难处理金精矿两段焙烧流程的技术改造.pdf

3 6 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y I ．b g r i m m ．c n 2 0 1 5 年第1 1 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i 蟠n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 5 ．1 1 ．0 1 0 3 ． 难处理金精矿两段焙烧流程的技术改造 张跃红1 ，李云2 ，刘洪晓3 ，栾东武4 ，黄海辉2 ，王云2 1 ．青海省第一地质矿产勘察院，青海平安 新疆星塔矿业有限公司，新疆托里8 3 4 5 0 0 ；4 ． 8 1 0 6 0 0 ；2 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 1 6 0 ； 招远市招金金合科技有限公司，山东招远2 6 5 4 0 0 摘要某企业原难处理金精矿两段焙烧烟尘残硫、残砷高，是影响金浸出的主要原因。将焙烧烟尘采用 气流稀相输送至第二段沸腾焙烧炉中进行再次焙烧，充分脱除烟尘中的残硫与砷，然后进行氰化浸出。 生产实践表明，烟尘再焙烧后提金，金的氰化浸出率由8 8 ．4 0 ％提高到9 2 ．6 4 ％。 关键词难处理金精矿；两段焙烧；技术改造；稀相输送；提金 中图分类号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 5 1 1 0 0 3 6 一0 3 T e c h n i c a lT r a n s f o r m a t i o no fT w 0 - s t a g eR o a s t i n gf o r R e f r a c t o r yG o l dC o n c e n t r a t e s Z H A N G Y u e h o n 9 1 ，L IY u n 2 ，L I UH o n g x i a 0 3 ，L U A ND o n g w u 3 ， H U A N GH a i h u i 2 。W A N GY u n 2 1 ．Q i n g h a iF i r s tS u r v e y i n gI n s t i t u t eo fG e o l o g ya n dM i n e r a l s ，P i n g ’a n8 1 0 6 0 0 ，Q i n g h a i ，C h i n a ； 2 ．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 g8 LM e t a l l u r g y ，B e i j i n gl 0 0 1 6 0 ，C h i n a ； 3 ．X i n j i a n gX i n g t aK u a n g y eCo ．L t d ，T u o l i8 3 4 5 0 0 ，X i n j i a n g ，C h i n a ； 4 ．Z h a o y u a nC i t yZ h a o j i nJ i n h eS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yL t d ，Z h a o y u a n2 6 5 4 0 0 ，S h a n d o n g ，C h i n a A b s t r a c t T h em a i na f f e c t i n gf a c t o ro ng o l dc y a n i d a t i o n1 e a c h i n gr a t eo fr e f r a c t o r y9 0 1 dc o n c e n t r a t e si sh i g h c o n t e n to fr e s i d u a ls u l f u ra n da r s e n i ca f t e rt w o s t a g er o a s t i n g ．