两段焙烧法从含砷碳金精矿中回收Au Ag Cu As S生产工艺

摘要

本发明涉及两段焙烧法从含砷碳金精矿中回收Au Ag Cu As S的生产工艺技术，属于贵金属焙烧法冶金化工技术领域。特征在于处理物料为含砷碳等复杂金精矿，含砷碳等复杂金精矿，经过合理配矿，并加入活化剂，采用两段焙烧预处理，消除有碍于氰化浸出金银的有害杂质，如砷、碳、硫、铜、锌等。金精矿通过活化剂处理、两段焙烧之后，砷、碳、硫等以As2O3、CO2、SO2气态的形式进入烟气中，然后采用低温布袋收砷工艺装备回收As2O3，采用两转两吸制酸工艺回收烟气中的SO2，而CO2气体通过尾气烟囱排空；对于以CuSO4和CuO形式进入焙砂中的金属杂质铜，采用酸浸－萃取－电积的提铜工艺回收阴极铜，最后采用氰化工艺回收酸浸渣中的金银等贵金属产品。本发明工艺技术指标先进，有价元素的回收率大幅度提高。

说明书

一、技术领域

本发明涉及两段焙烧法从含砷碳金精矿中回收Au Ag Cu As S的生产工艺技术，属于贵金属焙烧法冶金化工技术领域。

二、背景技术

含砷碳金精矿属于难处理的金精矿，其中包括含有石墨的金精矿。由于砷碳的“劫金”现象，采用常规的直接氰化提金方法时，金、银、铜等的回收率很低，一般在10％~50％之间，特别是当含碳量较高时，金银的回收率几乎为零。采用普通的一段焙烧氰化提金方法时，砷化物以砷酸盐的形式存在，砷酸盐会包裹金银等贵金属，不仅金银的回收率很低，而且还会产生氧化砷等有剧毒气体，使生产难以进行。

与本发明相关的技术

BASF公司的两段硫化床焙烧含砷黄铁矿技术，其特征是控制反应中的氧含量，使第一段炉渣中的铁以FeS形式存在；第二二段炉的炉渣中的铁以Fe₂O₃形式存在。

主要反应

FeS₂+O₂＝FeS+SO₂

4FeS+7O₂＝2Fe₂O₃+4SO₂

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺合理、经济实用、资源利用率高的两段焙烧法从含砷碳金精矿中回收Au Ag Cu As S的生产工艺技术，充分利用金矿资源，变废为宝，提高黄金冶炼过程中各种有价元素的回收率，提高企业经济效益。

本发明的具体实施方案如下

含砷碳复杂金精矿，经过合理配矿，并加入活化剂，采用两段焙烧预处理，消除有碍于氰化浸出金银的有害杂质，如砷、碳、硫、铜、锌等。金精矿通过活化剂处理两段焙烧之后，砷、碳、硫等以As₂O₃、CO₂、SO₂气态的形式进入烟气中，然后采用低温布袋收砷工艺装备回收As₂O₃，采用两转两吸制酸工艺回收烟气中的SO₂，而CO₂气体通过尾气烟囱排空；对于以CuSO₄和CuO形式进入焙砂中的金属杂质铜，采用酸浸--萃取--电积的提铜工艺回收阴极铜，最后采用氰化工艺回收酸浸渣中的金银等贵金属产品。

主要反应C+O2＝CO2

2FeS₂+O₂＝2FeS+S₂

4FeAsS＝FeS+As₄

3FeS+5O₂＝Fe₃O₄+3SO₂

S+O₂＝SO₂

As₄+3O₂＝As₂O₃

4FeS+7O₂＝2Fe₂O₃+4SO₂

FeS+O₂＝FeSO₄

4Fe3O₄+O₂＝6Fe₂O₃

CuS+O₂＝CuSO₄

1、两级焙烧工艺流程

(1)在调浆槽内对含砷碳金精矿进行配矿，要求金精矿细度200~400目，并用不同成分的硫化矿调整金精矿含硫为24％~30％、铁为27％~28％、砷调整为4％~5％左右，铜调整为1.5％~3.5％左右。加水和活化剂，调制矿浆浓度65～70％。

活化剂主要是硫酸铜、氯化铜、硫酸钠、氯化钠等的一种或多种，加入量为矿量的~4％以内。

(2)将搅拌均匀后的矿浆用喷枪喷入第一段沸腾焙烧炉中，温度控制在550℃~580℃左右，焙烧烟气进入一级降温收尘器，烟尘和焙渣进入二级焙烧炉进行焙烧，温度控制在620℃~650℃左右，经炉顶排出的含尘烟气，进入二级降温收尘器，一、二级降温收尘器的烟气，经过旋风收尘器、静电收尘器、喷雾降温布袋收尘器以后，回收粉体三氧化二砷，其余烟气进入制酸系统；二级焙砂和旋风收尘器、静电收尘器捕收到的粉尘进入浸铜工艺。

