專利名稱：：高砷復雜金精礦多元素的提取方法
技術領域：
：本發明涉及冶金
技術領域：
，具體地講是一種高砷復雜金精礦多元素的綜合提取方法。
背景技術：
：目前處理高砷復雜金精礦的方法有三種兩段焙燒、細菌氧化、熱壓浸出。兩段焙燒存在氰化物消耗量大，金、銀、銅等有價元素回收率不高資源浪費現象；細菌氧化存在金、銀等有價元素回收率不高，且硫、砷不能綜合回收等缺點；熱壓浸出存在設備要求嚴格，許多設備價格高，硫、砷不能綜合回收等缺點。
發明內容本發明的目的是克服上述已有技術的不足，而提供一種高砷復雜金精礦多元素的提取方法，是采用預先焙燒脫砷與富氧底吹熔煉造锍捕金工藝的有機結合，主要解決現有的高砷復雜金精礦的處理方法有價元素回收率低、有害元素不能綜合回收及設備要求高等問題，本發明的方法可以處理含金、銀、砷、銅、硫、鉛、鋅等多元素高砷復雜金精礦，除了提取黃金外，還可提取多種有價金屬。為了達到上述目的，本發明是這樣實現的高砷復雜金精礦多元素的提取方法，其特殊之處在于它包括如下工藝步驟-a兩段焙燒生產渣精礦(a)將高砷復雜金精礦送入一段焙燒爐，在弱氧條件下高溫進行一段沸騰焙燒，將礦中的砷轉化為三氧化二砷，煙氣經過漩渦收塵被收下，一段焙砂和經過漩渦收塵所收下的煙塵一起被送入二段焙燒爐；(b)迸入二段焙燒爐，在富氧條件下進行兩段沸騰焙燒與冷卻，將硫充分轉化為二氧化硫氣體，經漩渦收塵的一段煙氣和二段煙氣經過噴霧冷卻收塵和布袋收砷后被送去制酸工段制硫酸，收下的三氧化二砷包裝出售，收下的煙塵及剩下的二次焙砂作為渣精礦送造锍捕金系統配料；b備料及配料將混合精礦、上述渣精礦、石英石、煤、上述煙塵和冷料進行配料，煙塵進行增濕，冷料進行破碎，混合爐料加入爐內；造锍熔煉的原料以硫化銅精礦、精金礦為主(含Cu:1025%，Fe:2330%，S:2035%，Si02:7%左右，還含有Pb、Zn、As及其他脈石成分)；其他原料為渣精礦(Cul835%)，返料(煙塵、冷料)，再生銅料等；由于各種物料成分相差較大，為確保冶金過程順利進行，通常需要將多種精礦及雜料配合使用；C熔煉采用底吹爐熔煉，在115(TC-1250'C的高溫下，使混合銅精礦、石英熔劑和鼓進的氧氣在熔煉爐內進行反應，爐料中的硫化亞銅(Cu2S)與未氧化的硫化亞鐵(FeS)形成的以Cu2S-FeS為主，并溶有金、銀等貴金屬和少量其它金屬硫化物(如ZnS、PbS)和微量鐵氧化物(FeO、Fe304)的共熔體(銅锍)；而爐料中的脈石成分(Si02/CaO/MgO/Al203)與FeO—起形成液態爐渣(以鐵橄欖石2FeO'Si02為主的氧化物熔體)。銅锍與爐渣并不相熔，且爐渣的密度比锍小，從而達到分離。