T h er o a s t e dd u s tw a sr e r o a s t e di ns e c o n d f l u i d i z e db e dr o a s t e rt r a n s p o r t e db yi l u t ep h a s et r a n s p o r t a t i o nt or e m o v er e s i d u a ls u l f u ra n da r s e n i c ， f 0 1 1 0 w e db yc y a n i d a t i o n1 e a c h i n g ．T h ep l a n tp r a c t i c es h o w st h a tg o l dc y a n i d a t i o nl e a c h i n gr a t eo fr e r o a s t e d d u s ti si m p r o v e df r o m8 8 ．4 0 ％t o9 2 ．6 4 ％． K e yw o r d s r e f r a c t o r yg o l dc o n c e n t r a t e s ；t w o s t a g er o a s t i n g ； t e c h n i c a lt r a n s f o r m a t i o n ；d i l u t e p h a s e t r a n s p o r t a t i o n ；g o l de x t r a c t i o n 金精矿提金前的预氧化处理方法[ 1 。3 3 较多。采 用两段焙烧工艺处理含砷、硫难处理金精矿时，收集 的烟尘与第二段焙烧炉的溢流焙砂合并后氰化浸 金[ 4 。6 ] ，可以实现金、砷、硫资源的综合回收。但目前 国内几乎所有的金精矿两段焙烧企业的焙砂氰化尾 渣含金仍然偏高，即使操作较好的两段炉条件下，其 氰化尾渣中平均金品位也在4 ～6g ／t ；而生产中，针 对一些特别难处理的含砷金精矿，其氰化尾渣含金 品位更高。所以，如何提高两段焙烧渣中金的浸出 率[ 7 。8 ] 、降低尾渣中金的品位、避免资源浪费以及提 高企业经济效益是现阶段两段焙烧预处理氧化金精 矿工艺流程急需解决的问题。 本文在分析了新疆某难处理金精矿两段焙烧的 生产数据后，将其装置的烟尘重新返回二段炉中进 收稿日期2 0 1 5 一0 5 一0 5 基金项目“十二五”国家支撑计划项目 2 0 1 2 B A B 0 8 8 0 4 ；国土资源部公益性行业科研专项 2 0 1 2 1 1 0 6 9 一0 2 作者简介张跃红 1 9 7 0 一 ，男，辽宁喀左县人，工程师． 万方数据 2 0 1 5 年第1 1 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 7 行再焙烧技术改造，氰化渣含金降低至4g ／t 以下， 技术改造后的生产实践表明，每吨焙砂平均多回收 黄金1 ．5g ，企业经济效益显著提高。 1 难处理金精矿两段焙烧烟尘提金试验 1 ．1 二段炉溢流焙砂与焙烧烟尘的多元素分析 二段炉溢流焙砂与烟尘的多元素分析结果如表 1 所不。 1 ．2 滚瓶氰化浸出验证试验 对二段炉溢流焙砂与烟尘进行磨矿后，在实验 室采用滚瓶[ 8 ] 在N a C N 用量4 ．5k g ／t 、C a O 用量 6 ．ok g ／t 、p H 一1 1 ．5 的条件下浸出3 6h ，试验结果 见表2 。 表l 焙砂与烟尘主要成分 T a b l e1T Ⅵa i nc o m p o n e n to ft w o r s t a g er o a s t i n gc a l c i n i n ga n dd u s t s 表2 两段焙烧焙砂与烟尘的氰化浸出结果 T a b l e2 C y a n i d a t i o nl e a c h i n go ft w o s t a g e r O a s t i n gc a l c i n i n ga n dd u s t s 1 ．3 烟尘再焙烧一氰化浸出 对烟尘在6 5 0 ℃进行再焙烧一氰化浸出试验 条件同1 ．2 节 ，结果表明，表冷器烟尘再烧焙后焙 砂产率9 6 ．2 ％，含硫1 ．6 8 ％，砷1 ．2 5 ％，脱硫率 5 6 ．5 6 ％；电收尘器烟尘再烧焙后焙砂产率9 5 ．8 ％， 含硫1 ．7 2 ％，砷1 ．0 6 ％，脱硫率5 8 ．3 9 ％。表冷器 烟尘再烧焙后金浸出率为9 2 ．