简介概要

焙烧氰化尾渣的利用研究

来源期刊：稀有金属2010年第2期

论文作者：兰新哲王耀宁马红周张向昭尚军刚

关键词：焙烧氰化工艺; 尾矿; 焙烧; 添加剂; roasting-cyaniding process; railings; masting; additive;

摘要：通过在焙烧氰化工艺产生的尾渣中添加一种添加刺进行焙烧,再利用常规的氰化方法可以将尾渣中的部分金银浸出,使尾渣中的金银得以部分回收.在添加剂对金银回收有效性实验的基础上,采用正交实验主要研究了添加剂用量、焙烧温度和时间对焙烧处理后的尾矿中金银的浸出率的影响.结果表明,所选用的添加剂能够提高焙烧氰化尾矿中金银的浸出率,添加剂的用量对银浸出率影响较小,对金的浸出率影响比较明显.在适当范围内增加添加剂的用量和提高焙烧温度,均有助于金银浸出率的提高;随着焙烧时间的延长,金银的浸出率越高.正交实验确定的对金银浸出率均比较高的较优水平为焙烧温度600℃,焙烧时间3 h,添加剂用量为尾矿重量的25%,可以使焙烧处理的尾矿中金银的浸出率分别达到35.93%和52.15%.

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稀有金属 2010,34(02),281-284

焙烧氰化尾渣的利用研究

兰新哲王耀宁尚军刚张向昭

西安建筑科技大学冶金工程学院陕西省冶金工程技术研究中心

灵宝黄金股份有限公司

摘要：

通过在焙烧氰化工艺产生的尾渣中添加一种添加剂进行焙烧, 再利用常规的氰化方法可以将尾渣中的部分金银浸出, 使尾渣中的金银得以部分回收。在添加剂对金银回收有效性实验的基础上, 采用正交实验主要研究了添加剂用量、焙烧温度和时间对焙烧处理后的尾矿中金银的浸出率的影响。结果表明, 所选用的添加剂能够提高焙烧氰化尾矿中金银的浸出率, 添加剂的用量对银浸出率影响较小, 对金的浸出率影响比较明显。在适当范围内增加添加剂的用量和提高焙烧温度, 均有助于金银浸出率的提高;随着焙烧时间的延长, 金银的浸出率越高。正交实验确定的对金银浸出率均比较高的较优水平为焙烧温度600℃, 焙烧时间3h, 添加剂用量为尾矿重量的25%, 可以使焙烧处理的尾矿中金银的浸出率分别达到35.93%和52.15%。

关键词：

焙烧氰化工艺;尾矿;焙烧;添加剂;

中图分类号： TF831

收稿日期：2009-06-07

Utilization of Tailings of Roasting-Cyaniding Process

Abstract：

An additive was added into the tailings of roasting-cyaniding process before roasting, the Au and Ag in the roasted tailings could be leached partially by using the conventional cyanidation leaching technology, and Au and Ag in tailings were recovered partially.On the base of the effects of additive for recovery of Au and Ag, the effect of additive content, calcination temperature and calcination time on the leaching rate of Au and Ag were investigated by means of orthogonal test.The results showed that the additive could improve the leaching rate of Au and Ag in the tailings.Changing the additive dosage had little influence on the leaching rate of Ag, but it had obvious influence on the leaching rate of Au.In a proper range, increasing the additive dosage and calcination temperature could improve the leaching rate of Au and Ag.The leaching rate of Au and Ag was enhanced with the increasing of the roasting time.The optimum medium for the leaching rate of Au and Ag was obtained through orthogonal experiment.The leaching ratio of Au and Ag in the tailings reached 35.93% and 52.15% respectively with calcination temperature of 600 ℃, calcination time of 3h and the additive content of 25%.

Keyword：

roasting-cyaniding process;tailings;roasting;additive;

Received： 2009-06-07

焙烧氰化浸出工艺在我国投入工业化生产已有多年, 为我国黄金事业的发展做出了贡献 ^[1] 。该方法虽然对矿物具有很强的适应性, 但是普遍存在尾矿渣中金、银的含量偏高, 目前对此类工艺产生的尾渣, 其主要的利用方式是回收其中的铁, 或者用作烧制水泥的原料, 尾矿中的金银未能充分的回收利用, 造成了资源的浪费, 所以对尾矿中金银回收方法的研究显得非常必要, 本文对焙烧氰化工艺所产出的尾渣中的金银的回收方法进行了研究。

1 实验

1.1 实验原料

实验所用氰化尾渣采自河南灵宝某黄金冶炼厂, 其提金工艺是首先对金矿进行沸腾硫酸化焙烧, 提取矿物中的铜后, 再对浸铜渣进行金银氰化浸出。尾渣中金银品位分别为1.67, 64.31 g·t^-1。

实验所用添加剂易溶于水, 加热600 ℃以上可以分解, 分解产物可以与尾渣的赤铁矿和硅酸银反应, 使赤铁矿转变成铁酸盐, 硅酸银转变成硅酸盐而将银置换出来。

1.2 实验程序

在氰化尾渣中按比例加入一定量的添加剂, 并添加少量水使添加剂溶解, 然后搅拌使添加剂与尾矿充分混匀, 再放入马弗炉中在一定温度保温一段时间, 经自然冷却后的焙烧尾渣进行氰化浸出, 氰化浸出后的渣分析其中金银的含量。氰化浸出条件为液固比: 5∶1, 浸出时间: 24 h, 氰化物浓度0.5%。

