本發明涉及冶金廢渣資源化技術領域，特別是指一種焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無害化的方法。
背景技術：
我國連續九年成為全球最大黃金生產國，2015年黃金產量超過450噸，氰化尾渣排放量已超過1000萬t/年，在不同氰化工藝產生的氰化尾渣中，以金精礦焙燒-氰化浸出工藝產生的焙燒氰化尾渣為主。焙燒氰化尾渣中鐵多以赤鐵礦存在，TFe含量在25～40wt％，Au含量在1.5～5g/t、Ag含量在20～80g/t，此外，還有Pb、Cu等有價成分。焙燒氰化尾渣中大部分金銀被鐵礦物包裹，少量金銀被石英或其它硅酸鹽礦物包裹，金銀暴露率低，尾渣再次氰化浸出，金銀的浸出率極低。焙燒氰化尾渣泥化嚴重，赤鐵礦粒度細，-0.074mm含量≥90％，磁性很弱，常規選礦方法難以回收細粒赤鐵礦獲得合格鐵精粉。因此，焙燒氰化尾渣利用率低，大多未加利用而堆存在廢渣場，僅有少部分以低價賣給水泥廠作為水泥生產的原料。
氰化尾渣殘留有大量未反應氰化物，氰化物是典型劇毒化合物，其生產、運輸和使用受到公安機關的嚴格管制，因此，若不脫除氰化尾渣中殘留的氰化物，氰化尾渣就被歸屬為危險固體廢棄物，按照國家和地方環保法律規定，危險固體廢棄物的收集、運輸、堆存和處理有著特殊的要求，企業處理危險固體廢棄物的成本和難度較一般固體廢棄物要高得多。因此，大量堆存的氰化尾渣會使殘留的氰化物和重金屬離子流入水中或土壤中引起污染，括起的揚塵也會污染周圍空氣，造成嚴重的環境污染；此外，黃金冶煉企業為了管理氰化尾渣這類危險固體廢棄物，需要投入大量人力和物力，增加了企業的經營成本。因此，有必要對氰化尾渣進行處理，變廢為寶，并實現尾渣的無害化。
公布號為CN102912116A的中國發明專利，介紹了“一種冶煉廢渣閃速磁化焙燒綜合回收利用工藝”，該工藝將干燥的冶煉廢渣進行750～780℃閃速磁化焙燒，焙砂磨礦分級后全泥氰化浸出金銀，浸渣再磁選回收鐵精粉，金銀的回收率≥60％，鐵精粉的TFe≥62wt％，鐵回收率≥78％。該工藝的金銀回收率較低，焙砂氰化浸出-磁選后產生了二次氰化尾渣，仍屬于危險固體廢棄物，會帶來劇毒氰化物的二次污染。
公布號為CN101942566A的中國發明專利，介紹了“一種金精礦焙燒氰化后的尾渣中金銀的回收方法”，該工藝將干燥尾渣與還原劑和脫硫劑混合，于900～1200℃下還原10～30h，隔絕空氣冷卻后出料，磁選得到含金銀的金屬鐵粉，將金屬鐵粉以硫酸溶解制成硫酸亞鐵，酸浸渣以碳漿氰化或全泥氰化的方法提取金銀，金銀回收率≥70％，鐵的回收率≥98％，有價金屬回收指標較高。該工藝還原溫度高，還原時間長，能耗極大；酸浸渣用氰化法提取金銀，仍會產生二次氰化尾渣，造成生態環境的污染。
公布號為CN104404261A的中國發明專利，介紹了“一種金精礦氰化尾渣氯化焙燒同步還原回收金、鐵的方法”，該方法以反浮選法將氰化尾渣預先脫硅富集，干燥后的粗精礦與氯化劑、還原劑、脫磷劑、脫硫劑等混合進行造球，烘干的球團于1050～1250℃下進行氯化揮發同步深度還原脫硫磷，將煙氣收集回收金，再將焙燒后的球團破碎-磨礦-磁選，得到海綿鐵。該方法的金回收率達92～96％，可得TFe品位90～92.5wt％、硫含量<0.06wt％、磷含量<0.07wt％、鐵回收率88～93％的海綿鐵產品。該方法采用高溫氯化法揮發金，金的回收率高，但高溫氯化揮發工藝產生大量強腐蝕性且劇毒的氯氣和氯化氫氣體，設備腐蝕嚴重，煙氣收塵凈化工藝復雜，工業化應用難度大，需要防止有毒氣體的泄漏，以防人員受到傷害。
綜上所述，現在的焙燒氰化尾渣處理方法普遍存在能耗高、無法實現清潔生產、工藝安全隱患大、處理成本高等缺點，提出添加助熔劑磁化焙燒-非氰浸金銀-磁選的聯合選冶工藝，這一清潔生產工藝的應用，將有效解決現有黃金冶煉生產中廣泛存在的焙燒氰化尾渣重污染難題，并高效回收有價金屬元素。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無害化的方法，以高效回收有價金屬，實現資源綜合利用，并同步實現焙燒氰化尾渣的無害化處理。
該方法具體步驟如下：
(1)將焙燒氰化尾渣在70～90℃下烘干并打散，得到水分≤5wt％、-0.074mm≥80％的暗紅色粉狀物料；將得到的粉狀物料與助熔劑、還原劑按質量比1：(0.01～0.05)：(0.15～0.30)混合均勻，裝入石墨坩堝中，在700～900℃下還原焙燒2～5h，焙燒結束后將熱焙砂水淬冷卻；
