專利名稱：一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，用于含硫的金礦石和金精礦的預處理。
背景技術：
隨著黃金價格的逐步走高，以及航天、電子、藥物、信息技術和新材料工業等對金的應用日益增多，對金的開發也備受重視，促進了黃金工業規模的擴大和技術進步。在冶金工業中，微波以其選擇性加熱、均勻加熱、內部加熱、快速加熱等優良特性，在難選礦預處理、礦物浸出、微波煅燒、微波燒結、微波干燥、微波等離子體等諸多方面不斷取得進步，微波冶金逐漸興起。通常，傳統浸取方法中礦物加熱浸出一定時間后，浸出反應產生的較致密物質會包裹未反應礦核，使浸出反應受阻。微波能選擇性加熱有價金屬礦物，而不同的礦物對微波的吸收及熱膨脹系數不同，使礦粒間產生熱應力裂紋和孔隙或與添加物反應，不斷 更新反應界面，將有助于改善浸出效果和降低處理能耗；在乏氧、且溫度較低的情況下，礦物中的砷黃鐵礦或黃鐵礦可以以砷硫化物的形態產出，從而不造成環境污染。目前也推出了很多應用微波技術處理難浸金精礦或金礦石的工藝，所有的工藝基本上都是物料在靜態堆積的情況下進行的，且在用微波處理后對焙砂的浸出處理均離不開氰化工藝。傳統的氰化法是目前廣泛應用的提金方法，由于具有劇毒性，使得環保壓力巨大。石硫合劑是用石灰和硫磺合制而成，無毒，廉價易得。石硫合劑法是常溫、常壓浸出工藝，具有浸金速率快、金浸出率高、對礦的適應性強、對設備材料要求低、有利于保護環境等優點。石硫合劑的主要成分是多硫化鈣(CaSx)和硫代硫酸鈣(CaS2O3), LSSS法的浸金過程可認為是多硫化物和硫代硫酸鹽浸金兩者的聯合作用，其工藝研究目前還處于摸索階段。
發明內容
本發明的目的在于提供了一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，其利用焙燒爐中的熱量，石灰粉吸收部分礦漿中的水分與揮發的單質硫反應形成石硫合劑，再進行LSSS浸金，實現了高效節能的目的，并實現了非氰浸金的方法。為了達到上述目的，本發明的技術方案是一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，包括如下步驟I)將100重量份粒度為-200目的金精礦或金礦石在攪拌桶中加水攪拌，調漿至礦漿質量百分比濃度為60 80% ；2)用氣源為氮氣的噴射機將礦漿加壓噴入微波焙燒爐的反應室內，使其在微波焙燒爐的反應室內形成霧狀，同時用氣源為氮氣的噴射機往反應室內噴入2 5重量份石灰粉，然后在反應室內進行微波輻射焙燒；硫以單質形式產出，鐵以磁黃鐵礦(FeS)形式產出，產物均留在處理后的焙砂中，且石灰粉吸收部分礦漿中的水分后與揮發的單質硫反應形成石硫合劑；
3)從微波焙燒爐中放出焙砂，在焙砂中加入0. 3 I. 5重量份Fe2 (SO4) 3和0. 3 I. 5重量份FeSO4,再加水進行細磨；4)細磨后的礦漿加入3 10重量份Na2SOjP 3 8重量份硫酸銅，并以每100重量份的焙砂加入20 50ml的用量加入質量百分比濃度為26%的氨水，進行一段LSSS浸出；一段LSSS浸出結束后，浸渣經過洗滌再添加石硫合劑進行二段LSSS浸出；二段LSSS浸出結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦。上述步驟I)中，所述的微波輻射焙燒的焙燒溫度為300°C 500°C，微波功率為3 8kW，焙燒時間為I. 5 8分鐘。上述步驟3)中，所述的 Fe2(SO4)3 使用 H202、FeCl3、KMnO4 或 KCr2O7 替代。上述步驟3)中，所述的FeSO4使用鋅粉、銅粉、SnCl2或FeCl2替代。