2 结果

2.1 添加剂的有效性

将加有添加剂的混匀的尾矿渣放入马弗炉中在600 ℃保温1 h后, 经自然冷却后进行浸出, 浸出结果如图1所示。

2.2 正交优化

在2.1探索性实验的基础上, 通过正交实验对实验条件进行了优化。实验因素-水平表如表1, 实验结果如表2所示, 表中以综合评分法确定实验结, 综合评分的计算方法是将金和银的浸出率指标的地位看作同等重要, 将金和银的浸出率31.23%和49.25%看作是最好指标, 它们之和的评分记作100分, 它们各个因素应记50分, 假定每个指标每降低1%则扣除1分, 这样得出各实验的综合评分结果。

图1 添加剂的加入量对浸出率的影响

Fig.1 Effect of additive content on leaching

通过正交实验可以得出, 在实验条件所确定的影响因素中, 对金银浸出率影响较大的因素是加热温度和加热时间, 添加剂的用量不是主要影响因素, 所以添加剂的加入量可以减少。实验确定的较优水平为加热焙烧温度在600 ℃, 添加剂的加入量为25%, 焙烧时间为3 h。对此条件进行了验证性实验, 该条件下尾渣中金的浸出率为35.93%, 银浸出率为52.15%, 尾渣中金的含量降为1.07 g·t^-1, 银的含量降为30.77 g·t^-1。

3 讨论

3.1 添加剂添加量对浸出率的影响

由图1可以看出, 实验选用的添加剂对浸出尾渣中的金银是比较有效的。在添加剂加入量为尾渣重的20%以下时, 金银的浸出率均比较高。在添加剂为30%时, 经过焙烧后矿物中有部分发生烧结, 致使金银的浸出率降低 ^[4] 。在矿物被烧结以前, 添加剂的加入量多少对银的浸出率影响效果不是很明显, 也就是在有添加剂的条件下, 银就可以被置换, 可能是置换反应较容易进行, 随着添加剂的量增加, 金的浸出率在升高, 说明添加剂量增多, 有助于破坏赤铁矿的包裹 ^[9,10] 。

根据文献 [ 3] 的研究结果, 沸腾焙烧后烧渣中铁等氧化物包裹金和包裹银是焙烧渣中的主要部分, 均在50%以上。经过烧渣氰化后, 氰化尾渣中未被浸出的金主要是赤铁矿包裹金, 银除了赤铁矿包裹以外, 还有部分硅酸银 ^[11] , 这些是焙烧氰化尾渣中金银的主要存在形式, 但这种形式存在的金银很难在氰化过程中被有效浸出。在尾渣中加入添加剂, 主要是破坏了赤铁矿包裹层和硅酸银, 使金银单体能够裸露出来, 并且使硅酸银中的

表1 正交实验因素-水平表

Table 1Experimental factors and factor level of orthogonal experiment

Factor level	Factors
Factor level	T/℃ (A)	Additive content/% (B)	Calcination time/h (C)
1	550	15	1
2	600	20	2
3	650	25	3

表2 正交实验结果

Table 2 Results of orthogonal experiment

Experimental number	T/℃ (A)	Additive content/ % (B)	Calcination time/h (C)	Leaching rate of Au/%	Leaching rate of Ag/%	Comprehensive score
1	550	15	1	11.98	8.94	41
2	550	20	2	8.98	41.16	70
3	550	25	3	25.15	43.83	88
4	600	15	2	31.23	49.12	100
5	600	20	3	23.36	36.83	80
6	600	25	1	27.54	43.48	90
7	650	15	3	25.84	49.25	95
8	650	20	1	20.21	40.12	80
9	650	25	2	8.9	41.23	70
Ⅰ	199	236	211
Ⅱ	270	230	240
Ⅲ	245	248.00	263
	66.33	78.67	70.33
	90.00	76.67	80.00
	81.67	82.67	87.67
R	23.67	6.00	17.33
Primary and secondary factor		A C B
Better conditions		A2 B3 C3

Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ-The addition of the experimental results in same level; ; R-range;

银得到置换, 转变成易于氰化浸出的形式。

在600 ℃时, 赤铁矿可以与添加剂反应形成铁酸盐, 铁酸盐在氰化浸出过程中容易水解而生成Fe (OH) ₃沉淀 ^[4] , 使赤铁矿包裹层被破坏, 从而使以包裹状态存在的金银裸露而被浸出。硅酸银在焙烧时同添加剂发生置换反应, 使银转变为容易氰化浸出的氧化银 ^{[12,13,14,15]} 。在焙烧过程中加入添加剂越多, 越有利于上述反应的进行, 则使尾渣中的金银能够被浸出, 但在加入量太多时, 容易生成一些低熔点的化合物, 导致矿物被烧结, 使浸出率反而降低, 如实验中加入30%的添加剂时就会造成矿物烧结。在焙烧过程中硅酸盐的转变比较容易, 所以在添加剂的配入量在20%以下时, 添加剂的加入量对银的影响不是很强。添加剂的加入量对金浸出率影响比较明显, 主要是因为尾渣中的金是由一些比较致密的赤铁矿包裹, 致密赤铁矿的反应活性比较低, 必须在较大的添加剂浓度时才能使其反应进行。从正交实验得出, 在实验所采用的添加剂加入量范围内, 添加剂的影响效果不明显, 属于次要影响因素, 说明添加剂的加入量同焙烧时间等因素有关。