產生的銅锍送吹煉爐，爐渣送渣緩冷場冷卻后送爐渣選礦，煙氣經過余熱回收、電收塵凈化驟冷、收AS203后送去制酸；d吹煉吹煉過程分為造渣期和造銅期；造渣期往熔融的銅锍中鼓入空氣，并添加石英石造渣而獲得白銅锍；造銅期往熔融的白銅锍中鼓入空氣，最終獲得粗銅；吹煉爐渣經緩冷選礦后送爐渣選礦，煙氣通過余熱鍋爐冷卻、電收塵后送去制酸，粗銅送反射爐精煉；e反射爐精煉-反射爐精煉又稱火法精煉，在反射陽極爐中進行，通入預熱空氣給反射陽極爐升溫，在需要的溫度下加入重油，維持反應的溫度，火法精煉分氧化期、還原期和澆鑄期；氧化期往銅液中鼓入壓縮空氣，使銅液中的雜質氧化進入精煉渣中被除去，用氧化亞銅作為氧的載體，使銅液中的雜質氧化，氧化期結束后除掉氧化產生的浮在銅液上部的精煉渣，進入還原期，還原期是將氧化期銅液中產生的氧化亞銅還原成銅，還原期往銅液中加入還原劑，將銅液澆鑄成含金陽極板；煙氣和空氣混合后經空氣預熱器回收后預熱空氣返回精煉，煙氣排入大氣，爐渣返回吹煉爐，含金陽極板送電解精煉；f電解含金陽極板經陽極整形、電解得電銅和陽極泥，電銅洗滌后入庫，陽極泥壓濾后進行金銀精煉；g金銀精煉.-將電解壓濾后的所有陽極泥送往貴金屬車間，經傳統火法或濕法冶煉工序提煉貴金屬金銀。本發明的高砷復雜金精礦多元素的提取方法，其所述的步驟d吹煉工藝中還加入冷料；步驟e反射爐(火法)精煉的還原劑可為液化石油氣、重油、木炭粉、天然氣、復合還原劑中的一種。本發明所述的高砷復雜金精礦多元素的提取方法與已有技術相比具有突出的實質性特點和顯著進步1、采用焙燒脫砷和氧氣底吹富集等生產工藝，大大減少了煙氣的低空污染；2、底吹爐、吹煉爐及精煉爐設余熱鍋爐回收余熱，鍋爐產出蒸汽用于余熱發電，精煉煙氣可用于預熱空氣，增加了能源的利用率；3、造锍捕金法針對原料中含銀、銅較高，利用銅锍是金銀的良好捕集劑的特點，造锍捕金，在保證金銀高回收率的基礎上同時回收銅，實現了資源的綜合利用；4、金精礦含S很高，在富氧濃度60%時，底吹爐能完全自熱，熔煉過程中不需要加煤作為補充燃料，減少了能源消耗；5、生產的渣選礦尾礦屬于無害渣，并可利用；6、生產工藝具有原料適應范圍廣，有價元素綜合回收效率高，經濟效益與環境效益顯著。圖1是本發明的兩段焙燒生產渣精礦工藝流程圖；圖2是本發明的提金工藝流程圖。具體實施方式-為了更好地理解與實施，下面結合附圖給出具體實施例詳細說明本發明高砷復雜金精礦多元素的提取方法。實施例1，參見圖1、2，選含金、銀、砷、銅、硫、鉛、鋅等多元素復雜金精礦(金精礦成分見表l)，其工藝步驟如下。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>承Au、Ag單位為g/to1、提金冶煉工藝a兩段焙燒生產渣精礦(a)將高砷復雜金精礦送入一段焙燒爐，在弱氧條件下高溫進行一段沸騰焙燒，將礦中的砷轉化為三氧化二砷，一段焙砂和經過漩渦收塵所收下的煙塵一起被送入二段焙燒爐；(b)進入二段焙燒爐，在富氧條件下進行兩段沸騰焙燒與冷卻，將硫充分轉化為二氧化硫氣體，經漩渦收塵的一段煙氣和二段焙燒的煙氣經噴霧冷卻收塵和布袋收砷后被送去制酸工段制硫酸，收下的三氧化二砷包裝出售，收下的煙塵及剩下的二次焙砂作為渣精礦送造锍捕金系統配料；b備料及配料將混合精礦、上述渣精礦、石英石、煤、上述煙塵和冷料進行配料，煙塵進行增濕，冷料進行破碎，混合爐料加入爐內；由于各種物料成分相差較大，為確保冶金過程順利進行，通常需要將多種精礦及雜料配合使用；各種精礦和熔煉用的石英石、上述渣精礦、煤和冷料用抓斗橋式起重機，通過膠帶輸送機從精礦倉送