一种从黄金氰化尾渣中降铅降硫、回收铁的方法

摘要

本发明涉及一种从黄金氰化尾渣中降低铅硫含量、回收铁的方法，采用湿法浸出-磁化焙烧的方法，对黄金氰化尾渣中的铅硫浸出后，对铁矿石进行改性，最后通过磁选机选别后得到铁精矿中铁的品位大于57％，其他有害元素指标符合工业要求，浸出液中的铅可以回收，选矿后尾水净化后可以循环利用，经处理后的尾渣中重金属铅含量不会对环境造成污染。

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物-黄金氰化尾渣降铅降硫、回收铁的工艺方法，这种方法针对高硫、高铅 赤铁矿、赤褐铁矿的铁矿石及矿业尾渣中重金属处理，属于矿物加工工程资源化利用技术领域。

背景技术

我国黄金生产的总量在2009年已超过南非，成为世界第一黄金生产国。人们自1887年开始用氰化物 溶液从矿石中提取金至今已有100多年的历史，剧毒的氰化物的使用给黄金生产者和环境带来了潜在的危 害，但是其在高效浸出金方面有着其他试剂无法比拟的优越性，因此氰化提金仍是目前国内外广泛使用的 提金方法。

由于金在原矿中含量较低，在黄金冶炼过程中会产生大量的氰化尾渣(尾矿)，目前大部分处于堆存 状态，其中，含汞、氰化物以及有毒重金属的危险废物占一定的比例。黄金行业的固体废物的产生对水污 染主要有两大类：一类是采矿废石由于风化、自然降水淋融而使有毒、有害物质(如Hg，Cu，Pb，As等) 进入水系引起的污染；另一类是选矿的尾矿对地面水和地下水造成的污染，此外，冶炼过程中氰化尾渣排 放时的氰化物和重金属引起水污染，危害较重，是黄金行业经常发生的污染事故的起因之一。

黄金氰化选厂提取金后几乎100％的矿石都变为废弃的尾渣(尾矿)，而尾渣中总铁含量多在30％～ 40％，如果能对尾渣中的铁进行回收，不仅能减少尾矿堆存的费用，加强尾矿的综合利用，带来更多的经 济效益，同时还极大地降低对生态环境的破坏。但是由于尾渣(尾矿)中的铅、硫等有害杂质含量高且与 有用矿物细粒嵌布，直接利用难度较大。因此，直接对于尾渣(尾矿)中铁进行回收，获得的铁精矿中的 铅、硫含量不符合工业要求。

铅不熔或微熔于生铁，但在高炉炼铁中容易被还原，还原出来的铅本身密度很大，沉在炉缸中铁水的 下面，并且渗到炉底的砖缝中，破坏炉体砖的完整，有时还在炉衬中形成铅瘤，影响高炉炼铁，所以要求 铁矿石中铅越少越好。

冶炼时硫被还原进生铁中，硫对钢铁性能有极大的危害性，含硫高的钢在高温时强度很低，轧制和锻 造时易产生“热脆”，含硫多会给高炉冶炼带来很多困难，因此铁矿石中含硫越少越好。对含硫高的矿石必 须经过处理之后才能使用，一般要求铁精矿中硫含量在0.2％～0.4％以下。

因此，需要采用合适的工艺对黄金氰化尾渣中的铁进行回收，同时降低铁精矿中铅、硫含量使其符合 工业要求。对于如何降低铁矿石中铅、硫含量，文献报道较少，因此该方法对于矿物冶炼过程中，高铁高 硫赤褐铁矿，分离铅、硫，同时降低铁精矿杂质也有一定的应用。

发明内容

本发明目的在于提供一种从黄金氰化尾渣降铅、硫，回收铁的方法，针对以极细粒赤铁矿、赤褐铁矿 为主，含有铅、硫的铁矿石及冶炼尾渣的降铅、除硫的方法。采用湿法浸出降铅降硫，对浸出后的尾渣进 行改性后，通过磁选机的选别后得到铁精矿，不仅可以得到品位大于57％铁精矿，同时铁精矿中的铅、硫 含量符合工业要求。

本发明中所涉及的液固比、矿石和还原剂比值如无特殊说明均为质量比。

利用碱液浸出后，矿石中的铅含量和硫含量都会降低，其中发生的主要反应如下：

6NaOH+3S＝＝＝2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O

PbO+2NaOH＝＝＝Na₂PbO₂+H₂O

还原焙烧时，发生的主要反应为：

3Fe₂O₃+C＝＝＝2Fe₃O₄+CO↑

本发明提供一种从黄金氰化尾渣降铅降硫、回收铁的方法，工艺步骤如下：

(1)黄金氰化尾渣碱浸：氰化尾渣加入一定浓度的碱液，搅拌成矿浆，在一定温度下反应一段时间， 反应结束后过滤洗涤干燥。黄金氰化尾渣碱浸的工艺条件为：

液固比：3∶1-10∶1

反应温度：70℃-120℃

反应时间：1h-3h

搅拌转速：500r/min-700r/min

(2)还原焙烧磁选：将处理后干燥的氰化尾渣研碎，然后和一定比例的还原剂混合均匀后，在一定 温度下焙烧，到达反应时间后自然冷却，在一定磁场强度下磁选，得到铁精矿。黄金氰化尾渣碱浸后还原 焙烧磁选的工艺条件为：