(2)將步驟(1)得到的水淬焙砂進行一段磨礦，一段磨礦濃度為60～70wt％，一段磨礦細度-0.074mm占80～90％；將一段磨礦產品加水調節礦漿濃度至30～40wt％，加入煤油100～300g/t，攪拌3～5min，再加入2號油80～150g/t，攪拌3～5min，充氣進行浮選脫碳；
(3)將步驟(2)得到的含碳物料返回步驟(1)焙燒，將步驟(2)得到的浮選脫碳物料調節液固比至(2～5)：1，加石灰乳調節礦漿pH值至10.5～12.5，投加環保浸金劑4～20g/t，攪拌浸出30～48h，過濾得到含金銀貴液和浸渣；
(4)將步驟(3)得到的浸渣進行磁選，得到TFe≥61wt％的鐵精粉和尾礦。
其中，步驟(1)中助熔劑為碳酸鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的一種。
步驟(1)中還原劑為煙煤、無煙煤、褐煤中的一種。
步驟(3)中環保浸金劑為工業品，是由黃血鹽、尿素和堿經高溫熔融反應得到的灰白色塊狀貴金屬浸金劑，易溶于水，呈堿性，主要為聚合氰胺鈉和硫代硫酸鹽的混合物。
步驟(4)中磁選為二段磁選，一段磁選的磁場強度為100～150kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦進行二段磨礦，二段磨礦細度為-0.045mm占60～80％；二段磨礦產品進行二段磁選，二段磁選的磁場強度為80～100kA/m，得到鐵精粉，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，作為最終尾礦。
本發明的上述技術方案的有益效果如下：
(1)采用添加助熔劑的磁化焙燒工藝，將包裹金銀的赤鐵礦還原轉化成磁鐵礦，改變鐵礦物顆粒的化學成分和晶體結構，增加被鐵礦物包裹金銀的暴露率；通過助熔劑與石英及其它硅酸鹽礦物之間的固相反應，將硅酸鹽礦物部分轉化成可溶性硅酸鹽，經水淬冷卻和磨礦處理，可將可溶性硅酸鹽除去，將被硅酸鹽礦物包裹的金銀暴露出來，以提高金銀的浸出率。
(2)焙燒氰化尾渣經700～900℃下磁化焙燒，殘留的劇毒氰化物已在高溫下被徹底分解；焙砂用環保浸金劑浸出金銀，環保浸金劑毒性低，其小鼠急性經口毒性LD50為50.1mg/kg，遠低于氰化鈉的毒性，屬于一般化工產品，以環保浸金劑浸出焙砂中的金銀，浸渣不再含有劇毒的氰化物，最終尾礦屬于一般工業固體廢棄物，實現了氰化尾渣的無害化處理。
(3)采用本發明對焙燒氰化尾渣進行金、銀和鐵的協同回收，金的回收率≥90％，銀的回收率≥60％，磁選鐵精粉TFe≥61wt％，鐵的回收率在72～83％。
附圖說明
圖1為本發明的焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無害化的方法流程示意圖。
具體實施方式
為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
本發明提供一種焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無害化的方法。
如圖1所示，該方法包括添加助熔劑磁化焙燒、浮選脫碳、非氰浸出金銀、磁選等步驟。
實施例1
某焙燒氰化尾渣的主要化學成分為：金品位3.62g/t、銀品位53.79g/t、鐵品位26.43wt％、硫品位1.02wt％、二氧化硅含量39.35wt％。主要金屬礦物為赤鐵礦，含有少量磁鐵礦和黃鐵礦，主要脈石礦物為石英。
按圖1所示工藝流程進行金、銀和鐵回收及同步無害化處理，具體步驟如下：
(1)添加助熔劑磁化焙燒
將焙燒氰化尾渣于90℃下烘干并打散，得到水分4.5wt％、-0.074mm 82％的暗紅色粉狀物料；將粉狀物料與碳酸鈉、煙煤按質量比1：0.02：0.25混合均勻，裝入石墨坩堝中于箱式電爐中800℃下還原焙燒5h，焙砂水淬冷卻。
(2)磨礦-浮選脫碳
將水淬焙砂進行一段磨礦，一段磨礦濃度為60wt％，一段磨礦細度-0.074mm占85％；將一段磨礦產品加水調節礦漿濃度為30wt％，加入煤油300g/t，攪拌5min，再加入2號油150g/t，攪拌3min，充氣浮選脫碳，得到浮選脫碳物料供非氰浸出金銀，浮選含碳物料返回磁化焙燒。
(3)非氰浸出金銀
將浮選脫碳物料調節液固比至3:1，加石灰乳調節礦漿pH值至11.5，投加環保浸金劑15g/t，于礦用攪拌浸出槽中攪拌浸出36h，過濾得到含金銀貴液和浸渣。
(4)磁選回收鐵