往配料廠房的相應料倉貯存，煙塵經氣流輸送系統送到煙塵倉，根據熔煉工藝質量配比的要求，將混合精礦、渣精礦、石英石、煤、煙塵和冷料進行配料，混合爐料經膠帶輸送機、爐頂加料機加入爐內；轉爐用的石英石和返料也用抓斗橋式起重機、經膠帶輸送機從精礦倉單獨送往各轉爐兩側的料倉貯存；c熔煉采用底吹爐熔煉，在115(TC-125(TC的高溫下，使混合銅精礦、石英熔劑和鼓進的氧氣在熔煉爐內進行反應，爐料中的硫化亞銅(Cu2S)與未氧化的硫化亞鐵(FeS)形成的以Cu2S-FeS為主，并溶有金、銀等貴金屬和少量其它金屬硫化物(如ZnS、PbS)和微量鐵氧化物(FeO、Fe304)的共熔體(銅锍)；而爐料中的脈石成分(Si02/CaO/MgO/Al203)與FeO—起形成液態爐渣(以鐵橄欖石2FeO.Si02為主的氧化物熔體)。銅锍與爐渣并不相熔，且爐渣的密度比锍小，從而達到分離。產生的銅锍送吹煉爐，爐渣送渣緩冷場冷卻后送爐渣選礦，煙氣經過余熱回收、電收塵凈化驟冷、收AS203后送去制酸；d吹煉采用p-s轉爐吹煉銅锍，吹煉的目的是從銅锍中除去硫、鐵和其他有害雜質，并產出合格粗銅；吹煉過程分為造渣期和造銅期。造渣期往熔融的銅锍中鼓入空氣，并添加石英石造渣而獲得白銅锍；造銅期往熔融的白銅锍中鼓入空氣，最終獲得粗銅；吹煉產物有粗銅、吹煉爐渣和煙氣；吹煉爐渣經緩冷選礦后返回熔煉爐，煙氣通過余熱鍋爐冷卻、電收塵凈化后送去制酸，粗銅送火法精煉；盛入包子的熔煉渣和吹煉渣分別通過橋式起重機運至渣緩冷場冷卻，冷卻后的爐渣送往選礦廠處理；e反射爐精煉火法精煉的目的是進一步除掉粗銅中的雜質，以滿足電解精煉對陽極化學成分及物理規格的要求。火法精煉在反射陽極爐中進行，火法精煉分氧化期、還原期和澆鑄期，氧化期往銅液中鼓入壓縮空氣，使銅液中的雜質氧化進入精煉渣中被除去，由于銅液中的雜質較少，為了降低銅液中的雜質，用氧化亞銅作為氧的載體，即先使一些銅氧化成氧化亞銅，氧化亞銅再和銅液中的雜質反應，使雜質氧化。氧化期結束后除掉氧化產生的浮在銅液上部的精煉渣，接著進入還原期，還原期是將氧化期銅液中產生的氧化亞銅還原成銅，還原期往銅液中加入還原劑。可作火法精煉還原劑的很多，有液化石油氣、重油、木炭粉、天然氣、復合還原劑，本實施例采用復合還原劑還原；為了滿足電解精煉對陽極的物理性能要求，火法精煉后的銅液在圓盤澆鑄機中澆鑄成陽極板，成品陽極板要求表面光滑、無結瘤、無飛邊毛刺，每塊陽極板的重量誤差要小；火法精煉的煙氣和空氣混合后45空氣預熱器回收后預熱空氣返回精煉，煙氣排入大氣，爐渣返回吹煉爐，含金陽極板送電解精煉；種板槽采用鈦板做母板。鈦母板用塑料V型夾條包邊，包邊使用壽命23年，母板表面要求光滑、干凈。種板電解液采用立式液下泵做循環泵，電解液經板式換熱器加熱后到種板高位槽，自流至種板槽。電解槽進液方式為下進上出方式。出液自流至循環后液槽，再經泵送種板電解液壓濾機壓濾，濾去電解液中懸浮的陽極泥。壓濾后液自流至種板電解液循環槽，進行下一輪循環。種板周期24h，用人工方法剝離始極片，剝離后的母板經洗滌后，檢査包邊完好，再放入電解槽內。剝離的始極片，挑選質量較好的用剪板機8做始極片吊耳。