低品位金钼混合精矿提取金钼新工艺.pdf

4 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 4 年第7 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 4 ．0 7 ．0 1 3 低品位金钼混合精矿提取金钼新工艺 曹耀华1 ’2 ，李清3 ，高照国1 ’2 ，刘红召1 ’2 ，王威1 ’2 1 ．中国地质科学院郑州矿产 2 ．河南省黄金资源综合利用重点实验室，郑 综合利用研究所，郑州4 5 0 0 0 6 ； 州4 5 0 0 0 6 ；3 ．河南省工业学校，郑州4 5 0 0 1 1 摘要采用氧化焙烧脱硫、除碳一碳酸钠溶液浸出钼一浸钼渣氰化提金新工艺处理某金钼混合精矿。结 果表明，在下述最佳试验条件下粗精矿于6 0 0 ℃氧化焙烧1 ．5h 、钼焙砂加入矿重4 0 ％的碳酸钠后按液 固比3 ～4 在8 0 ～9 0 ℃浸出1 ．o ～1 ．5h ，钼浸出率为9 1 ％，浸钼渣金的氰化浸出率大于9 5 ％。 关键词金钼混合精矿；氧化焙烧；碳酸钠；浸出；分离 中图分类号T F 8 4 1 ．2 ；T F 8 3 1文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 4 0 7 0 0 4 2 0 4 N e wP r o c e s sf o rG o l da n dM o l y b d e n u mE x t r a c t i o nf r o mL o wG r a d e G o l d M o l y b d e n u mM i x e dC o n c e n t r a t e C A OY a o h u a l ”，L IQ i n 9 3 ，G A OZ h a o g u 0 1 “，L I UH o n g z h a 0 1 ”，W A N GW e i l ’2 1 ．Z h e n g z h o uI n s t i t u t eo fM u l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e s ，C A G S ，Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 6 ，C h i n a ； 2 ．C o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o nK e yL a b o r a t o r yo fG o l dR e s o u r c ei nH e n a nP r o v i n c e ，Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 6 ，C h i n a ．，， A b s t r a c t L o wg r a d eg o l d m o l y b d e n u mm i x e dc o n c e n t r a t ew a st r e a t e db yn e wp r o c e s s e so fd e s u l f u r i z a t i o n a n dd e c a r b o n i z a t i o nb yo x i d i z i n gr o a s t i n g ，m o l y b d e n u ml e a c h i n gw i t hs o d i u mc a r b o n a t e ，a n dg o l dc y a n i d i n gf r o mm o l y b d e n u ml e a c h i n gr e s i d u e ．T h er e s u l t ss h o wt h a tm o l y b d e n u ml e a c h i n gr a t ei s 91 ％w h e n r o u g hc o n c e n t r a t ei so x i d i z a t i o nr o a s t e da t6 0 0 ℃f o r1 ．5h 。m o l y b d e n u mc a l c i n i n gi sl e a c h e da t8 0 ～9 0 ℃ f o r1 ．0 ～1 ．