一種金銀硫鐵礦的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明一種金銀硫鐵礦的處理方法，屬于資源開發與金屬冶煉領域。
【背景技術】
[0002]硫鐵礦，又俗稱黃鐵礦，分子式為FeS2,即二硫化亞鐵，理論最高含硫53.3 %、鐵46.7%。但在實際的礦物中，由于含有其它雜質元素，如氧、硅、鈣、鋁、砷等，硫鐵礦一般含硫32?52%、鐵30?47%。在特殊地質條件下形成的硫鐵礦，或在部分有色金屬選礦過程中，會產出含金銀的硫鐵礦。金銀硫鐵礦，一般含金0.0001?0.0030%、銀0.005?0.050%。
[0003]金銀硫鐵礦中，不僅硫元素和鐵元素有回收價值，金元素和銀元素也有回收價值。因此，處理金銀硫鐵礦的方法，都必須同時考慮上述四種元素的綜合回收，以實現更大的經濟效益。目前，處理金銀硫鐵礦的傳統方法有以下六種方法。
[0004]第一種方法為直接選礦法。將金銀硫鐵礦進行再破碎，加入活化劑將金銀元素活化后，再加入選礦藥劑進行浮選。由于得到活化的金銀元素比硫化鐵具有更大的疏水性，金銀元素會富集到浮選精礦中，硫化鐵富集在浮選尾礦，從而達到金銀與硫鐵礦分離的目的。該方法過程簡單、生產成本低，但金銀元素的活化程度低，且金銀與硫鐵礦的疏水性能差距小，因此，浮選得到的金銀精礦品位低，金銀的回收率較低，為40%左右，導致經濟效益差。
[0005]第二種方法是氧化浮選法。該方法由兩個主要工藝過程組成，即氧化焙燒過程和焙砂浮選過程。首先將金銀硫化鐵精礦進行氧化焙燒，產出焙燒煙氣和焙砂；焙燒煙氣回收余熱后進行制酸，制酸尾氣達標排放；焙砂進行浮選，得到金銀精礦和氧化鐵礦；從金銀精礦中分步回收金銀；氧化鐵礦銷售。該方法工藝成熟，硫元素轉變為工業硫酸產品，且在焙燒過程中放出的熱量得到了回收利用，鐵元素轉變為氧化鐵礦，金銀得到了富集并能夠低成本回收，可以產出一定的經濟效益；但該方法工藝過程長，且金銀的回收率較低，為60%左右，且氧化鐵礦含硫偏高，只能按次品等級銷售或與其它鐵礦搭配銷售。
[0006]第三種方法是氧化浸出法。該方法由兩個主要工藝過程組成，即金銀硫鐵礦精礦的氧化焙燒過程和焙砂的浸出過程。首先將金銀硫化鐵精礦進行氧化焙燒，產出焙燒煙氣和焙砂；焙燒煙氣回收余熱后進行制酸，制酸尾氣達標排放；焙砂進行浸出，使金銀進入浸出液中，并從浸出液分步回收金銀，焙砂中的氧化鐵不被浸出，形成氧化鐵礦，氧化鐵礦銷售。該方法工藝成熟，硫元素轉變為工業硫酸產品，且在焙燒過程中放出的熱量得到了回收利用，鐵元素轉變為氧化鐵礦，金銀從浸出液中直接置換回收，金銀的回收率可以達到75%，技術成熟，經濟合理；但該方法工藝過程長，占地面積大，生產成本高、周期長，廢水治理難度大，氧化鐵礦受到浸出劑影響，只能按次品等級銷售或與其它鐵礦搭配銷售。
[0007]第四種方法是焙燒浸出電解法。該方法由三個主要工藝過程組成，即氧化焙燒過程、浸出過程和電解過程。首先將金銀硫化鐵精礦進行氧化焙燒，產出焙燒煙氣和焙砂；焙燒煙氣回收余熱后進行制酸，制酸尾氣達標排放；焙砂進行還原浸出，使氧化鐵進入浸出液中，金銀留存在浸出渣中，作為提取金銀的原料；浸出液進行電解產出電解鐵粉，電解鐵粉銷售。該方法工藝較成熟，硫元素轉變為工業硫酸產品，且在焙燒過程中放出的熱量得到了回收利用，鐵元素轉變為電解鐵粉產品，具有較好的附加值；金銀富集到浸出渣中，為后續低成本分步提取金和銀創造了有利條件，金銀的回收率可以達到90% ;但該方法對精礦成分要求嚴格，只適應較高純度的硫鐵礦，且生產成本高、周期長，電解鐵粉產品市場容量小。
[0008]第五種方法是氧壓浸出電解法。該方法由兩個主要工藝過程組成，即金銀硫鐵礦精礦的直接氧壓浸出過程和浸出液電解過程。首先將金銀硫化鐵精礦進行高溫氧壓浸出，產出浸出液和浸出渣；浸出渣分離硫璜后，再分步提取金和銀；浸出液進行電解產出電解鐵粉，電解鐵粉進行銷售。該方法工藝先進，硫元素轉變為工業硫磺產品，鐵元素轉變為電解鐵粉產品，金銀在浸出渣中得到了富集，為后續低成本分步提取金和銀創造了有利條件，金銀的回收率高達90%;但該方法投資大，工藝過程要求苛刻，蒸汽消耗量大，生產成本高，且對硫鐵礦精礦的純度要求高，只適用于較高純度的硫鐵礦。