始極、吊耳用吊車送至始極片加工機組，經清掃、壓紋、穿棒、釘耳、排板后，再用吊車裝入生產槽；成品槽電解液也采用立式液下泵做循環泵，電解液經板式換熱器加熱后到高位槽，再經總管、分配器、供液管、支管分配至各成品電解槽。生產槽也采用下進上出的進出液方式。出液自流至循環后液槽。為保證產出合格A級銅，循環后電解液50%送壓濾機過濾。濾液返回成品電解液循環槽。成品槽陰極周期7d，陽極周期21d;電銅、殘極同時出槽后，清理電解槽內陽極泥。陽極泥漿經中間槽泵送漿化槽、再泵送陽極泥壓濾機過濾。產出陽極泥送貴金屬車間回收貴金屬，濾液自流至電解液循環后液槽，再經一次過濾后返循環槽。出槽的殘極和電銅經洗滌后，分送火法精煉車間和成品庫；板式換熱器冷凝水進冷凝水槽，作為電銅、殘極洗滌用水。洗水經過濾后，作為電解精煉車間補充用水進循環系統；車間內無酸性污水外排；電解精煉車間的不潔電解液送到本車間不潔電解液貯槽。為減少熱量損失，不潔電解液貯槽設計容積滿足半天的凈化量。不潔電解液經泵送一段脫銅高位槽，高位槽帶加熱盤管，若溶液溫度〈6(TC，通蒸汽加熱。加熱后不潔電解液從高位槽自流至一段脫銅電解槽，進行一段脫銅電解。一段脫銅電解槽均水平并聯配置，每個電解槽單獨進液，單獨出液。槽內進出液方式為下進上出，出液自流至一段脫銅循環槽。為保證一段脫銅產出一級電銅，一段脫銅電解液采取循環電積方式，循環周期3h。經過一段脫銅電解的電解液含銅由45g/1降至20g/1，產出一級或二級電銅。陰極周期8d;一段脫銅后液經循環輸送泵送至一段脫銅后液貯槽，再經泵送二段脫銅高位槽。二段脫銅高位槽同樣帶有加熱盤管。加熱后液從高位槽自流至二段脫銅電解槽，進行二段脫銅電解。電解液含銅由20g/l降至<0.5g/1,As、Sb、Bi等雜質隨銅一起電解沉積，產出含銅<60%的黑銅粉。脫銅后液自流至二段脫銅后液中間槽，經過濾后進二段脫銅后液貯槽。每隔5天將二段脫銅電解槽陰極吊起一次，清理上面沉積的黑銅粉，然后重新放入電解槽，直至無法使用為止。二段脫銅電解槽清槽周期為20天。黑銅礦漿經泵送壓濾機過濾，得到的黑銅送火法車間處理。一、二段脫銅電解槽均采用鉛銀合金板做不溶g金銀精煉將電解壓濾后的所有陽極泥送往貴金屬車間，經傳統火法或濕法冶煉工序提煉貴金屬金銀。2、煙氣收塵工藝a氧氣底吹爐煙氣收塵及收砷流程底吹爐一余熱鍋爐一電收塵器一驟冷塔一布袋除塵器一排煙機一制硫酸底吹爐的煙氣經余熱鍋爐冷卻降溫并收下部分煙塵后進入收塵系統，熔煉煙氣中所含的砷以氣態形式進入驟冷塔，通過噴水將驟冷塔內煙氣溫度由30(TC降至12015(TC左右，此時煙氣中所含的砷凝聚成固態進入布袋除塵器。布袋除塵器收下的氧化砷經包裝機包裝后外賣。煙氣經收塵和收砷后用排煙機送到制酸系統。電收塵器收下的煙塵用埋刮板輸送機送至氣力輸送泵加料口，之后采用氣力輸送的方式將煙塵送至精礦倉的煙塵接收倉內。b轉爐收塵流程:轉爐一余熱鍋爐一電收塵器一排煙機一制酸轉爐煙氣經余熱鍋爐降溫并收下部分煙塵后進入電收塵器。從電收塵器出來后煙氣用排煙機送到制酸系統。電收塵器收下的煙塵用埋刮板輸送機集中后直接流到煙塵接收罐內，然后用叉車送到精礦倉內。