上述步驟4)中，所述的Na2SO3使用含有S032_的活性穩定劑替代。上述步驟4)中，所述再次添加的石硫合劑是通過常規方法制備而得的，其具體的制備方法可為按1:2:10的重量比例備好石灰粉、硫磺粉、水，先把水加熱沸騰后加入石灰粉進行攪拌得到石灰漿，再將硫磺粉加水攪拌均勻后一次性加入到石灰漿中，進行急火熬制50 60分鐘，經過濾得到石硫合劑。本發明的主要化學反應如下3FeS2+202 — Fe304+6S或4FeS2+302 — 2Fe203+8S (400° C 控制空氣 / 再循環)Sx2 +2H. — H2S+ (x_l) S4S2032>2H+ — 6S02+H2S+S
6Au+2S2 +S42 — 6 Au S8Au+3S2-+S 廣—8AuS_6Au+2HS>20r+S42_ — 6AuS>2H208Au+3HS>30r+S52_ — 8AuS>3H202Au+4S2032>H20+1/202 — 2Au (S2O3) 23>20H4NH3. H20+CuS04 — Cu (NH3) 42++S0廣+4H20Au+2S2032 +Cu (NH3) 42+— Au (S2O3) 23 十 Cu (NH3) 2++2NH33S20 廣+60H- — 4S0 廣+2S2>3H20Cu2++S2_ — CuSCu2++S2032 +H2O — CuS+S042 +2H+ 2Cu (S2O3)廣+602+6H20 — 2CuS+3S2062++120H本發明的有益效果是1、本發明可將含硫的金礦石或金精礦中金的浸出率提高到97%以上；2、由于本發明采用將礦漿加壓噴入(在反應室內形成霧狀)微波焙燒爐的反應室中進行微波焙燒的新工藝，更能縮短預處理時間，從而達到節能目的；3、由于硫是以單質形式析出，不需要煙塵回收裝置；4、在噴入礦漿的同時噴入石灰粉，石灰粉可吸收部分礦漿中的水分，同時與揮發的單質硫反應形成石硫合劑(主要是利用所產出的單質硫和焙燒爐的熱量來合成石硫合劑)，并用于提金，更加節能，同時也降低了浸金的成本，實現了非氰浸金，減輕了環保的壓力；在浸金結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦，其它組分可應用到建材行業，實現了無廢工藝和綠色礦山發展的模式。
圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例一本實施例的金礦物為石英、黃鐵礦的浮選金精礦，該金精礦的多元素分析表如表I所示。金精礦中有價元素為金，金屬硫化礦物主要以黃鐵礦為主，其它礦物以石英、絹云母為主。根據以上分析結果，對本實施例的金精礦按如下步驟進行處理I)將300g粒度為-200目的金精礦在攪拌桶中加水攪拌，調漿至礦漿質量百分比 濃度為70% ；2)用氣源為氮氣的噴射機將礦漿加壓噴入微波焙燒爐的反應室內，使其在微波焙燒爐的反應室內形成霧狀，同時用氣源為氮氣的噴射機往反應室內噴入Sg石灰粉，然后在反應室內進行微波輻射焙燒，焙燒溫度為350°C，微波功率為4kW，焙燒時間為5分鐘；硫以單質形式產出，鐵以磁黃鐵礦(FeS)形式產出，產物均留在處理后的焙砂中，且石灰粉吸收部分礦漿中的水分后與揮發的單質硫反應形成石硫合劑；3)從微波焙燒爐中放出焙砂，在焙砂中加入I. Ig Fe2 (SO4) 3和I. 5gFeS04，再加水進行細磨；細磨過程中，在焙砂的余溫下，Fe2(SO4)3作為氧化劑，FeSO4作為還原劑,上述焙砂中所含的硫單質與上述加入的石灰粉和水進行反應，合成石硫合劑；4)在細磨后的礦漿中加入15g Na2SO3^65ml質量百分比濃度為26%的氨水和IOg硫酸銅，Na2SO3作為活性穩定劑，氨水作為PH調整劑，硫酸銅作為穩定劑，進行一段LSSS浸出5. 