哈德门金矿富氧炭浸提金工艺的研究及应用.pdf

2 0 0 0年 1月 第 2 9卷第 1期 有色矿山 No n f e r r o u s M i I J a n． ， 2 0 0 0 ．2 9 No ． 1 氧氰化浸出明显地提高黄金氰化浸出速度 ， 浸出时间缩短一半 ， 从而处理能力提高一倍 ， 节省基建 投资 4 0 2 ． 7 8万元， 年利润增加 1 0 3 6万元 ， 经济效益显著。 [ 中图分类号]T D 9 5 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号】1 0 0 2 - 8 9 5 1 2 0 0 0 0 1 0 0 2 6 0 4 Appl i c a t i o n a nd s t udy o n t he c a r bo n i n l e a c hi n g wi t h o x y g e n i n Ha d e m e n Go l d M i ne LU0 S h U - h u a。 C HEN De n g we n， DAr 0 5 n g - z h u Be i j i n gC e r t r a [ En g i n e e r i n g＆ Re s e a r c h I n s t i t u t e o fNo n一舟Ⅷw Me t a l l u r g i c a l I n d u s t r i e s ， B ij i n g 1 0 0 0 3 8 ， ma K e y wo r d s c a r b o n i n l e a c h i n g wi t h o x y g e n CI L O ； d i s s o l v e d o x y g e n ； 0 1 2 1 1 s y s t e m； l e a e h i n g s p e e d； l e a c h i n g r e t e n t i o n t i me A b s t r a c t I n t h e o p e n s y s t e m， t h e c a r b o n i n l e a c h i n g w i th o x y g e n C I L O w a s c a r r i e d o u t f o r H a d e me n Go l d M i n e I t Was p r o v e d f r o m t h e h e n c h s c a l e t e s t a n d t h e i n d u atr i a l p r o d u c t i o n t ha t t h e 1 c a c h i ng s p e e d o f c y a n i d a t i o n i S b o a s t e d。 h a l f t i me o f t h e r e t e n t i o n t i me i s n e e d e d an d t h e l ea c h i n g c a p a c i t y i s i n c r e a s e d d o u b l y ． Th e r e s u l t s h o ws t h a t th e s a v i ng o f t h e i n v est me n t i s 4． 0 2 mi l l i o n a n d t h e i n c r e me n t o f p mf i t i s 1 ． 0 3 6 mi l l i on Ri mi n h i p e r y e a r ． 1 前言 对黄金生产来说 ， 尽管有不少学者研究 了硫代硫酸盐法、 硫腮法、 卤化法等， 但 富氧 氰化提金工艺仍是黄金工业生产中普遍采用 的一种 方法 。 当前采 用的常规氰化物浸出提金工 艺存 在如下问题 氰化浸出过程需要较长时问， 氰 化物耗量大 ， 导致投资增加， 生产成本提高， 最终生产效率降低。 为了克服氰化浸出提金工艺中浸出时间 较长 的问题 ， 在金 的氰化 浸 出过 程 中应 用纯 氧的研究 ， 在 5 0年代中期 ， 国外一些研究单 [ 第一作者简介] 罗淑华 ． 女 ， 选矿高级工程师。 位相继进行过一些实验室试验。