一、微生物氧化浸出概述
(一)微生物浸出的工艺
微生物浸出的工艺简略、易操作、浸矿剂能作用到晶粒的鸿沟区域,因而金的收回率高,一般都大于90%乃至可达95%以上,且出资少,不污染环境,但生物氧化的反响速度慢,浸出时刻长,一般为4~6天,对相同处理才能的工厂,选用细菌氧化,浸出设备的容积很大,因而搅拌器的电力耗费也较大。
(二)微生物氧化硫化矿的机理
微生物氧化或叫细菌氧化是根据某些细菌(如氧化铁硫杆菌)具有氧化硫化矿的才能而发展起来的工艺。细菌预氧化的意图是使用氧化铁硫杆菌使硫化矿藏、砷化矿藏氧化分化,损坏其晶格,然后使这些硫化矿藏所包裹的金解离出来,有利于今后的浸出,一同也到达脱硫、脱砷的意图。生物预氧化是黄铁矿、砷黄铁矿型难浸金矿石有出路、有用的处理办法。
氧化铁硫杆菌在酸性介质(pH1-3),温度(30~40℃最好是33~35℃),通空气(供O2、CO2),氮、磷、钾等养分剂存在的条件下,将硫化物、砷化物(黄铁矿、砷黄铁矿等)中的硫氧化成硫酸(S6+),铁氧化成硫酸高铁(Fe3+),砷氧化或(As5+)使被包裹的金解离。
(三)生物浸出法的准则流程图:
生物浸出法的准则流程见图1。
在生物浸出中硫化物的铁、硫、砷氧化溶解,生成可溶性硫酸、硫酸高铁和、金、银解离。一同,一部分已氧化的铁和砷以铁、黄钾铁钒等构成沉积,跟着氧化反响的进行,矿浆温度升高,因而槽内蛇形管通入冷水以坚持温度30~40℃之间,一同矿浆pH值下降,根据需求参加石灰,以操控pH值在1.5~2之间。
(四)浸出产品的处理
生物浸出后的矿浆进行固液别离,一般用稠密机浓缩洗刷,在浓缩机的底流中含有金、银、未氧化的硫化物,脉石以及一部分铁、黄钾铁矾、银铁矾等沉积,用石灰中和至pH值10.5后过滤化浸出提金。
浓缩机溢流的中和:
生物浸出液中含有溶解的砷、铁、硫和少数其他金属,其间最有毒性的是溶解的砷,它有必要在同尾矿一同排出之前以安稳的化合物方式沉积下来。据研讨,当溶液中有过量Fe3+存在并且Fe3+∶As5+超越3~3.5∶1,pH值在2~9之间时,砷以安稳的铁沉积并不再溶解。
浓缩机溢流加石灰石、石灰进行两段中和、中和反响使铁砷、硫酸盐等以石膏、安稳的铁、黄钾铁矾、金属氢氧化物沉积。这些尾矿经浓缩机浓缩今后,底流排至尾矿坝,溢流可循环再使用。
(五)处理量30t/d砷金精矿藏Au30g/t、As6%±、进行生物氧化浸出的技术指标及出资费用预算
出产周期4~6天,出产本钱380元/t,出资费用840万,金收回率90%~95%。
二、焙烧化
(一)焙烧是处理含硫、砷、碳难浸金矿石和精矿的陈旧而有用的办法
焙烧的意图是:使呈显微、亚显微粒状的包裹金从硫化矿藏和碲化矿藏中解离或露出出来,使砷、硫、锑等有害的杂质以氧化态蒸发脱除,产出多孔的焙砂有利于化浸出液与金触摸,以进步金的收回率,活性炭在焙烧中氧化或钝化而失掉活性。
焙烧是在焙烧炉中进行,焙烧炉有欢腾炉、多膛炉和回转窑。欢腾炉遍及用来处理大批量黄铁矿、砷黄铁矿和碲化物精矿的预氧化焙烧。
(二)焙烧进程中的首要化学反响
1、金精矿中碲化金焙烧
Au2Te+O2=2Au+TeO2
2、碳质矿的焙烧
C+O2=CO2↑
3、硫精矿的氧化焙烧
黄铁矿的焙烧反响
黄铁矿焙烧温度一般为500~750℃之间
当黄铁矿在较强氧化气氛中(过剩空气)的焙烧炉中焙烧时按下式反响生成赤铁矿。
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
黄铁矿在弱氧化气氛中(约束空气的给入量)中焙烧时则会发作黑色的磁铁矿砂。
3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2
4、砷金矿石和精矿藏焙烧
处理含砷矿石,一般选用两段焙烧,榜首段焙烧在较低温度(一般为450~575℃)和氧含量缺乏的条件下进行,以利脱砷,砷呈蒸发脱除并将之冷却,收集和供应。
焙烧产出低砷焙砂,它首要由磁铁矿组成,其反响为:
12FeAsS+29O2=4Fe3O4+6As2O3+12SO2
3FeS+SO2=Fe3O4+6SO2
2As2S3+9O2=2As2O3+6SO2