[0009]第六種方法是高溫氯化揮發法。該方法由兩個主要工藝過程組成，即金銀硫鐵礦精礦的氧化焙燒過程和焙砂的高溫氯化揮發過程。首先將金銀硫化鐵精礦進行氧化焙燒，產出焙燒煙氣和焙砂；焙燒煙氣回收余熱后進行制酸，制酸尾氣達標排放；焙砂配入一定量的氯化鈣和煤焦，在高溫下進行氯化揮發，使金銀進入揮發物中，并從揮發物分步回收金銀，焙砂中的氧化鐵被揮發，形成氧化鐵渣，氧化鐵渣對外銷售。該方法工藝成熟，硫元素轉變為工業硫酸產品，且在焙燒過程中放出的熱量得到了回收利用，鐵元素轉變為氧化鐵渣，金銀從揮發物中分步回收，技術成熟；但該方法加入氯化物，對生產設備的腐蝕嚴重，設備防腐要求嚴格，投資成本高，生產現場環境差，廢水治理難度大，氧化鐵渣受到氯化物影響，降低了市場價格。在新環保政策條件下，該方法已經不能為企業實現經濟效益，已無應用生產廠家。
[0010]綜上，現有的處理金銀硫鐵礦的方法都存在諸多弊端，因此，有必要研制一種工藝流程短、投資省、占地小、生產效率高、生產成本低、金銀回收率高、生產過程清潔環保的新的處理金銀硫鐵礦的方法。
【發明內容】
[0011]本發明的目的是解決現有技術的不足，提供一種金銀硫鐵礦的處理方法。本發明的處理方法具有工藝流程短、投資省、占地小、生產效率高、生產成本低、金銀回收率高、生產過程清潔環保等優點。
[0012]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種金銀硫鐵礦的處理方法，包括如下步驟:
[0013](I)氧化熔煉:將金銀硫鐵礦，進行氧化熔煉，得到高溫煙氣、氧化亞鐵熔融渣和金銀锍鐵；
[0014](2)高溫煙氣處理:將步驟(I)所得高溫煙氣，回收余熱后，制取硫酸，制酸尾氣達標排放；
[0015](3)熔融渣處理:將步驟(I)所得氧化亞鐵熔融渣，澆鑄成塊，自然冷卻后，得到氧化亞鐵渣塊，銷售；
[0016](4)金銀锍鐵吹煉:將步驟(I)所得金銀锍鐵，進行吹煉，得到吹煉渣和金銀合金，將所述吹煉渣返回到步驟(I)與金銀硫鐵礦一起進行氧化熔煉，將所述金銀合金銷售。
[0017]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進:
[0018]進一步，步驟(I)所述金銀硫鐵礦所含金、銀、鐵、硫的質量百分數分別為:金0.0001?0.003%、銀0.005?0.05%、鐵30?47%、硫32?52%，所述氧化熔煉的條件為:溫度為1200?1400°C、入爐氣體O2體積百分數濃度為21?48%，所述高溫煙氣所含302的體積百分數為7?20%，所述金銀锍鐵所含金、銀的質量百分數分別為:金0.002?0.06%、銀 0.1 ?1.0%o
[0019]進一步，步驟(4)所述吹煉的條件為:溫度1200?1400°C、入爐氣體02體積百分數濃度為21?93 %，所述金銀合金所含金、銀的質量百分數分別為:金0.1?3.0 %、銀5?50%。
[0020]本發明的有益效果是:
[0021]1.工藝流程短。本發明的主要工藝過程只有一個，即金銀硫鐵礦的氧化熔煉過程，其它的三個工藝過程，都不是主要過程。金銀硫鐵礦進行氧化熔煉時，大部分的二硫化亞鐵被氧化為氧化亞鐵和二氧化硫，氧化亞鐵與精礦中的少量氧化硅、氧化鈣等一起熔融，形成氧化亞鐵熔融渣，二氧化硫進入煙氣，用于制取硫酸，小部分的二硫化亞鐵分解為硫磺和硫化亞鐵，硫磺被氧化為二氧化硫進入煙氣，小部分硫化鐵沒有被氧化，對金銀有良好的捕集作用，與金銀一起，形成含金銀的硫化鐵熔融體，即金銀锍鐵；二氧化硫煙氣處理和氧化亞鐵熔融渣處理，都是氧化熔煉的一個附屬工藝；金銀锍鐵的量只有金銀硫鐵礦量的5%左右，因此，后續的锍鐵吹煉，只是對少量的物料進行處理，處理規模大幅度減小。
[0022]2.投資省、占地小。由于主要工藝過程僅有氧化熔煉一個工藝過程，主要投資就是I臺氧化熔煉爐，氧化熔煉爐的具體設備有澳斯麥特爐、閃速爐、底吹爐、側吹爐、艾薩爐、基夫賽特爐、諾蘭達爐、頂吹轉爐等，氧化熔煉過程在較高溫度下進行，設備效率高，I臺氧化熔煉爐每年處理的物料量可以高達20萬噸，在配合富氧使用時，單臺爐每年的處理量能夠達到50萬噸，因此，項目投資較省，占地也會較小。
[0023]3.生產效率高。由于氧化熔煉在1200?1400°C的高溫條件下進行，化學反應能夠在極短的時間內完成，設備具有很高的效率，I臺氧化熔煉爐每年處理的物料量可以高達20萬噸，如果采用的氧化劑為富氧空氣，則設備的處理能力還能大大提升，I臺氧化熔煉爐每年處理的物料量可以高達50萬噸，氧化熔煉爐床能力可以達到50噸/(天.平方米)