5h，浸出率為75. 56% ;一段LSSS浸出結束后，浸渣經過洗滌再添加石硫合劑進行二段LSSS浸出5h，浸出率為22. 98%，總浸出率達到98. 54% ;二段LSSS浸出結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦，回收率為70%。上述步驟4)中，所述再次添加的石硫合劑是通過常規方法制備而得的，其具體的制備方法可為按1:2:10的重量比例備好石灰粉、硫磺粉、水，先把水加熱沸騰后加入石灰粉進行攪拌得到石灰漿，再將硫磺粉加水攪拌均勻后一次性加入到石灰漿中，進行急火熬制50 60分鐘，經過濾得到石硫合劑。本實施例的金精礦通過常規氰化浸出，浸出條件為氰化鈉濃度為80%oo，CaO濃度為8%00，浸出72h，金的浸出率為96. 73%。采用本實施例的工藝，可將含硫的金精礦中金的浸出率提高到97%以上；且能縮短預處理時間，從而達到節能目的；由于硫是以單質形式析出，不需要煙塵回收裝置；在噴入礦漿的同時噴入石灰粉，石灰粉可吸收部分礦漿中的水分，同時與揮發的單質硫反應形成石硫合劑(主要是利用所產出的單質硫和焙燒爐的熱量來合成石硫合劑)，并用于提金，更加節能，同時也降低了浸金的成本，實現了非氰浸金，減輕了環保的壓力；在浸金結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦，其它組分可應用到建材行業，實現了無廢工藝和綠色礦山發展的模式。實施例二
本實施例的金礦物為石英、黃鐵礦的浮選金精礦，該金精礦的多元素分析表如表2所示。根據以上分析結果，對本實施例的金精礦按如下步驟進行處理I)將500g粒度為-200目的金精礦在攪拌桶中加水攪拌，調漿至礦漿質量百分比濃度為60% ；2)用氣源為氮氣的噴射機將礦漿加壓噴入微波焙燒爐的反應室內，使其在微波焙燒爐的反應室內形成霧狀，同時用氣源為氮氣的噴射機往反應室內噴入15g石灰粉，然后在反應室內進行微波輻射焙燒，焙燒溫度為380°C，微波功率為3kW，焙燒時間為8分鐘；硫以單質形式產出，鐵以磁黃鐵礦(FeS)形式產出，產物均留在處理后的焙砂中，且石灰粉吸收部分礦漿中的水分后與揮發的單質硫反應形成石硫合劑；3)從微波焙燒爐中放出焙砂，在焙砂中加入2g Fe2 (SO4) 3和2. 5gFeS04,再加水進行細磨；細磨過程中，在焙砂的余溫下，Fe2 (SO4)3作為氧化劑，FeSO4作為還原劑，上述焙砂 中所含的硫單質與上述加入的石灰粉和水進行反應，合成石硫合劑；4)在細磨后的礦漿中加入15g Na2SO3UOOml質量百分比濃度為26%的氨水和15g硫酸銅，Na2SO3作為活性穩定劑，氨水作為PH調整劑，硫酸銅作為穩定劑，進行一段LSSS浸出5. 5h，浸出率為70. 25% ;一段LSSS浸出結束后，浸渣經過洗滌再添加石硫合劑進行二段LSSS浸出5h，浸出率為27. 59%，總浸出率達到97. 84%。二段LSSS浸出結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦，回收率為68%。上述步驟4)中，所述再次添加的石硫合劑是通過常規方法制備而得的，其具體的制備方法可為按1:2:10的重量比例備好石灰粉、硫磺粉、水，先把水加熱沸騰后加入石灰粉進行攪拌得到石灰漿，再將硫磺粉加水攪拌均勻后一次性加入到石灰漿中，進行急火熬制50 60分鐘，經過濾得到石硫合劑。本實施例的金精礦通過常規氰化浸出，浸出條件為氰化鈉濃度為80%oo, CaO濃度為8%。。，浸出72h，金的浸出率為95. 24%。