镁质碳酸盐岩微细浸染型金矿原矿焙烧试验.pdf

2 0 1 6 年第5 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 3 9 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 6 ．0 5 ．O l1 镁质碳酸盐岩微细浸染型金矿原矿焙烧试验 徐晓辉，李云，常耀超，王- X - ，韦其晋，胡一航 北京矿冶研究总院，北京1 0 0 1 6 0 摘要提出了原矿焙烧一氰化提金工艺处理某镁质碳酸盐岩微细浸染型金矿。试验表明，在原矿粒度 一o ．0 7 4m m 占8 0 ％，焙烧温度6 5 0 ℃，焙烧时间lh ，焙砂再磨粒度一0 ．0 3 8m m 占9 0 ％，N a C N 用量 3k g ／t ，液固比L ／S 一2 ，氰化时问3 6h 的最佳条件下，渣含金降至1 ．9 2g ／t ，金浸出回收率达到 9 4 ．9 0 ％。对3 0 0t ／d 规模原矿焙烧项目的经济评估表明该工艺经济效益显著。 关键词镁质碳酸盐岩；微细粒浸染金矿；原矿焙烧 中图分类号T F 8 3 l文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 6 0 5 0 0 3 9 0 4 S t u d yo nR a w o r eR o a s t i n go fM a g n e s i a nC a r b o n a t eR o c kT y p e M i c r o - d i s s e m i n a t e dR e f r a c t o r yG o l dD e p o s i t s X UX i a o h u i ，L IY u n ，C H A N GY a o c h a o ，W A N GY u n ，W E IQ i j i n g ，H UY i h a n g B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 1 6 0 ，C h i n a A b s t r a c t R a wo r er o a s t i n g c y a n i d i n gl e a c h i n gp r o c e s sw a sp r o p o s e dt ot r e a tm a g n e s i a nc a r b o n a t er o c kt y p e m i c r o d i s s e m i n a t e dr e f r a c t o r yg o l dd e p o s i t s ．G o l dc o n t e n ti nr e s i d u ec a nb ed e c r e a s e dt o1 ．9 2g ／tw i t hg o l d l e a c h i n gr a t eo f9 4 ．9 0 ％u n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n si n c l u d i n gs i z eo fr a wo r eo f 一0 ．0 7 4m mo f8 0 ％， r o a s t i n gt e m p e r a t u r eo f6 5 0 ℃，r o a s t i n gt i m eo f1h ，c a l c i n i n gs i z eo f 一0 ．0 3 8m m o f9 0 ％，N a C Nd o s a g e o f3 k g ／t ，L ／S 2 ，a n dl e a c h i n gt i m eo f3 6h ．E c o n o m i c a la n a l y s i so n3 0 0t ／dr a wo r er o a s t i n g c y a n i d i n g l e a c h i n gp r o j e c ti n d i c a t e sad e s i r a b l ef i n a n c i a lp e r f o r m a n c e ． K e yw o r d s m a g n e s i a nc a r b o n a t er o c k ；m i c r o d i s s e m i n a t e dr e f r a c t o r yg o l dd e p o s i t s ；r a wo r er o a s t i n g 鲁西铜石地区某金矿为大量镁质碳酸盐岩微细 浸染型金矿[ 1 。