0 枷啪1 0 0 0 焙烧温度，℃ 图4 焙烧温度试验结果 F i g ．4 R e 删d t so fr o 鹪t i n gt e m p e r a t u r et e s t 由图4 可以看出，试验指标一开始随温度增加 而增加，到6 0 0 ℃以后又有下降的趋势，故确定焙 烧温度为6 0 0 ℃为宜。 3 ．5 硫化钠用量试验 硫化钠是很好的硫化剂，试验证明在渣银浮选 过程中加入硫化钠可以改善选别条件，提高选别效 果【3 ] 。为了确定适合的硫化钠用量，以硫化钠用量 为变量进行了试验，试验条件原矿配碳1 0 ％， 6 0 0 ℃下焙烧lh ，按图1 中的“焙烧洗矿一浮 选”流程进行试验，试验结果见图5 。 仝 } 3 、 a 咯 堡 瓣 娶 回 硫化钠用量， k g t - 1 图5 硫化钠用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fs o d i 啪s 凼d ed o s a g ee x p e r i m e n t s 从试验结果图5 中可以看出，浮选指标随硫化 钠用量增加而增加，用量达到5k 趴，考虑到药剂 成本，最后确定硫化钠用量为51 ‘毋。 3 ．6 捕收剂用量试验 试验流程为两次粗选，以捕收剂H D l 用量为 变量进行试验，试验条件原矿配碳1 0 ％，6 0 0 ℃ 下焙烧1h 按图1 中的焙烧洗矿一浮选流程进行 试验。试验结果见图6 。 p } 3 、 d 碹 零 、 锝 擎 回 H D l 用量， g 一 图6 捕收剂皿1 用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fH D ld o s a g ee x p e r i m e m s 由图6 看出，当H D l 用量增加时，浮选指标 增加，当用量超过4 0 0 虮后，浮选指标变差，这 可能是因为H D l 具有较强的起泡性能，用量增加 后，浮选夹杂过多导致的。 ．。 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 3 ．7 强化捕收剂用量试验 本试验流程为两次粗选，H D 2 为强化捕收剂， 它可以一定程度的抑制z n 2 对浮选的影响[ ] ，同 时该药剂对银矿物的捕收具有很好的加强作用，一 般用量也较小，为了确定合适的用量，以强化捕收 剂用量为变量进行了试验。试验条件原矿配碳 1 0 ％，6 0 0 ℃下焙烧1h 按图1 中的“焙烧洗矿一 浮选”流程进行试验，试验结果见图7 。 堡 褂 擎 回 H D 2 用量／ g r 1 图7 强化捕收剂H D 2 用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fH D 2d o s a g ee x p e r i m e n t s 从图7 可以看出，当用量到1 0 0 舭时试验指 标较好。故确定H D 2 用量为1 0 0 趴。 银 4 开路、闭路试验研究 在条件时间的基础上进行了开路和闭路试验。 4 ．1 开路试验 黄钾铁矾渣中存在可溶性盐，本试验过程中焙 烧、洗矿作业时这些可溶性部分进入水中损失，故 试验结果的银为焙烧洗矿后人浮选作业计算的品位 指标，开路试验流程见图8 ，试验结果见表4 。 表4开路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fo p e nc i r c u i te x p e r i m e n t，％ 4 ．2 闭路试验 闭路试验采用中矿顺序返回流程进行，试验结 果见表5 。从表中可以看出闭路试验也取得了较好 药剂用量单位趴 图8 开路试验流程 F i g ．8 n e p r o c e s s o fo p e nc i r c u i te x p e r i m e n t 下转第3 9 页 万方数据 2 0 1 3 年第6 期余世磊等从某金矿氰化渣中回收金银的试验研究 3 9 药作组合捕收剂、和两次粗选、三次精选的优化工 艺流程结构，全流程开路试验获得了精矿的金品位 2 4 ．6 8 砂、回收率为6 1 ．3 0 ％，银品位6 7 ．2 1 出、回 收率4 7 ．4 7 ％的良好指标，初步实现了回收氰化渣 中有价金属的目的。 参考文献 [ 1 ] 郭振杰．提金新工艺氰化法[ J ] - 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2 1 ． [ 5 ] 解立群，施哲，胡汉．铁酸锌还原焙烧试验研究[ J ] ． 矿冶，2 0 1 1 ，2 0 3 7 6 7 8 ． 万方数据