生物氧化—炭浸法提金工艺的优化与生产实践.pdf

2 0 1 3 年第4 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 4 ．0 1 0 生物氧化一炭浸法提金工艺的优化与生产实践 ．陈发上1 ，崔丙贵1 ，栾福臣1 ，康秋玉z 1 ．江西三和金业有限公司，江西德兴3 3 4 2 1 3 ；2 ．长春黄金研究院，长春1 3 0 0 1 2 摘要针对江西三和金业有限公司生物氧化炭浸法提金工艺存在的问题进行了工艺优化和改造，使原工艺处理 能力提高了4 2 ．4 9 咖，金总回收率提高了0 ．4 6 ％，取得显著的经济效益和社会效益，可以为类似企业提供一定借鉴。 关键词生物氧化；炭浸；工艺优化；生产实践 中图分类号T 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 4 - 0 0 3 5 0 4 ’I h eP x 跫s sO p 6 m i z a 廿o na n dP r o d u c t i o nP r a d 匮c eo fB i o - o 菇d a 廿o na n dG o l dE x t r a c t i o n b yC a r b o n ‘I 耀删n g a 珏1 Ⅳj b 砌哪 ，C 【7 IB { 唧甜，L 【秘ⅣA d 柳r ，酗ⅣGg 叼扩 J ．以硼删J s 姗kG o z dc D ．，L 缸，D 硎叼t 7 1 f 口n 9 琉3 3 4 舰3 ，饥f 眦；2 ．蕊觚g 西姗G 0 z d j 沁e n 砌风蹴“钯，咖，l 吼1 3 D D l 2 ，饥{ ㈣ A b s t r a c t B a ∞do nt l l e e x i s t i n gp r o b l e m so fb i 0 _ _ o 【i d a t i o n 锄dg o l de x t r a c t i o np r o c e s si nJ i a n g 【i S 蛐h eG o l dC o ．， L t d ．， t l l ep m c e s so p t i I I l i z a t i o na n dp r o c e s st r a n s f o mw e r ec 枷e do u t ．T h et r e a t m e n t c a p a c i t yw 鹪i m p r o V e db y4 2 ．4 9 们t h a J lt h eo r i 西n a lp r o c e s s ，a n dt h er e c o v e r ym t ew 船i n c r e 鹪e db y 0 ．4 6 ％，o b V i o u se c o n o m i cp r o f i t 趴ds o c i a lp r o f i tw 鹊o b t a i n e d ．S oi tc o u l dp r o V i d er e f e r e n c ef o ro t } l e rp l a n t s ． K e yw o r d _ S b i ㈣x i d a t i o n ；c a r b o nl e a c h i n g ；p r o c e s so p t i I I l i z a t i o n ；p r o d u c t i o np r a c t i c e 江西三和金业有限公司位于江西省德兴市花桥 镇，是一家黄金冶炼企业，公司成立于2 0 0 4 年9 月，2 0 0 6 年2 月建成投产。公司采用的1 0 0 们含 砷难处理金精矿生物氧化一炭浸法提金工艺的研 发、设计及生产调试工作是由长春黄金研究院承担 的，项目初步设计规模1 0 0 伽，处理原料为含砷 难处理金精矿，其原料多元素分析结果见表l 。 生产工艺为生物氧化一炭浸法提金工艺，主要 工艺过程包括磨矿分级、生物氧化、逆流洗涤、固 液分离、中和处理、炭浸、解吸电解、炭再生、冶 炼提纯、污水处理等，生物氧化一炭浸法提金工艺 流程见图1 。主要设计技术指标金总回收率9 4 ．9 0 ％ 氧化渣洗涤率9 9 ．8 5 ％、浸出率9 6 ．0 ％、吸附率 9 9 ．5 0 ％、冶炼率9 9 ．5 0 ％ 。银总回收率6 0 ％ 氧化 渣洗涤率9 9 ．8 5 ％、浸出率6 2 ．3 ％、吸附率9 7 ．5 ％、 冶炼率9 9 ％ 。年产合质金24 4 4 ．8 5k g ，合质银 3 8 9 ．4 7k g 。 1工艺优化背景与问题分析 自2 0 0 6 年投产至2 0 0 9 年初，公司生产一直未 达到设计指标，主要存在如下问题 1 氧化系统日处理能力远未达到设计指标， 表1设计的含砷难处理金精矿多元素组成 T 8 b k1 M u h i e l e m e n t 锄a l y s i sr e s u l to ft I l ed e s i g n e dr e f h c t o r yg o l dc o n c e n 昀t ec o n t a i n i n ga r s e n i c ／％ 元素 A u l ’ A 9 1 ’ A sF escc uP bc a 0 M 9 0 s i 0 2A 1 2 0 3 含量 7 7 ．