5hb ys o d i u mc a r b o n a t eo f4 0 ％o fw e i g h to fc a l c i n i n gw i t hr a t i oo fl i q u i dt os o l i do f3 ～4 ． G o l dc y a n i d i n gl e a c h i n gr a t ef r o mm o l y b d e n u ml e a c h i n gr e s i d u ei s9 5 ％a b o v e ． K e yw o r d s g o l d m o l y b d e n u mm i x e dc o n c e n t r a t e s ；o x i d i z i n gr o a s t i n g ；s o d i u mc a r b o n a t e ；l e a c h i n g ；s e p a r a t i o n 我国是金矿资源丰富的国家之一，矿床类型较 多，在所查明的资源储量中，岩金约占6 0 ％～7 0 ％， 砂金约占1 0 ％，伴生金约占2 0 ％～3 0 ％E 1 3 。开采的 金矿以岩金为主，其次为伴生金。我国钼矿资源储 量居世界第二位，钼的开采利用主要以原生矿为 主[ 2 ] 。随着金资源、钼资源的不断开发，可开采的品 位降低，复杂难处理金矿及钼矿的开发利用一直成 为研究的热点。 收稿日期2 0 1 4 一0 1 0 3 基金项目国土资源地质调查项目 1 2 1 2 0 1 1 1 2 0 3 0 5 作者简介曹耀华 1 9 6 6 一 ，女，河南上蔡人，研究员． 河南某地金、钼资源丰富，某矿区经勘查确定的 金储量1 6t ，金品位0 ．8g ／t 左右，钼金属量2 万t ， 钼品位0 ．1 ％左右。通过对该矿区样品的矿物性质 研究，脉石矿物主要为石英，金属矿物主要为黄铁 矿、赤铁矿、辉钼矿。载金矿物为黄铁矿，矿石中钼 矿物嵌布粒度极细，钼矿物的氧化程度2 5 ％左右。 因此该样品选别难度大，同时矿石中钼矿物主要以 胶硫钼矿 M o S 的形式存在。胶硫钼矿是一种非 万方数据 2 0 1 4 年第7 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／[ y s y l ．b g r i m m ．c n 4 3 晶质的硫化钼矿物[ 3 ] ，稍经加温即转变成六方晶体 的辉钼矿，但多年来胶硫钼矿采用选矿方法选出合 格钼精矿的努力一直未获成功。我们借鉴从铀钼 矿、铅钼矿、辉钼矿、氧化钼矿等回收钼的研究结 果[ 4 。1 ⋯，经过多种试验方案对比，采用了选冶联合工 艺流程处理该原料，先通过选矿选出金钼粗精矿后， 再采用氧化焙烧脱硫、除碳一碳酸钠溶液浸出钼一 浸钼渣氰化提金工艺分离金钼，在最佳试验条件下， 可以获得钼浸出率9 1 ％、金氰化浸出率9 6 ．6 8 ％的 结果，金钼分离效果较好。本文主要讨论金钼粗精 矿的冶金分离金钼工艺。 1试验原料和方法 金钼粗精矿含A ul Og ／t 、A g1 1 7g ／t ，其余化 学成分 ％ M o2 ．5 0 、S i 0 22 7 ．9 2 、T F e2 3 ．8 2 、S 2 4 ．7 4 、C8 ．6 4 、A 1 2 0 34 ．2 2 、P b2 ．0 5 、C u0 ．3 0 、Z n 0 ．2 3 、K 2 04 ．4 1 、C a O1 ．2 4 、B a O1 ．3 3 。粗精矿中主 要载金矿物为黄铁矿，钼以胶硫钼矿形式存在，石英 为主要脉石矿物，原料精矿粒度一0 ．0 7 4m m 占 9 0 ％。 试验中采用的化学试剂均为分析纯 A R 。 金钼粗精矿中可回收的金属元素为金、钼，金主 要分布在黄铁矿中，钼以胶硫钼矿 M o S 形式存 在。采取先提取钼再回收金的技术方案，首先通过 氧化焙烧将金钼粗精矿中以M o S 形式存在的钼转 化成M o O 。，再经碳酸钠溶液浸出钼焙砂，生成钼酸 钠进入溶液中，最后采用氰化浸金的方法从浸钼渣 中回收金。 2 试验结果分析 2 ．1 焙烧条件的确定 氧化焙烧过程是将金钼粗精矿中的M o S 。转化 成M o O 。，载金矿物黄铁矿 F e S 氧化生成F e 。0 。 和少量的F e O F e S O 。、F e 。O 。及F e S 等，金在焙烧 过程中不发生变化[ 1 1 | 。钼精矿的焙烧温度一般控 制在5 5 0 ～6 0 0 ℃，因此本文在5 8 0 ℃进行氧化焙烧 时间条件试验，考察焙烧时间对焙砂中残硫、残碳及 钼浸出结果的影响。 在5 8 0 ℃焙烧不同时间后，焙砂在液固比5 、碳 酸钠加入量为矿重的3 0 ％、9 0 ℃浸出1 ．5h ，考察焙 烧时间对焙砂中硫、碳含量及对钼浸出效果的影响， 结果见表1 和图1 。 表1 表明，焙烧时间对焙砂中残硫、残碳及钼浸 出率的影响较明显，在焙烧的前1 ．5h ，焙砂中残硫 随焙烧时间的延长而降低，钼浸出率随焙烧时间的 延长而提高，而碳的脱除在o ．5h 之前基本完成。 根据上述试验结果，确定焙烧时间为1 ．5h 。 表1 焙烧时间对焙砂中残硫、残碳含量的影响 T a b l e1E f f e c t so fr o a s t i n gt i m eo ns u l f u ra n d c a r b o nc o n t e n t si nc a l c i n i n g 焙烧时间／h焙砂含硫／％焙砂含碳／％ 0 ．