2、低温布袋收砷工艺流程

来自两级沸腾焙烧的烟尘、烟气，采用高温收尘和低温收尘两部分工艺处理，其中高温收尘是收集普通烟尘，低温收尘主要是收砷(As₂O₃)；在高温收尘和低温收尘之间，设置一台烟气骤冷装置，烟气通过时急剧冷却至于120℃，烟气中的气态砷可直接变成固态砷，在低温布袋收尘器中被分离出来。

3、烟气制酸工艺流程

经过布袋收砷后的烟气，进入制酸系统，经过烟气净化--SO₂干燥—SO₂四段转化—SO₃二级吸收--尾气排空，最后制取工业硫酸。

4、酸浸--萃取--电积提铜工艺

来自焙烧炉的焙砂和烟尘进入调浆槽，在调浆槽中将矿浆调至30-35％浓度，硫酸浸出，酸浸液酸度为6～8g/l。过滤分离后，滤渣进入氰化提金(银)系统；酸浸液采用铜萃取剂经过二级逆流萃取、一级反萃取生产硫酸铜富铜液，然后富铜液进入电解槽生产阴极铜。

5、氰化工艺

经过二级焙烧预处理、酸浸收铜后的酸浸渣，经洗涤中和、磨矿分级、浓缩后进入氰化浸出；氰化工艺采用两浸三洗工艺，提金工艺采用锌粉置换；置换后的金泥采用湿法酸化SO₂还原工艺和电解精炼技术，生产99.99％的成品金和成品银；氰化尾渣经洗涤后压滤，可作为生产高铁水泥的添加剂。

6、金泥湿法酸化还原和电解精炼工艺流程为

来自氰化车间的锌粉置换金泥先经硝酸浸出，浸液用NaCl沉银，经铁粉置换后，得到的银粉洗净、烘干、熔炼、铸锭，产出成品银；脱银金泥用王水熔金，通入SO₂气体还原，产出的粗金粉加工制成金阳极板，以氯化金溶液为电解液，金始极片为阴极，进行电解精炼，产出的电金经洗涤，烘干后，熔铸，产出高纯度成品金。

本发明的工艺流程特点与技术创新如下

1、通过两级沸腾焙烧技术和特殊的控制手段，可避免焙烧过程中砷与焙砂中的三氧化二铁化合成砷酸铁的问题，减少了金的二次包裹，可使碳、砷、硫的脱除率分别达97％、88.50％和86.99％以上，金银的回收率分别达到94.36％和73.78％；

2、碳在焙烧过程中，氧化为CO₂避免了氰化时的“劫金”现象，提高了这类矿资源的金银回收率；

3、通过采用低温布袋收砷技术和高效收砷装置，使三氧化二砷能够得到最大限度回收，既可保证达到环保要求，同时又可避免砷对制酸系统的影响；

4、采用添加活化剂对焙砂进行处理，提高了焙砂中的银回收率，使银的回收率达到70％-80％；

5、采用浆式给料机代替传统的干式给料，省去了物料干燥装置，降低了生产成本，同时使炉况更加稳定，金属损失率小，操作环境得到明显改善；

6、含铜烧渣经酸浸后，将铜转化到溶液中，再采用先进的L-SX-EW二段逆流萃取技术，将CuSO₄提纯富集后，经电积法直接生产国标1^#阴极铜；

7、回收有价元素之后的尾渣，作为高铁水泥生产的添加剂，解决了尾渣堆存问题，使整个工艺达到清洁生产；

8、金泥冶炼采用湿法酸化还原新工艺，代替原有的火法炼金工艺，提高了金银冶炼回收率，缩短了冶炼周期，改善了操作环境；采用金电解精炼技术，使金成色达到99.99％以上；

9、工艺的适应能力较强，特别对含As、C、S、Cu等影响提金的元素的适应性优为突出，本工艺填补了国内大生产应用的空白。

本发明工艺简单、流程顺畅、经济实用、金属回收率高、投资少、见效快，对于提高资源的综合利用，发展循环经济具有重要意义，具有很好的推广应用价值。

四、附图说明

图1：含砷碳金精矿金银提取生产工艺流程示意图

五、具体实施实例

以下给出了本发明在日处理能力150吨含砷碳金精矿处理系统实施的具体实例，工艺技术指标为一年的统计结果。其中由于物料来源于国内外，物料来源较广，组成复杂，所以为保证生产稳定，适合工艺技术条件，在进入生产前，需要对含砷碳金精矿进行合理配矿。其中：硫为24％~30％、铁为27％~28％、砷调整为4％~5％以下，铜调整为1.5％~3.5％左右。活化剂主要是硫酸铜和氯化钠等，加入量为矿量的~4％以内。矿浆浓度保持65～70％。实施效果如下：

综合(对原矿)技术指标表

项目原料品位(g/t)总回收率(％)Au Ag    As    (％)   Cu(％) S (％) Au Ag As Cu S指标49.44 142.79    3.85   1.51 28.15 94.34 73.77 88.50 83.86 85.82