4 8 1 9 ．6 7 2 ．8 42 5 ．7 0 2 7 ．0 5 1 ．4 7 0 ．0 9 9 0 ．0 6 61 ．2 4 0 ．8 9 2 6 ．16 ．7 8 1 单位为沙，下同。 收稿日期2 0 1 2 0 3 2 6 修回日期2 0 1 3 0 5 2 6 作者简介陈发上 1 9 8 6 - ，男，江西广丰人，助理工程师，主要从事选矿技术与管理工作。 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第4 期 金精矿 合质金银锭含金渣 图1金精矿生物氧化炭浸提金工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fb i o o x i d a t i o na n dc a r b o nl e a c h i n gp r o c e s sf b rg o l dc o n c e n t r a t e 投产以来平均仅达到6 3 ．6 6 洲。主要原因一是公 司处于雷电频发区，大网供电状况整体不太稳定， 雷雨季节的无规律停电影响生物氧化效率；二是生 产原料的砷、铁、硫含量及密度均高于设计值，导 致原设计的生物氧化作业参数与之不匹配，表现为 供风量偏低、氧化槽沉积，且沉积层内金属严重积 库 存；三是氧化生产设备故障率高，主要表现在氧化 槽传动轴频繁断裂、减速机寿命短、生物氧化槽运 转率低。 2 氰渣金品位偏高，金属量损失大。自投产 至2 0 0 9 年随氰渣流失金金属量统计情况见表2 。 从表中可以看出，平均4 ．8 4 虮的氰渣金品位远高 万方数据 2 0 13 年第4 期 陈发上等生物氧化一炭浸法提金工艺的优化与生产实践 3 7 于设计的3 ．9 6 虮指标，金属流失大，这种状况使 金综合回收率一直难以提高，同时大大降低了企业 的经济效益。 表2氰化尾渣金金属量统计结果 ，I 址l e2卟eg o l dm e t a ls t a t i s t i cr e s u l t so ft l l et a i l i n g s o fc y a n i d el e a c h i n gp I D c e s s 3 生产过程中存在两类较大的金属流失。一 是生物氧化矿浆的洗涤流程，在三次洗涤、两次压 滤洗涤流程中，一段洗涤的氧化液经中和后排人中 和渣库，但一段洗涤的氧化液常含有微细粒的高品 位含金矿泥而流失[ 1 圳；二是炭浸法提金工艺中， 载金炭的输送水中含高品位的微细粒粉炭，载金炭 解吸电解、酸再生等过程中会有大量的低品位含金 废水产生，这些水合并在一起，原工艺采取沉淀池简 易沉淀，沉淀后溢流水经环保处理后达标排放[ ] 。 2 主要技术优化与改造 2 0 0 9 年中国黄金集团控股江西三和金业有限 公司后，公司的发展进入快车道，公司针对冶炼厂 生产现状进行了系统的研究及方案论证，主要目的 是通过生物氧化一炭浸法提金工艺的优化与改造， 提高冶炼厂的处理能力以及金的回收率，从而提高 企业的经济效益。 2 ．1 氧化系统优化改造 1 新增柴油机发变电备用系统，并提高生产 避雷系统等级，确保生物氧化作业的“稳定生产”。 公司由赣东北电网供电，该电网供电状况整体 不太稳定，且生产车间地处雷电高发区，因雷击致 使电控柜或重要机台跳闸现象时有发生。供电状况 的不稳定与生物氧化作业对“稳定生产”的高标准 要求构成了较大矛盾，必须形成自备柴油发电机 组，按最高等级标准要求完善全厂重要作业的避雷 系统，确保氧化作业稳定生产。 2 通过技术改造优化生物氧化作业参数，更 换大流量风机以满足生物氧化所需供风量。 根据公司前三年的生产实践情况，生产原料中 砷、铁、硫等元素含量高于设计指标的实际现状， 经核算生物氧化作业所需供风量为2 40 0 0m ‰， 原总供风量2 26 0 0m 讥 4 台风机，总装机容量 9 1 0k w 已不能满足设计处理能力的需要。新增 了1 台G M 4 5 风棚取代原有4 台风机，增加供I 冈0 总量， 同时可降低生物氧化供风风机装机总量1 1 0k W 。 3 优化并改造生物氧化槽传动机构，提高设 备运转率。 生产原料密度3 2 6 “h 3 高于可研谤酚卜的3 ．1 5 ‰。， 且氧化槽传动机构参数不合理，导致氧化槽搅拌 负荷过高、搅拌轴断裂、减速器损坏等故障频 发，生物氧化作业根本无法长时间连续正常运转。 根据投人原料的性质，经核算氧化槽的改造方案 如下 a 每台氧化槽传动机构的电机功率从4 5k w 更换为5 5k W ； b 氧化槽传动机构的减速器更换为德国S E w 型，并更换减速机轴承以提高轴承体整体强度； c 氧化槽搅拌轴的直径由1 5 0n u n 更换为 1 6 0m m d 重新设计搅拌叶轮直径和叶轮结构形状等， 以增加搅拌强度，减少氧化槽沉积层及存积金 属量。 2 ．