7 7 ％，渣含金4 ．2 5 g ／t ；电收尘器烟尘再烧焙后金浸出率为9 2 ．5 0 ％， 渣含金4 ．3 8g ／t 。可见，与表1 相比，当烟尘经过再 焙烧后氰化浸出时，金浸出率平均达到了9 2 ．6 4 ％， 提高了4 ．7 8 个百分点，氰化渣含金品位明显降低。 2 金精矿两段焙烧工艺的技术改造 2 ．1 原有两段焙烧一收尘工艺流程 目前，国内含砷金精矿两段焙烧预处理采用浆 式进料，金精矿含硫要求不小于2 2 ％，含砷要求不 大于4 ％，浆式进料物料矿浆浓度6 8 ％左右。金精 矿首先在第一段炉内还原气氛下焙烧脱砷，一段炉 脱砷后的物料再在第二段炉内氧化焙烧脱硫。 1 焙烧物料走向金精矿浆式进料给入第一段 焙烧炉，其溢流口焙烧矿经过18 流态化给料器送人 二段炉，一段炉出口含尘烟气经过18 旋风收尘，1 8 旋风出口烟气进入表冷器，18 旋风底流经过28 流 态化给料器进入二段炉。二段炉溢流焙砂直接进入 焙砂水淬槽，二段炉出口含尘烟气经过28 旋风收 尘，2 。旋风出口烟气进入表冷器，2 8 旋风底流直接 进入焙砂水淬槽。水淬槽焙砂经过焙砂再磨系统后 进入氰化浸出系统。 2 焙烧烟气走向两个焙烧炉炉顶烟气合并进 入表冷器，含尘烟气进行第一次收尘与降温，再进入 四电场电收尘器，进行第二次收尘，经过电收尘器净 化后的烟气经过收砷后进入制酸的净化工段。表冷 器收集的烟尘与电收尘器收集的烟尘经过各设备的 输送螺旋送至板输送机后，再送至焙砂水淬槽。 上述流程的特征为，仅仅一段焙烧炉的溢流焙 烧矿与其对应的18 旋风底流焙烧矿进入二段炉进 行焙烧脱硫，其流程中的表冷器与电收尘器的烟尘 均为直接开路输送至焙砂水淬槽后与二段炉的溢流 焙砂一起进入下一道的磨矿与氰化浸出工序。 2 ．2 改造后的金精矿两段焙烧工艺 新疆黄金焙烧冶炼厂现有两段焙烧进行技术改 造后的工艺流程为金精矿焙烧收尘一烟尘再焙 烧，具体如图1 所示。 改造后流程主要特点是将表冷器烟尘与电收尘 器烟尘合并，再经过稀相气力输送一并送入二段焙烧 炉进行再焙烧，继续脱除其中的残硫与部分的残砷， 提高焙烧矿中金的氰化浸出率与降低氰化物的消耗。 3返尘输灰系统的设计与选型 3 ．1 设计参数 根据原有的两段焙烧工艺配置以及实际发生的 表冷却器与电收尘器的烟尘总量，设计参数如下 万方数据 3 8 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 5 年第1 1 期 精矿矿浆 图1改造后的金精矿两段焙烧一烟尘 再焙烧原则流程图 F i g ．1P r i n c i p l en o ws h ∞to ft w 0 - s t a g e r o a s t i n ga n dd u s tc o e c t i O nO fg O l dc o n c e n t r a t e a f t e rt r a n s f o r m a t i O n 1 烟尘总量2 ．5t ／h ，烟尘温度1 7 0 ℃；2 烟尘真密 度22 0 0k g ／m 3 ，堆密度6 0 0k g ／m 3 ；3 返尘输灰系 统，输送水平距离2 0m ，输送高度1 5m 。 3 ．2 工艺设备流程图 烟尘气力输送与再焙烧系统图如图3 所示。 3 ．3 设计方案与设备选型 1 设备选型要求两段沸腾焙烧为连续操作运 行，因此要求烟尘经过气力输送至第二段焙烧炉也 为连续输送，且烟尘进入二段炉时不影响二段炉内 部运行工况； 2 根据烟尘量以及操作要求，设计采用稀相气 力输灰系统较合适，选用1 台料封泵L F B _ 1 0 0 ； 3 将表冷器烟尘与电收尘器烟尘送至增加板板 输送机，合并的烟尘经过增加的刮板输送机送至 L F B 1 0 0 中间过渡料仓，再送至二段炉接口； 4 输送风机选择S S R l 2 5 罗茨风机供气，风量 7 ．0 2m 3 ／m i n ，升压5 9k P a ，电机功率1 5k W 。 5 其他B 2 8 0 刮板输送机1 台，功率3 ．0k W ； 3 0 0 3 0 0 手动插板阀1 个；垂1 0 8 4 ．5 输送管 含 管件 4 0m ；D N l o o 耐磨弯头4 个。 图3 烟尘气力输送与再焙烧系统图 F i g ．