2 j ，该矿属于典型的难选难冶型难处理 金矿∞’。。] ，由于相当一部分金以细粒包裹体的形式嵌 布于脉石矿物中，故采用原矿直接氰化和浮选精 矿氰化工艺金的回收率均较低I i “。 原矿焙烧技术是2 0 世纪9 0 年代以来发展起来 的一种新的难处理金矿预处理技术口。12 。，与浮选一 精矿焙烧技术相比，具有如下优势1 省去了浮选工 序，脉石中所含金也参与焙烧浸出，金总回收率高； 2 烟气中污染性成分浓度较低，可省去复杂的烟气 处理系统；3 原矿中碱性脉石组分具有一定的固硫 收稿日期2 0 1 5 - 1 1 - 0 6 基金项目国家重大科学仪器设备开发专项 2 0 1 2 Y Q 2 2 0 1 1 9 0 5 作者简介徐晓辉 1 9 7 9 一 ，男，安徽合肥人，硕士，高级工程师． 固砷自洁功能，环境污染小。 原矿焙烧的缺点在于其不能实现自热 通常S 9 0 ％ ，而温度超过7 0 0 ℃ 后，金浸出率迅速降低，9 0 0 ℃时降至7 4 ％。而对照 碳、硫脱除率曲线和T G D T A 曲线可知，7 0 0 ～9 0 0 ℃恰是碳酸盐大量分解和固硫效果显著增强的阶 段。因此推断固硫产物硫酸钙等对金形成了二次包 裹，为此分别对6 5 0 ℃和7 5 0 ℃焙砂中金的化学物 相组成进行了分析，结果如表1 所示。 表16 5 0 ℃与7 5 0 ℃焙砂中金的 化学物相分布对比 T a b l e1 C o m p a r i s o no fg o l dd i s t r i b u t i o ni n c a l c i n e ra t6 5 0o Ca n d7 5 0 ℃ 表1 结果证实了上述推断，即当焙烧温度超过 7 0 0 ℃以后，由于矿石中碳酸盐组分的集中分解，焙 烧的固硫作用得到加强，固硫产物硫酸钙等对金又 形成了二次包裹；另外铁矿物包裹金的比例也明显 增加，从而造成焙砂中金的氰化浸出率显著下降。 因此对该矿来说，控制适当较低的焙烧温度是获得 较高金回收率的关键，但焙烧温度过低，氧化不充 分，细粒金难以解离，同时煤的燃烧也不充分，在后 续产生劫金行为。综合考虑焙烧温度以6 5 0 ℃左右 为宜。 3 ．2 焙烧时间的影响 控制焙烧温度6 5 0 ℃，考察焙烧时间对焙砂中 金氰化浸出率的影响，原矿粒度与氰化试验条件同 万方数据 2 0 1 6 年第5 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 1 上，结果如表2 所示。可见，焙烧时间以1h 左右为 宜，金的氰化浸出率可达到9 4 ％以上。 表2 焙烧时间条件试验结果 T a b l e2 R e s u l t so fc o n d i t i o n a lt e s to fr o a s t i n gt i m e 。篙。戮盟cs 罢篇金麓率／ 3 ．3 原矿粒度的影响 控制焙烧温度6 5 0 ℃，焙烧时间1h ，考察不同 的原矿粒度对焙砂中金氰化浸出率的影响，氰化试 验条件同上，结果如表3 所示。 从表3 可以看出，磨矿粒度越细越有利于包裹 金的暴露，金的氰化浸出率也越高。但磨矿粒度太 细，一方面会使磨矿成本成倍提高，另一方面也会造 成碳酸盐分解加快，固硫作用增强使金产生二次包 裹而部分抵消磨矿对提高金回收率的促进作用。综 合考虑，选择原矿粒度为一0 ．0 7 4m m 占8 0 ％。 表3 原矿焙烧粒度条件试验结果 T a b l e3R e s u l t so fc o n d i t i o n a lt e s to fp a r t i c l es i z eo fr a wo r e 原矿粒度焙砂产率／％ 焙砂成分／％焙烧脱除率／％ S 0 ．6 8 0 ．6 3 0 ．5 7 0 ．4 6 0 ．3 3 0 ．2 6 0 ．1 8 渣含金／ g t 。1 金浸出率／％ 0 ．0 7 4m m 占9 5 ％ 0 ．0 7 4m m 占8 0 ％ 0 ．0 7 4m m 占6 0 ％ 0 ．