2 新增重选流程加强对氰渣中金的回收 为了减少氰渣中金的金属流失，公司委托长春 黄金研究院对氰化尾渣进行了工艺矿物学研究，根 据氰渣金的赋存状态，组织工程技术人员开展具有 针对性的重选摇床试验研究，实验室小型摇床试 验、半工业摇床试验结果分别见表3 和表4 。 表3小型试验摇床选别结果 T a b l e3R e s u l t so fs h a l 【i n gt a b l et e s to fs m a l l s c a l ee x p e r i m e m ．，％ 表4半工业摇床试验结果 T a b l e4，1 1 l er e s u l t so fs e 埘一i n d u s t r i a l s h a k i n g t a b l et e s t／％ 通过小型、半工业试验可知，使用摇床回收氰 化尾渣中金、硫是十分有效的，可使公司生物氧 化一炭浸法提金工艺得到进一步完善。生产实践采 万方数据 3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第4 期 用一次粗选、一次精选的重选工艺流程，其中粗选 及精选分别采用5 台、3 台6 一S 矿泥摇床，获得了 较好的技术经济指标。 2 ．3 加强对氧化液中含金矿泥及解吸电解作业废 水中金的回收 1 增设生物氧化液沉淀池回收高品位的含金 矿泥。通过增设一段洗涤氧化液的沉淀池，可有效 回收其中的微细粒高品位含金矿泥，主要通过在氧 化液中和前增设2 4 0m 3 沉淀池，延长氧化液沉降 时间，回收其中高品位的含金矿泥。 2 解吸电解废水中金的回收。针对解吸电解 作业废水，在经原沉淀池沉淀后，再进入新增的 4 眇m 浓密机中进行二次沉淀，浓密机溢流水通过 板框压滤机压滤回收微细粒粉炭，滤液进四段吸附 柱吸附，回收液相金，吸附后液金品位为微量，从 而彻底回收固相及液相金金属量。 3 项目生产实践情况介绍与效果评价 3 ．1 项目的生产实践 工艺优化应用实施后，完成的主要生产技术指 标见表5 。 表5生物氧化炭浸法提金工艺优化实施后主 要生产技术统计指标 T a b l e5r I ’l l es t 撕s t i ci n d e x e so f g o l de x 魄c t i o n p m c e s s o fb i o o x i d a t i o na n dc a r b o nl e a c h i n g 心e rp r o c e s s叩t i I I l i z a t i o n／％ 指标设计指标改造前平均改造后平均 金理论回收率，％ 9 4 ．9 09 5 ．0 79 5 ．5 3 氰渣重选回收金属量，k g 0O1 6 高品位氧化渣金属量，k g 003 ．6 解吸电解废水回收金属量，l 【g 0O1 2 ．O 星堕垒曼塑垒生j 堑兰 生物氧化一炭浸法提金工艺的优化与应用实施 效果 1 生物氧化作业的氧化槽优化、风机更换、 新增发变电备用系统及提高生产避雷系统等级设 施，提高了企业设备运转率，处理能力比优化前的 6 3 ．6 6 删提高了4 2 ．4 9 们，1 0 6 ．1 5 伽的平均处理 能力超过了1 0 0 删的设计指标。 2 生物氧化槽传动系统改造后3 年以来，氧 化槽运行稳定，底部未产生沉积层，降低了流程中 金属流失。 3 生物氧化作业风机的更换，优化了生物氧 化供风量，砷脱除率9 3 ．2 0 ％、硫脱除率8 6 ．0 8 ％， 超过了9 2 ．2 5 ％和8 5 ．1 1 ％的设计指标，确保了含砷 金精矿的预氧化效果，为后续氧化渣氰化浸出率提 高提供了可靠保障。 4 新增氰渣重选回收工艺，金作业回收率达 4 0 ％，年回收含量金1 6k g 。 5 新增生物氧化洗涤液沉淀池，年回收高品 位含金氧化渣矿泥1 1 ．6t ，回收含量金3 ．6k g 。 6 新增解吸电解废水回收系统，年均回收含 量金1 2k g 。 4 结论 生物氧化一炭浸法提金工艺的优化增加了系统 的稳定性，使系统处理能力提高了4 2 ．4 9 删，金总 回收率提高了0 ．4 6 ％，其生物氧化一炭浸提金工艺 整体工艺水平及综合回收技术指标，均达到国内领 先水平，项目对同类生产工艺具有较好的推广示范 意义。 参考文献 [ 1 ] 黄中省，伍赠玲，邹刚，等．难处理金精矿生物氧化一 氰化炭浸法提金试验[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 1 3 3 4 3 8 ． [ 2 ] 陈聪，姚香．难处理金矿石预处理方法简述[ J ] ．黄金 科学技术，2 0 0 4 ，1 2 4 2 7 3 0 ． [ 3 ] 李俊萌．难处理金矿石预处理工艺现状与发展[ J ] ．湿法 冶金，2 0 0 3 ，2 2 1 l 一8 ． [ 4 ] 李智伟．难浸金矿处理工艺新进展[ J ] _ 有色金属设计， 1 9 9 8 ，2 5 3 1 0 1 5 ，4 5 ． [ 5 ] 高金昌．生物冶金技术在黄金工业生产中的应用现状及 发展趋势[ J ] ．黄金，2 0 0 8 ，2 9 1 0 3 6 - 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