3、制酸工藝a凈化工段來自電收塵器的二氧化硫煙氣，進入凈化工段的一級洗滌器的逆噴管頂部，與逆噴上來的稀硫酸接觸，在此過程中噴淋酸中的水分被蒸發，煙氣濕度增大、溫度降低，同時煙氣中大部分As、塵及S03被洗滌下來進入循環酸中。從一級洗滌器出來的煙氣再進入氣體冷卻塔與噴淋稀酸逆向接觸，使煙氣進一步降溫、除塵出口溫度達到60.5i:。從氣體冷卻塔出來的煙氣進入二級洗滌器，再進一步洗漆、增濕，然后自下而上通過兩級電除霧器，在高壓電場的作用下氣體中的酸霧被捕集下來，煙氣入干燥塔以前加空氣稀釋，溫度降至42'C后送往干吸工段。凈化工段中的第一級洗滌器，氣體冷卻塔及第二級洗滌器均有單獨的稀酸循環系統。氣體冷卻塔的循環酸通過板式換熱器換熱。稀酸采取由稀向濃、由后向前的串酸方式。引出的廢酸由一級洗滌器循環槽中根據廢酸生成量和廢酸的含砷、含塵量抽出一定的量送至沉降槽沉降。沉降槽底流送入壓濾機進行壓濾，濾餅因含有價金屬可直接外售或返回熔煉系統。濾液及上清液進入上清液貯槽，再用泵送至污酸處理。由一級洗滌器循環槽引出的廢酸先經脫吸塔脫吸后送至沉降槽沉降，脫吸后的氣體送入一級電除霧前的煙氣管道進入系統。b干吸工段從電除霧器出來的二氧化硫煙氣經空氣稀釋進入干燥塔，在塔內與塔頂噴淋下來的93%硫酸逆向接觸，煙氣中的水分被濃酸干燥至O.lg/m3(標況)以下，經塔頂絲網捕沬器捕沫后通過二氧化硫鼓風機送往轉化工段進行第一次轉化。從轉化工段in熱交換器出來的煙氣進入第一吸收塔，在塔內與塔頂噴淋下來的98%硫酸逆向接觸，三氧化硫被吸收，煙氣則再次進入轉化工段進行第二次轉化。從轉化工段IV熱交換器出來的煙氣進入第二吸收塔，在塔內與塔頂噴淋下來的98%硫酸逆向接觸，三氧化硫被吸收，煙氣則送往煙囪排放。濃酸循環系統均采用塔-槽-泵-冷卻器-塔的冷卻流程。干燥、吸收塔均采用塔槽連體。串酸方式為干燥酸通過干燥泵槽液位的控制由干燥循環泵出口串至一吸塔入口管道上；一吸酸通過干燥泵槽內的千燥循環酸濃度控制由吸收循環泵出口經酸冷卻器后串至干燥泵槽；產酸由二吸塔出口酸至中間槽，再由泵經成品酸冷卻器送往酸庫的貯酸罐。C轉化工段從二氧化硫鼓風機出來的約8(TC的二氧化硫煙氣依次通過VI、I熱交換器，使其溫度達到400。C，然后進入轉化器，經三段觸媒的轉化，轉化率達到95%以上，此時的三氧化硫煙氣再經m熱交換器、S03冷卻器降溫后，送往干吸工段第一吸收塔。出一吸收塔的煙氣由于還含有部分二氧化硫，再次進入轉化器，經第四段觸媒的轉化，使轉化率達到99.8%，此時的三氧化硫煙氣經IV熱交換器、S03冷卻器降溫后，送往干吸工段的第二吸收塔進行二次吸收。4、爐渣選礦工藝渣塊經兩段開路破碎，兩段球磨，第一段采用螺旋分級機分級后進入中間浮選作業，第二段采用水力旋流器分級后進行浮選產出銅精礦和尾礦。