0 7 4m m 占4 0 ％ 0 ～2m m 0 ～1 5m i l l 0 ～3 0m m 3 ．4 加煤焙烧试验 由于原矿含硫量低，在实际焙烧时需要外加一 定的燃料才能维持反应所需的温度。外加燃料包括 煤、石油及天然气等，其中以煤的成本最低。为考察 外加煤对原矿焙烧工艺指标的影响，进行了加煤焙 烧验证试验，原矿粒度一0 ．0 7 4m m 占8 0 ％，焙烧温 度6 5 0 ℃，焙烧时间1h ，无烟煤加入量7 ％，氰化试 验条件同上，并与相同试验条件下不加煤的结果进 行对比，结果如表4 所示。 表4 加煤焙烧对比试验结果 T a b l e4 C o m p a r a t i v et e s tr e s u l tw i t ha n d w i t h o u tc o a la d d i t i o n 表4 表明，在6 5 0 ℃时所加煤基本燃烧完全，加 煤焙烧对金的氰化浸出率也没有负面影响。 3 ．5 焙砂氰化条件试验 以按上述最佳焙烧条件下 原矿粒度一0 ．0 7 4 m m 占8 0 ％，6 5 0 ℃焙烧6 0m i n 所产出的焙砂为原 料，进行氰化浸出条件试验，考察了焙砂再磨粒度、 液固比、氰化钠加入量、氰化时间等对金氰化浸出率 的影响。结果表明，在焙砂粒度一0 ．0 3 8m m 占 8 0 ％、液固比3 、氰化钠用量3k g ／t 、氰化时间4 8h 的最佳条件下，渣含金降至1 ．9 2g ／t ，金浸出率达到 9 4 ．9 0 ％，银浸出率6 3 ．1 2 ％，每吨焙砂消耗氰化钠 0 ．8 7k g 。 4 工艺流程与经济评估 原矿焙烧工艺流程为原矿石 ≤4 0 0m m ，含水 7 ％ 经两段一闭路破碎至 1 5m m 后与块煤 粒度 3 0r a m 混合进入立磨干磨至粒度一0 ．0 7 4m m 占 8 0 ％。破磨后的粉矿经密封式螺旋送料器送入循环 流态化床焙烧，烟气经旋风收尘、空气换热降温至 1 4 5 ℃左右后进入布袋收尘器，收尘后的烟气经脱 硫后排空。焙烧粉尘及大部分焙砂返回焙烧，其余 焙砂水淬后球磨至粒度一0 ．0 3 8m m 占9 0 ％后再进 行C I L 氰化浸出。氰化后的矿浆浓密后送尾矿压 滤，贫液返回，压滤的尾矿渣消毒后干堆，部分尾渣 可以作为脱硫药剂使用。 以上述试验指标与工艺流程对3 0 0t ／d 规模原 矿循环流态化焙烧项目进行了经济评估，项目总投 资估算94 0 0 万元，年销售收入约6 ．5 亿元 不含增 值税 ，扣除各项成本后年平均利润总额30 0 0 万 一盯巧“％n弘％ 一5 6 6 6 7 7 7 万方数据 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 6 年第5 期 元，投资利润率3 2 ．6 ％，税后全投资财务内部收益 率2 9 ．8 2 ％，全投资回收期4 ．4 8 年 含建设期1 年 ，表明项目具有较强的盈利能力和投资回收能 力，经济效益显著。 5结语 针对鲁西镁质碳酸盐岩微细浸染型金矿浮选富 集效率不高而直接氰化回收率低的难题提出了原矿 焙烧一氰化提金工艺。在最佳工艺条件下金的浸出 回收率可达到9 4 ．9 0 ％，经济效益显著。 参考文献 [ 1 ] 于学峰，方宝明，韩作振．鲁西归来庄金矿田成矿系列 及成矿作用研究[ J ] ．地质学报，2 0 0 9 1 5 5 6 4 ． [ 2 ] 于学峰，韩作振．鲁西铜石地区镁质碳酸盐岩微细浸染 型金矿成矿地质特征[ J ] ．地质与勘探，2 0 0 8 ，4 4 4 3 9 4 4 ． [ 3 ] 黄礼煌．金银提取技术[ M ] ．2 版．北京冶金工业出 版社，2 0 0 1 ． [ 4 ] 宋鑫．中国难处理金矿资源及其开发利用技术[ J ] ．黄 金，2 0 0 9 ，3 0 7 4 6 4 9 ． [ 5 ] 金建文，方明山．山东归来庄金矿工艺矿物学研究[ R ] ． 北京北京矿冶研究总院，2 0 0 9 ． [ 6 ] 赵志强，贺政，罗科华．山东归来庄金矿矿物加工试验 研究报告J R ] ．北京北京矿冶研究总院，2 0 0 9 ． [ 7 ] 王云，袁朝新．原矿焙烧提金工艺的研究及展望[ J ] ．矿 冶，2 0 0 2 ，1 1 增刊1 1 1 2 - 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