50 ．9 90 ．1 3 1 ．0 0 ．8 70 ．1 0 1 ．5 0 ．7 80 ．1 2 2 ．00 ．7 7O ．1 2 3 ．00 ．7 60 ．12 图1焙烧时间对钼浸出率的影响 F i g ．1 E f f e c to fr o a s t i n gt i m eo n m o l y b d e n u ml e a c h i n gr a t e 冰 、 罪 加 趔 2 ．2 浸出条件试验 2 ．2 ．1 碳酸钠用量 固定条件钼焙砂含钼2 ．8 1 ％、浸出温度9 0 ℃、浸出时问1 ．5h 、液固比4 ，碳酸钠的加入量 以 矿重的百分数计算 对钼浸出结果的影响见图2 。 从图2 可看出，碳酸钠用量对钼的浸出率影响 较大，在其他条件一定时，随着碳酸钠用量的增加， 钼的浸出率显著提高，此时渣含钼明显降低，当保持 碳酸钠用量为矿重4 0 ％以上时，再增加碳酸钠的用 量，钼浸出率和渣含钼均趋于稳定。为尽可能降低 碳酸钠的消耗，便于浸出液后续工序的衔接，确定碳 酸钠用量为矿重的4 0 ％。 2 ．2 ．2 液固比 固定条件钼焙砂含钼2 ．8 1 ％、浸出时间1 ．5h 、 浸出温度9 0 ℃、碳酸钠用量为矿重的4 0 ％，考察液固 比对钼浸出结果的影响。试验结果表明，液固比在2 ～5 时，钼浸出率基本稳定在9 l ％，液固比对钼浸出 率的影响不显著。根据试验操作情况，当液固比小于 万方数据 4 4 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 4 年第7 期 零 ＼ 哥 毛 鼎 昭 枣 、 昭 扪 趔 图2 碳酸钠用量对钼浸出率的影响 F i g ．2 E f f e c t so fs o d i u mc a r b o n a t ed o s a g e o nm o l y b d e n u ml e a c h i n gr a t e 3 时，物料不易分散，料浆的流动性较差，不利于操 作。因此选定浸出液固比在3 ～4 较为合适。 2 ．2 ．3 浸出温度 固定条件钼焙砂含钼2 ．8 1 ％、浸出时间1 ．5 h 、液固比4 、碳酸钠用量为矿重的4 0 ％，不同温度的 浸出结果见图3 。 眯 、 碍 丑 姘 孤 冰 、 罪 钿 劁 、缦出温度，℃ 图3 浸出温度对钼浸出率的影响 F i g ．3 E f f e c t so ft e m p e r a t u r eo n m o l y b d e n u ml e a c h i n gr a t e 由图3 可见，钼浸出率随着浸出温度的升高而 提高，当浸出温度升高到8 0 ℃后，再继续升高温度， 钼的浸出率提高幅度较缓慢，综合考虑浸出渣钼含 量及钼浸出率，选择浸出温度为8 0 ～9 0 ℃。 2 ．2 ．4 浸出时间 固定条件钼焙砂含钼2 ．8 1 ％、浸出温度9 0 ℃、碳酸钠用量为矿重的4 0 ％、液固比4 ，浸出时间 对钼浸出结果的影响见图4 。 图4 表明，浸出时间对钼的浸出率影响较小，为了 降低能耗，提高设备产能和效率，选择浸出时间为1 ．0h 。 冰 、 醉 丑 则 罪 浸出时间／h 图4 浸出时间对钼浸出率的影响 F i g ．4 E f f e c t so fl e a c h i n gt i m eo n m o l y b d e n u ml e a c h i n gr a t e 零 、 职 加 趔 2 ．3 浸出优化条件试验 根据浸出条件试验结果，进行了优化浸出重现 试验。在钼焙砂含钼2 ．8 1 ％，碳酸钠用量为矿重的 4 0 ％的条件下，优化浸出条件试验结果见表2 。 表2 优化浸出试验结果 T a b l e2R e s u l t so fo p t i m i z a t i o no f l e a c h i n ge x p e r i m e n t s 表2 结果表明，在浸出温度8 0 ～9 0 ℃、液固比 3 ～4 ，碳酸钠用量为矿重的4 0 ％、浸出时间1 ．0 ～ 1 ．5h 的条件下，钼浸出率稳定在9 1 ％左右。 2 ．4 氰化浸金 浸钼渣含A u1 5 ．7 4g ／t ，M o0 ．2 0 ％，按照液固 比3 ．5 进行常规氰化浸出试验，结果见表3 。 表3 氰化浸出探索试验结果 T a b l e3R e s u l t so fc y a n i d i n gl e a c h i n ge x p e r i m e n t s 浸出条件浸出结果 鹏。警X 恻h 渣矧％戮 下转第6 3 页 万方数据 2 0 1 4 年第7 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／[ y s y l ．