權利要求1、高砷復雜金精礦多元素的提取方法，其特征在于它包括如下工藝步驟a兩段焙燒生產渣精礦(a)將高砷復雜金精礦送入一段焙燒爐，在弱氧條件下高溫進行一段沸騰焙燒，將礦中的砷轉化為三氧化二砷，煙氣經過漩渦收塵被收下，一段焙砂和經過漩渦收塵所收下的煙塵一起被送入二段焙燒爐；(b)進入二段焙燒爐，在富氧條件下進行兩段沸騰焙燒與冷卻，將硫充分轉化為二氧化硫氣體，經漩渦收塵的一段煙氣和二段煙氣經過噴霧冷卻凈化收砷后被送去制酸工段制酸，收下的三氧化二砷包裝出售，收下的煙塵及剩下的二次焙砂作為渣精礦送造锍捕金系統配料；b備料及配料將混合精礦、上述渣精礦、石英石、煤、上述煙塵和冷料進行配料，煙塵進行增濕，冷料進行破碎，混合爐料加入爐內；c熔煉采用底吹爐熔煉，在1150℃-1250℃的高溫下，鼓入爐內的富氧空氣與混合爐料發生物理化學反應，產生液體銅锍、爐渣和煙氣，銅锍送吹煉爐，爐渣送渣緩冷場冷卻后送爐渣選礦，煙氣經過余熱回收、電收塵凈化驟冷、收As2O3后送去制酸；d吹煉吹煉過程分為造渣期和造銅期；造渣期往熔融的銅锍中鼓入空氣，并添加石英石造渣而獲得白銅锍；造銅期往熔融的白銅锍中鼓入空氣，最終獲得粗銅；吹煉爐渣經緩冷選礦后送爐渣選礦，煙氣通過余熱鍋爐冷卻、電收塵后送去制酸，粗銅送反射爐精煉；e反射爐精煉反射爐精煉又稱火法精煉，在反射陽極爐中進行，通入預熱空氣給反射陽極爐升溫，在需要的溫度下加入重油，維持反應的溫度，火法精煉分氧化期、還原期和澆鑄期；氧化期往銅液中鼓入壓縮空氣，使銅液中的雜質氧化進入精煉渣中被除去，用氧化亞銅作為氧的載體，使銅液中的雜質氧化，氧化期結束后除掉氧化產生的浮在銅液上部的精煉渣，進入還原期，還原期是將氧化期銅液中產生的氧化亞銅還原成銅，還原期往銅液中加入還原劑，將銅液澆鑄成含金陽極板；煙氣和空氣混合后經空氣預熱器回收后預熱空氣返回精煉，煙氣排入大氣，爐渣返回吹煉爐，含金陽極板送電解精煉；f電解含金陽極板經陽極整形、電解得電銅和陽極泥，電銅洗滌后入庫，陽極泥壓濾后進行金銀精煉；g金銀精煉將電解壓濾后的所有陽極泥送往貴金屬車間，經傳統火法或濕法冶煉工序提煉貴金屬金銀。2、根據權利要求1所述的爐渣送渣緩冷場冷卻后送爐渣選礦，其特征在于所述的歩驟d吹煉工藝中加入冷料。3、根據權利要求1所述的爐渣送渣緩冷場冷卻后送爐渣選礦，其特征在于所述的步驟e反射爐精煉的還原劑可為液化石油氣、重油、木炭粉、天然氣、復合還原劑中的一種。全文摘要本發明公開了一種高砷復雜金精礦多元素的提取方法，是將多元素復雜特高砷金精礦經過焙燒脫砷技術處理，多元素高砷金精礦中的部分硫轉變為二氧化硫、砷轉變為三氧化二砷進入煙氣，煙氣經收塵、收砷后，進入制酸系統，生產硫酸，焙燒脫砷得到的多元素燒渣與多元素低砷金精礦、返料、熔劑混合后采用富氧底吹熔煉造锍捕金工藝進行熔煉處理得到銅锍等；銅锍經吹煉、精煉后鑄成陽極板，送電解系統精煉得到產品電解銅，電解所產生的陽極泥送貴金屬精煉系統生產金、銀等金屬，熔煉渣及吹煉渣經過浮選處理后得到Cu、Fe精礦，產生的尾礦屬于無害渣并可利用，具有原料適應范圍廣，有價元素綜合回收效率高，經濟效益與環境效益顯著的特點。文檔編號C22B15/04GK101519731SQ20091002049公開日2009年9月2日申請日期2009年4月10日優先權日2009年4月10日發明者張俊峰,曲勝利,王信恩,琳鄒,馬少衛,高正林申請人:山東恒邦冶煉股份有限公司