南非 于 8 0 年代中期利 用 Mu r c h i s io n公 司的管式反应 器首先在工业上将纯氧应用于金矿石的氰化 浸出。美 国 H a z e n研究所和 K a my r 公 司于 1 9 8 5 年开发了密闭体系富氧炭浸提金工艺 ， Ha z e n 研究所的试验结果见表 1 。 结果表 明， 在 相同浸出率 的条件 下 ， 密 闭 体 系充氧炭浸法可使浸 出时 间缩短到 常规炭 浸法 的 1 ／ 4 ～1 ／ 5 。在相同浸出时间内， 充氧 炭浸法平均金浸出率提高 3 ％。 北京有色冶金设计研究总院根据我国黄 金工业发展的需要并跟踪世界黄金发展新技 术 ， 于 1 9 9 1 年开始进行充氧 ， 加速黄金氰化 浸 出试验研究 。开发的富氧炭浸提金工艺为 开放体系， 较国外的密闭体系， 在工业上易于 f ～ 维普资讯 第 1 期 罗淑华等 哈德 门金矿富氧炭浸提金工艺的研究及应用 2 7 实现 。该工艺 已在哈德 门金矿二期扩建 中成 矿很少。 功地投人工业实践 ， 将原 选厂 处 理 能 力 由 表3 铁物相分析 ％ 表 1 充氟炭浸法 C I L O 与常 规炭浸法 C I L 的比较 3 o o t ／ d 扩大到 6 o o t／ d ， 浸出时间由 3 0 小时缩 短到 1 5 小时， 并得到了良好的经济效益。 2 试 验研 究 1 9 9 5年对哈德 门金矿进行了开放体系 下充氧气， 提高黄金浸出速度的试验研究。 2 ． 1 矿样性质 哈德门金矿的矿石为少硫化物蚀变含金 矿石。矿物组成较简单 ， 金属矿物占 2 ％， 脉 石矿物占 9 8 ％左右。主要金属矿物为金、 黄 铁矿及各种铁矿物 ， 其次为黄铜矿、 方铅矿、 闪锌矿等。主要脉石矿物为石英、 钾长石、 高 岭土、 云母及方解石、 白云石等。矿样化学分 析及铁物相分析见表 2 、 表 3 。 袁 2矿样 化学分 析 ％ 从表 3 铁物相分析表明， 铁主要 以赤褐 铁矿、 磁铁矿、 硅铁矿、 菱铁矿形式存在 ， 黄铁 物相硅铁矿 菱铁矿 磁铁矿 垒铁 0 36 5 ． 3 6 6 72 1 00． 0 o 音量 1 ． 2 0 9 9 1 ． 3 6 1 4 5 分布率 2 2 ． 3 9 1 8 4 7 2 5 3 7 2 7 O 5 该 矿石 的金 主要呈 自然 金形式 存 在 ， 金 与黄铁矿和石英连生密切。金在矿石中分布 不均匀 ， 有时自然金成群出现， 有时呈稀疏的 星点状单独嵌 布于矿石 中。 矿 石 中金粒度较细， 通 常 在 0 ． 0 3 7 -- 0 0 1 rr m l ， 占6 4 ． 0 7 ％， 最大粒度为0 2 0 minX 0 1 2 rr m l x0 ． 0 6 m m， 平均粒度为 0 ． 0 1 9 rr m l 。 矿石 中 自然金 主要 呈 粒 间金形 式产 出 。 占6 9 4 3 ％， 其次是包裹金 ， 占3 0 5 7 ％。 2 ． 2 试验设备及仪表 氰化浸出试验在 日 本产 F T一4 0 0 0型浮 选机上进行 ， 可 以外接不 同气体 ， 配用浸出 槽 ， 用 日本 2 7 1 4型含氧测定仪测定溶解 氧浓 度 ， 矿浆 中 C N z 浓度 用 A g N O 3法 化学滴 定 ， 浸渣及原矿的 A u品位分析用活性炭吸 附原子吸收光谱法测定。 2 ． 3 试验结果及分析 2 ． 3 ． 1 充 氧量 的影 响 试验条件 磨矿 细度 为 一0 ． 0 7 6 ram 占 9 0 ％， 氰 化 钠 用 量 0 ． 7 k t ， 氧 化 钙 用 量 2 5 k g ／ t ， 矿浆 p H值为 1 1 5 左 右， 矿浆浓度 4 0 ％ ， 浸 出时 间 1 5小 时， 在 开放 体 系下 进行 不同充氧量试验。试验结果见表 4 、 图1 。 表 4 不 同充氟量的浸出试验结果 克 氧量 0 a b c d e 13 3 1 4ml n 盘 浸 出率 9 0 5 8 9 5 0 o 9 5 0 o 9 5． 0 O 9 5 c 】 【 9 4 ． 4 2 从表 4可以看出， 不充氧时 ， 仅靠机械搅 拌 自然 吸 人 空 气 ， 1 5小 时 浸 出 率 只 有 9 0 5 8 ％ ， 而充 人氧气 a mL ／ mi n ， 1 5小 时 的浸 出率达 9 5 ％， 进一步加大充 氧量 ， 浸 出率基 本不变 ； 但充氧量大于一定量 e mL ／ m i n 浸 出率略有减少。