通過本實施例方法，可將含硫的金精礦中金的浸出率提高到97%以上；且能縮短預處理時間，從而達到節能目的；由于硫是以單質形式析出，不需要煙塵回收裝置；在噴入礦漿的同時噴入石灰粉，石灰粉可吸收部分礦漿中的水分，同時與揮發的單質硫反應形成石硫合劑(主要是利用所產出的單質硫和焙燒爐的熱量來合成石硫合劑)，并用于提金，更加節能，同時也降低了浸金的成本，實現了非氰浸金，減輕了環保的壓力；在浸金結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦，其它組分可應用到建材行業，實現了無廢工藝和綠色礦山發展的模式。實施例三本實施例的金礦物為石英、黃鐵礦的浮選金精礦，該金精礦的多元素分析表如表3所示。根據以上分析結果，對本實施例的金精礦按如下步驟進行處理I)將500g粒度為-200目的金精礦在攪拌桶中加水攪拌，調漿至礦漿質量百分比濃度為80% ；2)用氣源為氮氣的噴射機將礦漿加壓噴入微波焙燒爐的反應室內，使其在微波焙燒爐的反應室內形成霧狀，同時用氣源為氮氣的噴射機往反應室內噴入12g石灰粉，然后在反應室內進行微波輻射焙燒，焙燒溫度為500°C，微波功率為8kW，焙燒時間為2分鐘；硫以單質形式產出，鐵以磁黃鐵礦(FeS)形式產出，產物均留在處理后的焙砂中，且石灰粉吸收部分礦漿中的水分后與揮發的單質硫反應形成石硫合劑；3)從微波焙燒爐中放出焙砂，在焙砂中加入3g Fe2 (SO4) 3和3. 5gFeS04,再加水進行細磨；細磨過程中，在焙砂的余溫下，Fe2 (SO4)3作為氧化劑，FeSO4作為還原劑，上述焙砂中所含的硫單質與上述加入的石灰粉和水進行反應，合成石硫合劑；4)在細磨后的礦漿中加入15g Na2SO3UlOml質量百分比濃度為26%的氨水和20g硫酸銅，Na2SO3作為活性穩定劑，氨水作為PH調整劑，硫酸銅作為穩定劑，進行一段LSSS浸出5. 5h，浸出率為74. 51% ;一段LSSS浸出結束后，浸渣經過洗滌再添加石硫合劑進行二段LSSS浸出5h，浸出率為22. 94%，總浸出率達到97. 45%。二段LSSS浸出結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦，回收率為75%。上述步驟4)中，所述再次添加的石硫合劑是通過常規方法制備而得的，其具體的制備方法可為按1:2:10的重量比例備好石灰粉、硫磺粉、水，先把水加熱沸騰后加入石灰粉進行攪拌得到石灰漿，再將硫磺粉加水攪拌均勻后一次性加入到石灰漿中，進行急火熬制50 60分鐘，經過濾得到石硫合劑。本實施例的金精礦通過常規氰化浸出，浸出條件為氰化鈉濃度為80% ，CaO濃度為8%00，浸出72h，金的浸出率為93. 37%。通過本實施例方法，可將含硫的金精礦中金的浸出率提高到97%以上；且能縮短預處理時間，從而達到節能目的；由于硫是以單質形式析出，不需要煙塵回收裝置；在噴入礦漿的同時噴入石灰粉，石灰粉可吸收部分礦漿中的水分，同時與揮發的單質硫反應形成石硫合劑(主要是利用所產出的單質硫和焙燒爐的熱量來合成石硫合劑)，并用于提金，更加節能，同時也降低了浸金的成本，實現了非氰浸金，減輕了環保的壓力；在浸金結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦，其它組分可應用到建材行業，實現了無廢工藝和綠色礦山發展的模式。表I
權利要求