b g r i m m ．c n 6 3 5 8 6 1 ． [ 3 ] 徐业林，赵玉琳．某冶炼厂铅污染对周围环境的影响 [ J ] ．中国卫生工程学，2 0 0 9 ，8 1 5 05 1 ． [ 4 ] 喻保能，丁中元，陈厚民．土壤重金属本底值调查方法及 其比较口] ．湖北环境保护，1 9 8 2 1 1 - 8 ． [ 5 ] 韩明霞，孙启宏，乔琦，等．中国火法铜冶炼污染物排放 情景分析l - J ] ．环境科学与管理，2 0 0 9 ，3 4 1 2 4 0 4 4 ． E 6 ] 冯福建，王兰，虞江萍，等．我国铅污染的时空走势l - J ] ． 辽宁工程技术大学学报自然科学版，2 0 0 1 ，2 0 6 8 4 0 8 4 3 ． 上接第5 9 页 [ 5 ] 樊国栋，冯长根，张昭，等．镨改性铈锆氧化物固溶体的[ 1 2 ] 梁婕，郑君海，赵文广，等．L n 0 2 - a - Z r O 。 L n C e ，T b ， 制备与表征[ J ] ．稀土，2 0 0 7 ，2 8 4 9 - 1 3 ．P r 储氧材料的制备与结构[ J ] ．稀土，2 0 0 9 ，3 0 3 [ 6 ] 贺娟，冉锐，樊俊，等．钇掺杂对c e 。。z r 。，0 储氧性能 1 5 1 8 ． 的影响[ J ] ．稀土，2 0 1 2 ，3 3 3 6 - 1 1 ． [ 1 3 ] C o l u s s iS ，D eL e i t e n b u r gC ，D o l c e t t iG ，e ta 1 ．T h er o l e [ 7 ] 熊晓柏，刘铃声，李明东，等．沉淀法制备纳米稀土氧化 o fr a r ee a r t ho x i d e sa sp r o m o t e r sa n ds t a b i l i z e r si nt o m 一 物的研究现状l - J ] ．稀土，2 0 1 3 ，3 4 2 8 1 8 6 ． b u s t i o nc a t a l y s t s [ J ] ．J A l l o y s a n d C o m p ，2 0 0 4 ， [ 8 ] 兰石琨，王志坚，翁国庆，等．储氧材料C e 0 2 一Z r O 一3 7 4 1 ／2 3 8 7 3 9 2 ． L a 2 0 3 一P r 6 0 1 1 的制备与表征[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，[ 1 4 ] W e nMF ，Y uB ，W a n gQP ，e ta 1 ．S t u d yo nt h eP r o p 一 2 0 1 3 9 6 3 6 6 ．e r t i e so fN a n o m e t e rC e 0 2D o p e dw i t h Z r ”，L a ”， [ 9 ] 吴群英，陈楠，郭子峰，等．高性能铈锆钇储氧材料的制P r 3 [ J ] ．J ．M a t e r ．S c i ．T e c h n 0 1 ．2 0 0 4 ，2 0 3 3 5 7 一 备及应用研究[ J ] ．无机盐工业，2 0 0 9 ，4 1 1 2 0 2 3 ． 3 6 0 ． [ 1 0 ] 袁慎忠．C e O z Z r O z Y z O 。复合氧化物的制备及其在三 效催化剂中的应用[ D ] ．天津天津大学，2 0 0 8 ． 上接第4 4 页 从表3 可看出，金浸出率随氰化钠用量的增加 而逐渐提高，当氰化钠用量在6k g ／t 以上时，金浸 出率已经达到9 5 ％以上，再继续增加氰化钠用量， 金浸出率的提高幅度趋于缓和，由于过高的氰化钠 用量会增加成本，而且金浸出率也变化不大，因此选 定氰化钠用量在6 ～7k g ／t 较合适。 3结论 1 对低品位金钼混合粗精矿采用氧化焙烧一碳 酸钠溶液浸出钼一浸钼渣氰化提金工艺分离金钼是 可行的。 2 优化试验条件为粗精矿于6 0 0 ℃氧化焙烧 1 ．5h 、钼焙砂加入矿重4 0 ％的碳酸钠后按液固比 3 ～4 在8 0 ～9 0 ℃浸出1 ．0 ～1 ．5h ，在该条件下钼浸 出率稳定在9 1 ％，金氰化的浸出率大于9 5 ％，并且 试验结果稳定，重现性好。 参考文献 [ 1 ] 贵金属生产技术使用手册编委会．贵金属生产技术使 用手册上册[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 1 1 9 1 ． [ 2 ] 李洪桂．稀有金属冶金学[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 9 0 1 9 ． [ 3 ] 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