可见不充氧时， 1 5小时不能 维普资讯 有色矿山 2 0 0 0正 使金完全提出； 但过多充氧亦会恶化提出 利于浸出率的提高。 浸 出时间m 不 9 0 ％ ， 氰 化 钠 用 量 0 ． 7 k t ， 氧 化 钙 用 量 2 ． 5 k t ， 矿浆 p H值为 1 1 ． 5左右， 矿浆 浓度 4 0 ％， 充氧量 a n a I d m i n ， 试验结果见表 6 。 表 6 常规氰化浸 出与充氯氰化浸 出浸 出率对 比 程出时间f h o 2 4 8 1 2 1 5 3 0 常规氰化金 提出率／ ％o 6 7 8 8 8 1 5 4 9 1 5 4 9 3 4 6 9 3 8 5 9 4 2 3 充氧氰化金 畏出率／ ％o 8 3 0 8 8 8 2 7 9 3 8 5 9 4 ． 2 3 9 5 5 8 9 5 5 8 图 1 不同充氯量时溶解氯浓度与浸 出时间的关系 从图 1 不 同充氧量时， 溶解氧浓度与浸 出时间的关系可以看 出， 仅靠机械搅拌 吸人 空气的黄金氰化浸出过程中严重缺氧， 处于 “ 饥饿状态” ， 导致金的溶解初速度较低 ， 甚至 l 5小时后， 溶解氧浓度还未达到空气中氧在 水 中一般的溶解氧浓度 7 1 0 ～8 1 0 。 但充人 a m L min氧气 ， 溶解氧浓度迅速提高 到 2 0 1 0 以上。继续增加充氧量 ， 溶解氧 浓度虽然有所增加 ， 但增加幅度较小 。 可见新 增加氧量都逸出， 对溶解氧浓度增加影 响不 大 。 2 ． 3 ． 2 充氧氰化浸出时间的影响 试验条件 磨矿细度为 一0 ． 0 7 6 ra m 占 9 0 ％， 氰 化 钠 用 量 0 ． 7 ／ t ， 氧 化 钙 用 量 2 ． 5 k g ／ t ， 矿 浆 p H值为 1 1 ． 5 左右 ， 矿浆浓度 4 o ％， 克氧量 a m min ， 试验结果见表 5 。 表 5 充 氯 氰化浸 出时间与 浸 出率的关 系 垦些 堕 童堡些 皇f 苎 塑 堡 塑 塑 墅 望 塑 表 5 是充氧氰化提出时间对提出率影响 的试验结果。在充氧量 a m L ／ m i n ， 溶解氧浓 度 2 0 1 0 ～～2 51 0 ～， 金经 l 5小时浸出 就获得理想的提出结果。试验结果表明， 开 始浸出时， 金的浸出速度非常快 ， 随着金的电 化学反应的不断进行 ， 由于反应产物浓度的 增加及难溶金粒的存在 ， 浸出速度逐渐减慢 ， 并趋 于平衡 。 2 ． 3 ． 3 常规氰化浸出与充氧氰化浸出 试验条件 磨矿细度为 一0 ． 0 7 6 r m 占 裎 出时同， h 圈 2 浸 出时间与浸出率的关系 l 一富氧氰化； 卜 常规氰化 表 6和图2 反映出常规氰化提出与富氧 氰化最出时 ， 最出时间与最出速度的关系， 数 据及曲线显示 ， 富氧氰化浸出速度要 比常规 氰化提出速度快得多。 3 富氧炭浸提金工艺的应用 哈德门金矿于 1 9 9 2年 7月一期工程建 成投产 ， 设计能力为 3 0 0 t ／ d ， 采用炭浸工艺流 程 OL 。 工艺流程分为二段闭路碎矿、 二段闭路 磨矿、 氰化浸出和吸附、 高温高压解吸、 电积 获金泥和火法炼金等工序。氰化提出系统有 一 台0 5 m 的高效浓缩机 ， 8台 5 0 0 0 5 6 0 0 的高效提吸槽。提出矿浆浓度为 4 0 ％， 人提 ’ 粒度为一0 ． 0 7 6 mm占 8 6 ％--9 0 ％， 氰化物浓 度0 ． 0 3 ％～0 ． 0 4 ％， 氰化钠用量为了 l 1 ～ 1 ． 2 k g ／ t ， p H1 0 ． 5 ～l l ， 设计浸 出时间为 3 0 小 时。 哈德门金矿二期工程于 1 9 9 7 年 8月 2 8 日竣工投产， 设计能力为 6 0 0 t l d ， 根据试验结 果， 采用富氧炭浸提金工艺流程 OL O 。将 破碎系统由一期 的二段闭路破碎改为二段半 维普资讯 第 1期 罗淑华等 暗德 门金矿富氧炭浸提金工艺的研究及应用 2 9 闭路破碎 ， 增加一台 2 5 07 5 6颚式破碎机。 磨矿增加了与一期完全相 同的磨矿系列， 并 新增加一台 5 m的高效浓缩机 ， 浸出系统保 持原有浸出设备 ， 原有一期的空气压缩机停 止使用 ， 新安装 P S A O一2 o型制氧机组。由 原来充空气改为氧气 ， 浸出时间为 1 5小时。 