1.一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，其特征在于包括如下步驟 1)將100重量份粒度為-200目的金精礦或金礦石在攪拌桶中加水攪拌，調漿至礦漿質量百分比濃度為60 80% ； 2)用氣源為氮氣的噴射機將礦漿加壓噴入微波焙燒爐的反應室內，使其在微波焙燒爐的反應室內形成霧狀，同時用氣源為氮氣的噴射機往反應室內噴入2 5重量份石灰粉，然后在反應室內進行微波輻射焙燒；硫以單質形式產出，鐵以磁黃鐵礦(FeS)形式產出，產物均留在處理后的焙砂中，且石灰粉吸收部分礦漿中的水分后與揮發的單質硫反應形成石硫合劑； 3)從微波焙燒爐中放出焙砂，在焙砂中加入0.3 I. 5重量份Fe2(SO4)3和0. 3 I. 5重量份FeSO4，再加水進行細磨； 4)細磨后的礦漿加入3 10重量份Na2SO3和3 8重量份硫酸銅，并以每100重量 份的焙砂加入20 50ml的用量加入質量百分比濃度為26%的氨水，進行一段LSSS浸出；一段LSSS浸出結束后，浸渣經過洗滌再添加石硫合劑進行二段LSSS浸出；二段LSSS浸出結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦。
2.根據權利要求I所述一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，其特征在于上述步驟I)中，所述的微波輻射焙燒的焙燒溫度為300°C 500°C，微波功率為3 8kW，焙燒時間為I. 5 8分鐘。
3.根據權利要求I所述一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，其特征在于上述步驟3)中，所述的Fe2(SO4)3使用H202、FeCl3、KMnO4或KCr2O7替代。
4.根據權利要求I所述一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，其特征在于上述步驟3)中，所述的FeSO4使用鋅粉、銅粉、SnCl2或FeCl2替代。
5.根據權利要求I所述一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，其特征在于上述步驟4)中，所述的Na2SO3使用含有S032_的活性穩定劑替代。
6.根據權利要求I所述一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，其特征在于上述步驟4)中，所述再次添加的石硫合劑是通過常規方法制備而得的，其具體的制備方法可為按1:2:10的重量比例備好石灰粉、硫磺粉、水，先把水加熱沸騰后加入石灰粉進行攪拌得到石灰漿，再將硫磺粉加水攪拌均勻后一次性加入到石灰漿中，進行急火熬制50 60分鐘，經過濾得到石硫合劑。
全文摘要
本發明公開了一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節能優化工藝，包括如下步驟1)將金精礦或金礦石加水攪拌成礦漿；2)將礦漿加壓噴入微波焙燒爐的反應室內使其形成霧狀，同時噴入石灰粉，然后在反應室內進行微波輻射焙燒；3)從微波焙燒爐中放出焙砂，在焙砂中加入Fe2(SO4)3和FeSO4，再加水進行細磨；4)細磨后的礦漿加入Na2SO3、硫酸銅和氨水，進行一段LSSS浸出；一段LSSS浸出結束后，浸渣經過洗滌再添加石硫合劑進行二段LSSS浸出；二段LSSS浸出結束后，用磁選法回收浸渣中的磁黃鐵礦。采有本發明的技術方案可將含硫的金礦石或金精礦中金的浸出率提高到97%以上。
文檔編號C22B1/02GK102758079SQ20121026066
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月25日 優先權日2012年7月25日
發明者謝文清, 鄭新煙, 陳金武 申請人:福建省雙旗山礦業有限責任公司