3S y s t e l md i a g r a mo fr e t u r n i n gd u s ts ∞o n d a r yr o 嬲t i n ga n dp n e u m a t i ct m n s f o r m a t i o n 4 改造后返尘焙烧系统的运行状况及 效益 2 0 1 0 年1 0 月完成两段焙烧返尘再焙烧技术改 造，系统运行稳定并取得明显效果。水淬槽焙烧含 硫由改造前平均1 ．4 5 ％降至o ．9 5 ％～1 ．1 0 ％，含砷 由改造前平均o ．7 5 ％降至o ．4 5 ％～o ．5 5 ％，焙砂焙 烧质量稳定。氰化渣残金品位由改造前平均5 ．2 8 g ／t 降至3 ．5 0 ～4 ．o og ／t ，平均每吨焙砂多回收黄金 1 ．5g 。 同时，由于焙砂的质量明显优于改造前，按照 2 0 1 1 年与2 0 1 2 年的统计数据，每吨焙砂的氰化钠 消耗也降低了o ．2 5k g 折合每年1 2 ．7 5t 。 该厂处理规模为金精矿2 0 0t ／d ，日产焙砂1 7 0 t ，则改造后每天多回收黄金2 5 5g 。如果仅计算黄 金创造的经济效益，黄金价格按2 2 0 元／g ，年工作日 3 0 0d 计算，年创造经济效益16 8 3 万元，可见经济 效益显著。 5结论 原金精矿两段焙烧提金工艺中，金的氰化浸出 下转第5 4 页 万方数据 5 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 5 年第1 1 期 表18 0 0 ℃不同退火时间L a M n o ，薄膜的组成 T a b l e1 C o m p o s i t i o no fL a M n 0 3f i l ma n n e a l e d a t8 0 0 ℃f o rd i f f e r e n tt i m e ／％ 3结论 1 随着热处理温度的升高，钙钛矿型L a M n O 。 氧化物薄膜的结构、成分、形貌和电阻率呈现规律性 变化，8 0 0 ℃时有较佳性能。 2 在空气氛围下8 0 0 ℃退火2h 所得L a M n O 。 薄膜样品有最佳的结晶度、合理的结构组织和最小 的电阻率。 参考文献 [ 1 ] 翁端，丁红梅，吴晓东，等．L a M n 0 。稀土纳米材料及催 化性能[ J ] [ J ] ．物理化学学报，2 0 0 1 ，1 7 3 2 4 8 2 5 1 ． [ 2 ] 徐驰，殷明志，高文娟，等．L a ．，s k M n 0 。薄膜的制备、 结构及电磁特性[ J ] ．材料科学与工程学报，2 0 1 2 ，3 0 5 7 0 6 7 0 9 ． [ 3 ] C A IH e ．s h a n ，Z H A N GH u i f a n g ，L IX i a o x i a ，e ta 1 ．R e s e a r c hP r o g r e s si nD o p i n gM e t a lE l e m e n t sM o d i f y i n g P e r o v s k i t e T y p e0 x i d e s [ J ] ． c h i n e s eJ o u r n a lo fR a r e M e t a l s ，2 0 1 1 ，3 5 1 1 3 8 1 4 2 ． [ 4 ] G h i a s iE ，M a l e k z a d e hA ，G h i a s iM ．M o d e r a t ec o n c e n t r a t i o no fc i t r i ca c i df o rt h ef o r m a t i o no fL a M n 0 3a n dL a C 0 0 3n a n o p e r o v s k i t e s [ J ] ．J o u r n a lo fR a r eE a r t h s ， 2 0 1 3 ，3 1 1 0 9 9 7 1 0 0 2 ． [ 5 ] 周瑛，卢晗锋，刘灿，等．结构型L a M n 0 。钙钛矿催化剂 的催化燃烧活性和热稳定性[ J ] ．化工学报，2 0 1 1 ，6 2 7 1 8 8 5 1 8 9 1 ． [ 6 ] M i l w a r dGC ，C a l d e r o nMJ ，L i t t l e w o o dPB ．