二期富氧浸出与原来一期充空气浸出生产指 标对 比见表 7 、 表 8 、 表 9 。 表 7不同浸 出 工艺 的浸 出率对 比 表 8 浸出时间相当， 不同浸出工艺 的浸出辜对比 表 9 氰化 钠 消耗指 标对 比 工艺 时间氰 用量 t 从以上不同工艺的生产指标对比可以看 出 采用富氧炭浸工艺 ， 可以大大提高浸出 速度 ， 扩太原有浸出设备的生产能力 ， 浸出时 间由3 O小时缩短到 1 5小时足以完全浸 出， 原有浸出设备的处理量可达 6 3 S t ] d ， 原矿品 位相近的情况下， 金浸出 率提高 1 ． 3 6 ％。但 由于生产中原矿品位 降低 ， 即使浸渣品位达 到了投产以来的最低值， 但并未提高浸出率。 可以推断， 如果原矿品位不降低 ， 富氧炭浸工 艺可以提高浸出率。 采用富氧炭浸工艺， 在浸出时间相当 3 0 小时 、 原矿品位相近 的情况下 ， 浸出率提高 2 ． 1 7 ％； 采用富氧炭浸工艺 ， 氰化钠耗量有所 下降。浸出时间相当时， 氰化钠用量下降了 0 ． 3 6 8 k g J t ； 在浸 出时间缩短一半 的情况 下， 氰化钠用量降低 0 ． 2 8 8 k t 。 4 采用富氧炭浸提金工艺的经济效益 哈德门金矿二期工程采用富氧炭浸提金 工艺 ， 原矿处理能力由3 0 0 d 扩大到 6 0 0 r i d ， 浸出厂房无需扩建， 浸出设备无需增加 ， 只需 在原有浸出槽改充空气为充氧气， 就能使浸 出时间缩短一半， 达到炭浸厂生产能力翻番 的目的。富氧炭浸工艺与浮选 一金精矿炭浸 工艺相 比． 节省基建投资 4 0 2 ． 7 8万元 ， 年多 产黄金 2 4 ． 1 k g ， 产值增加 2 2 0 ． 6 7万元 ， 利润 增加 1 0 3 ． 6万元。并解决炭浸厂房没有扩建 场地的难题 ， 缩短 了改扩建周期 ， 投产容易 ， 提高了企业经济效益。 ● 5 结论 1 黄金常规氰化浸出起始阶段 ， 矿浆中 溶解氧供给不足 ， 金溶解处于“ 饥饿状态” ， 致 使氰化浸出需较长时间。采用富氧炭浸提金 工艺 ， 能够成倍提高矿浆 中的溶解浓度 ， 加快 金的溶解速度 ． 从而使金的浸出时问缩短， 这 一 工艺解决了哈德门选矿厂二期扩建的浸出 厂房改造 间题 ， 处理能力 由 3 0 0 t ／ d扩大到 6 0 0 r i d 。 2 在哈德门金矿采用富氧炭浸提金 工 艺 ， 在相同浸出时间时， 富氧炭浸比常规炭浸 可明显提高金的浸出率 大 于 2 ％ ； 浸出时 间缩短一半 ， 金的浸出率可提高 1 ％以上 。 3 在哈德门金矿采用富氧炭浸提金工 下转第 3 7 页 维普资讯 第 1期 张俊等 粒状黄药的研制与生产技术 3 7 褥加助捌 围 1 粒状黄药生产流程示意凰 围 2 粒状黄药干爆流程 对粒子物料进行筛分 ； 筛 出的粉状物料返回 制粒机中， 筛分出的表面光滑、 整齐的粒子加 入 1 5 0 0 ／ c干燥机中。干燥机按干燥程序 操作， 待黄药粒子干燥后 ， 出料计量包装入 库 。 5 生产操作 中应注意的 问题 1 制粒质量的好坏， 关键是助剂是否按 比例和先后顺序加入混合机 ， 加入的填充剂 Na 2 O 必须是固体粉末且搅 拌均匀 ， 否则 将影响粒子外观质量和干燥后游离碱含量。 2 做好制粒机的维护保养工作 ， 按制粒 机的操作规程操作 ， 这样才能保证黄药粒子 的挤压质量 。 3 黄药粒子 的干燥 ， 关键是温度 的控 制， 因此必须控制好真空度； 按程序控制升 温 。 6 小结 1 通过 1 个半月的试生产， 完成了设备 调试和工艺配套 ， 共生产出干燥品粒状 乙黄 药 6 0 t ， 出口到澳大利亚 ， 产品经香港 S G S商 检合格， 用户满意。 2 混合机的混合效果不太理想 ， 需重新 设计 。 3 现有真空系统中存在管道阻力过大， 不利于水汽的尽快排出， 需重新布置。 上接第 2 9 页 艺 ， 可以降低氰化物耗 0 ． 2 8 8 k g ] t 。 4 哈德门金矿炭浸厂改扩建方案采用 富氧炭浸提盒工艺节省基建投资， 多产黄金 ， 利润增加， 企业经济效益显著。 5 北京有色冶金设计研究总院研究开 发的在开放体系中富氧炭浸工艺 ， 只要将常 规炭浸工艺的充空气改为氧气就可实现 ， 富 氧炭浸提盒新工艺不仅对新建提金厂效益显 著， 尤其对那些就地扩建受到场地制约和限 制的老厂， 富氧炭浸提盒新 工艺为他们开辟 了一条新途径。 蠹 维普资讯