还原焙烧温度：750℃-900℃；

还原焙烧反应时间：30min-70min；

矿石∶还原剂＝100∶15-100∶20；

磁选场强大小：0.19T-0.24T。

上述碱浸所使用碱液是氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，其中优选为NaOH溶液；还原焙烧的还原剂是 煤或煤气，其中优选为褐煤。

本发明方法具有如下特点：①工艺方法简单，容易控制；②添加的还原剂极易获得，成本低廉，也有 效利用了资源；③与传统的磁化焙烧相比，本工艺焙烧时不需要造球，焙烧后无需磨矿作业，降低能耗。 ④利用的是氰化尾渣，是对于废弃物资源中有价金属回收，降低尾渣中重金属铅含量对环境污染具有重要 意义。

附图说明

图1所示为黄金氰化尾渣降铅降硫、回收铁的工艺流程。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明提供的从金矿氰化尾渣中降铅降硫、回收铁的方法进行详细说明。

黄金氰化尾渣多元素分析结果如下表所示：

实施例1

(1)黄金氰化尾渣碱浸：

氰化尾渣中加入一定浓度的碱液，搅拌成矿浆，黄金氰化尾渣碱浸的工艺条件为：

液固比：10∶1

NaOH溶液浓度：5mol/L

反应温度：90℃

反应时间：2h

搅拌转速：600r/min

反应结束后过滤洗涤干燥，得到的矿渣结果如下：

铅含量在测试范围内没有测到，铁品位为37.04％。

(2)还原焙烧磁选：

将处理后干燥的氰化尾渣研碎，黄金氰化尾渣碱浸后还原焙烧磁选的工艺条件为：

还原焙烧温度：750℃

还原焙烧反应时间：70min

矿石∶褐煤＝100∶18

磁选场强大小：0.19T

磁选得到精矿经过滤干燥，得到的精矿结果如下：铁的回收率为76.88％。

实施例2

(1)黄金氰化尾渣碱浸：

氰化尾渣中加入一定浓度的碱液，搅拌成矿浆，黄金氰化尾渣碱浸的工艺条件为：

液固比：4∶1

NaOH溶液浓度：3mol/L

反应温度：80℃

反应时间：3h

搅拌转速：500r/min

反应结束后过滤洗涤干燥，铁品位为37.33％。

(2)还原焙烧磁选：

将处理后干燥的氰化尾渣研碎，黄金氰化尾渣碱浸后还原焙烧磁选的工艺条件为：

还原焙烧温度：850℃

还原焙烧反应时间：60min

矿石∶褐煤＝100∶20

磁选场强大小：0.24T

磁选得到精矿经过滤干燥，得到精矿结果如下：

其中铁精矿铁的品位为57.73％，回收率为86.21％。

实施例3

(1)黄金氰化尾渣碱浸：

氰化尾渣中加入一定浓度的碱液，搅拌成矿浆，黄金氰化尾渣碱浸的工艺条件为：

液固比：8∶1

NaOH溶液浓度：7mol/L

反应温度：100℃

反应时间：2.5h

搅拌转速：600r/min

反应结束后过滤洗涤干燥，铁品位为38.63％。

(2)还原焙烧磁选：

将处理后干燥的氰化尾渣研碎，黄金氰化尾渣碱浸后还原焙烧磁选的工艺条件为：

还原焙烧温度：800℃

还原焙烧反应时间：50min

矿石∶褐煤＝100∶18

磁选场强大小：0.24T

磁选得到精矿经过滤干燥，得到精矿结果如下：

其中铁精矿铁的品位为62.967％，回收率为84.96％。

实施例4

(1)黄金氰化尾渣碱浸：

氰化尾渣中加入一定浓度的碱液，搅拌成矿浆，黄金氰化尾渣碱浸的工艺条件为：

液固比：6∶1

NaOH溶液浓度：6mol/L

反应温度：120℃

反应时间：1.5h

搅拌转速：700r/min

反应结束后过滤洗涤干燥，铁品位为37.55％。

(2)还原焙烧磁选：将处理后干燥的氰化尾渣研碎，黄金氰化尾渣碱浸后还原焙烧磁选的工艺条件为：

还原焙烧温度：800℃

还原焙烧反应时间：40min

矿石∶褐煤＝100∶15

磁选场强大小：0.24T

磁选得到精矿经过滤干燥，得到精矿结果如下：

其中铁精矿铁的品位为66.943％，回收率为92.71％。