E l e c t r o n i c a l l ys o f tp h a s e si nm a n g a n i t e s [ J ] ． N a t u r e ，2 0 0 5 ，4 3 3 7 0 2 6 6 0 7 6 1 0 ． [ 7 ] 张鹏翔，陈雪梅，王茺，等．超巨磁电阻薄膜物理及应用 [ J ] ．红外技术，2 0 0 4 ，2 6 3 5 3 6 2 ． [ 8 ] 胡婕，马嘉华，王丽娜，等．电泳沉积制备L a M n 0 。／石 墨烯薄膜及其光催化性能[ J ] ．硅酸盐学报，2 0 1 4 ，4 2 3 3 9 0 一3 9 6 ． [ 9 ] 胡耀波，李亚妮，杜永杰，等．钙钛矿光催化性影响因素 的探讨[ J ] ．热加工工艺，2 0 1 4 ，4 3 1 4 1 6 2 0 ． [ 1 0 ] Z H A N GJ i e ，T A N Gs h u i h u a ，L I A 0L o n g y u ，e ta 1 ． P r o g r e s si nn o r l - p l a t i n u mc a t a l y s t sw i t ha p p l i c a t i o n si n I o wt e m p e r a t u r ef u e lc e l l s [ J ] ．c h i n e s eJ o u r n a lo fC a t a l y s i s ，2 0 1 3 ，3 4 6 1 0 5 卜1 0 6 5 ． [ 1 1 ] 张利文，宋波．P b o s s L a 。。。 z k T i - 一， 0 。铁电厚膜介 电与储能性能研究[ J ] ．电子元件与材料，2 0 1 5 ，3 4 1 4 5 4 8 ． [ 1 2 ] Z H UY o n g f a ，w A N GH a i ，L I UP e n g ，e ta 1 ．P r e p a r a t i o na n dc o n d u c t i n gp e r f o r m a n c eo fL a N i 0 3t h i n f i l m o nS is u b s t r a t e [ J ] ．T h i ns o l i dF i l m s ，2 0 0 5 ，4 7 1 1 4 8 5 2 ． 上接第3 8 页 率平均8 8 ．4 0 ％，渣金品位5 ．2 8g ／t ；烟尘中金的氰 化浸出率平均为8 7 ．0 3 ％，渣金品位7 ．6 0g ／t 。返 尘采用料封泵，稀相气力输送系统，采用罗茨鼓风机 供气，烟尘再焙烧后提金，金浸出率达到9 2 ．6 4 ％， 提高了4 ．7 8 个百分点，平均每吨焙砂多回收黄金 1 ．5g ，经济效益显著。 参考文献 [ 1 ] 王永慧．用循环流化床技术焙烧金矿石[ J ] ．中国有色 冶金，2 0 0 6 ，3 5 2 1 5 ． [ 2 ] 黄强．金矿石和精矿处理的最新进展[ J ] ．国外黄金参 考，1 9 9 9 3 ／4 2 9 3 3 ． [ 3 ] F o l l a n dG ，P e i n e m a n nB ． L u r g i ’sC i r c u l a t i n gF l u i dB e d A p p l i e dt oG o l dR o a s t i n g [ J ] ．E ／M ．J ，1 9 8 9 1 0 2 8 ． [ 4 ] 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 1 1 5 ． [ 5 ] 黄礼煌．金银提取技术[ M ] ．2 版．北京冶金工业出 版社，2 0 0 9 2 7 4 2 7 9 ． [ 6 ] 李云，王云，袁朝新，等．循环流态化焙烧技术处理低硫 精矿[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 9 1 1 4 1 7 ． [ 7 ] 李云，王云，孙建伟，等．降低含砷金精矿两段焙烧提金 过程中氰化物用量的途径[ J ] ．矿冶，2 0 1 0 ，1 9 4 4 5 4 8 ． [ 8 ] 李云，王云，袁朝新，等．提高含砷金精矿两段焙烧焙砂 中金浸出率的研究[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 0 6 3 3 3 6 ． 万方数据