將浸渣進行一段磁選，一段磁選的磁場強度150kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦再磨礦，二段磨礦細度為-0.045mm占80％；二段磨礦產品進行二段磁選，二段磁選的磁場強度80kA/m，得到鐵精粉和二段磁選尾礦，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，得到最終尾礦。
通過上述工藝流程的實施，金的回收率為92.6％，銀的回收率為62.4％，鐵精粉的鐵品位為61.3wt％，鐵回收率78.3％，最終尾礦不含劇毒氰化物，屬于一般工業固體廢棄物。
實施例2
某焙燒氰化尾渣的化學成分如下：金品位5.26g/t、銀品位68.24g/t、鐵品位32.85wt％、硫品位0.91wt％、二氧化硅含量32.72wt％。主要金屬礦物為赤鐵礦，主要脈石礦物為石英。
按圖1所示工藝流程進行金、銀和鐵回收及同步無害化處理，具體步驟如下：
(1)添加助熔劑磁化焙燒
將焙燒氰化尾渣于80℃下烘干并打散，得到水分4.1wt％、-0.074mm占85％的暗紅色粉狀物料；將粉狀物料與硝酸鈉、煙煤按質量比1：0.015：0.20混合均勻，裝入石墨坩堝中于箱式電爐中750℃下還原焙燒4h，焙砂水淬冷卻。
(2)磨礦-浮選脫碳
將水淬焙砂進行一段磨礦，一段磨礦濃度為65wt％，一段磨礦細度-0.074mm占83％；將磨礦產品加水調節礦漿濃度為36wt％，加入煤油200g/t，攪拌5min，再加入2號油120g/t，攪拌4min，充氣浮選脫碳，得到浮選脫碳物料供非氰浸出金銀，浮選含碳物料返回磁化焙燒。
(3)非氰浸出金銀
將浮選脫碳物料調節液固比至2.5:1，加石灰乳調節礦漿pH值至12.0，投加環保浸金劑12g/t，于礦用攪拌浸出槽中攪拌浸出42h，過濾得到含金銀貴液和浸渣。
(4)磁選回收鐵
將浸渣進行一段磁選，一段磁選的磁場強度135kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦再磨礦，二段磨礦細度為-0.045mm占75％；二段磨礦產品進行二段磁選，二段磁選的磁場強度85kA/m，得到鐵精粉和二段磁選尾礦，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，得到最終尾礦。
通過上述工藝流程的實施，金的回收率為91.2％，銀的回收率為64.7％，鐵精粉的鐵品位為62.6wt％，鐵回收率80.9％，最終尾礦不含劇毒氰化物，屬于一般工業固體廢棄物。
實施例3
某焙燒氰化尾渣的化學成分如下：金品位2.78g/t、銀品位41.37g/t、鐵品位36.59wt％、硫品位1.38wt％、二氧化硅含量30.48wt％。主要金屬礦物為赤鐵礦，含有少量磁鐵礦，主要脈石礦物為石英，還有少量長石和云母。
按圖1所示工藝流程進行金、銀和鐵回收及同步無害化處理，具體步驟如下：
(1)添加助熔劑磁化焙燒
將焙燒氰化尾渣于85℃下烘干并打散，得到水分3.8wt％、-0.074mm占88％的尾渣物料；將尾渣物料與硫酸鈉、褐煤按質量比1：0.025：0.30混合均勻，裝入石墨坩堝中于箱式電爐中850℃下還原焙燒4h，焙砂水淬冷卻。
(2)磨礦-浮選脫碳
將水淬焙砂進行一段磨礦，一段磨礦濃度為70wt％，一段磨礦細度-0.074mm占85％；將磨礦產品加水調節礦漿濃度為40wt％，加入煤油250g/t，攪拌4min，再加入2號油100g/t，攪拌4min，充氣浮選脫碳，得到浮選脫碳物料供非氰浸出金銀，浮選含碳物料返回磁化焙燒。
(3)非氰浸出金銀
將浮選脫碳物料調節液固比至3.5:1，加石灰乳調節礦漿pH值至11.0，投加環保浸金劑8g/t，于礦用攪拌浸出槽中攪拌浸出48h，過濾得到含金銀貴液和浸渣。
(4)磁選回收鐵
將浸渣進行一段磁選，一段磁選的磁場強度150kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦再磨礦，二段磨礦細度為-0.045mm占72％；二段磨礦產品進行二段磁選，二段磁選的磁場強度90kA/m，得到鐵精粉和二段磁選尾礦，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，得到最終尾礦。
通過上述工藝流程的實施，金的回收率為90.4％，銀的回收率為62.8％，鐵精粉的鐵品位為61.9wt％，鐵回收率75.5％，最終尾礦不含劇毒氰化物，屬于一般工業固體廢棄物。
以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。