焙砂中残留的砷多为各种铁盐。
Fe2O3+As2O3+O2=2FeASO4
该反响在榜首阶段不会进行太多,由于Fe2O3生成很少,此阶段假如温度超越500℃,As2O3蒸汽压可到达1大气压,部分As2O3由于炉内氧化剂(空气中的氧极易复原的Fe2O3、SO2等)的作用转变为蒸发性小的As2O5,升高温度和过强的氧化气氛将促进的As2O5生成。当炉猜中存在金属氧化物时,生成的As2O5将与金属氧化物(CaO、CuO、FeO、PbO)作用生成盐。
As2O3+O2=As2O5
As2O5+3CaO=Ca3(AsO4)2
As2O5+3FeO=Fe3(AsO4)2
As2O5+2PbO=Pb2(AsO4)2
生成的盐很安稳,盐是焙砂中残存砷的首要状况,砷的这种过氧化对化是晦气的。
为了进步脱砷率,要操控好焙烧温度,炉内氧含量,炉气排出速度等要素,乃至可参加少数复原剂(如炭粉等),促进As2O5(五价砷)转变成As2O3(三价砷)蒸发掉,以下降焙砂中砷的含量。
第二阶段在较高温度(一般在600~700℃)和过量氧的条件下焙烧,首要意图使黄铁矿分化彻底,使硫进一步呈SO2形状脱除,这时首要由磁铁矿组成的焙砂氧化成赤铁矿。
首要反响如下:
2FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
4Fe3O4+O2=6Fe2O3
FeAsS+3O2=FeAsO4+SO2
砷黄铁矿在强氧化气氛条件下,焙烧生成的铁等对化晦气,FeAsO4等在化浸金时,会按捺金的提取,抱负的焙砂是含有70%~80%的赤铁矿和20%~30%的磁铁矿的深褐色焙砂,这时金的化浸出率较高。
硫化物和碳在焙烧进程中是放热反响,假如精矿中含有18%~20%硫化物的硫,并以含有约70%固体的料浆供料,焙烧能够自热焚烧,而不需求燃料。
砷矿石或精矿中常含有各种脉石矿藏,如石英、方解石、白云石、菱镁矿、石膏等,焙烧时发作下列反映:
上述生成的MgO、CaO与炉气中的SO2反响生成CaSO4或MgSO4可下降炉气中SO2含量,但生成CaSO4在化浸金时,会按捺金的提取。
(三)As2O3蒸汽的净化
一般是通过除尘体系使As2O3蒸气冷凝成固体粉末As2O3()而被除掉。
(四)含SO2烟气的处理
浮选精矿进行天然焙烧时硫含量较高,因而烟气中SO2浓度较高,一般可用于制作硫酸。
在整个除尘体系中,有必要坚持负压操作,使炉气排出坚持必定的速度,若排气速度过快,会使物猜中的微细金随As2O3、SO2一同由窑内抽出,然后形成金的丢失。
(五)焙烧工艺的优缺陷
1、长处:工艺简略、老练,当矿石中含有必定数量的硫或碳能使焙烧进程自热进行,炉气中的SO2能以硫酸方式收回,砷能以白砷(As2O3)方式收回,焙烧预处理是最好而经济的工艺计划。
2、缺陷:含硫、砷、锑、的烟气污染环境。要到达国家规定的排放标准,有必要通过净化处理,使污染操控费用添加。不能实现自热焙烧的矿石或精矿进行焙烧时本钱较高。
别的,对含银高的矿石或精矿,焙烧和高压氧化的作用不如细菌氧化或化学氧化,这是由于焙烧时生成了低熔点的硫化物或铁酸盐而包裹金,致使银的化浸出率下降。
当矿石中含有碳和其他贱金属(如铜、钴、镍、锌)时,黄铁矿焙烧难以进行,由于将碳氧化需求较高温度(>650℃)下进行,但铜、钴、镍、锌等硫化物会发作反响生成低熔点的硫化物或铁酸盐,金(特别是银)会包裹在铁酸盐中下降金银的化浸出率,在较低温度(<600℃)下焙烧氧化不彻底(特别是有机物)将导致碳质对金银的吸附,因而这类碳质矿石,不宜选用氧化被烧,一般选用化学氧化法或加压氧化法进行预处理。
(六)焙烧预处理化提金收回率在85%~90%左右,出产本钱和生物氧化预处理适当,出资费用要进行预算。
三、含砷高的精矿再次浮选进行富集的工艺
一般含砷金矿石金的嵌布粒度极细,且包裹在黄铁矿或砷黄铁矿中,因而,想选用再浮选来富集金的可能性较小,要想进步金的档次可选用对混合精矿进行别离的办法来进步金精矿的金档次。
详细别离办法可用石灰或许使用空气的氧化作用以及用软锰矿和来按捺黄铁矿的办法进行别离,可是有必要留意氧化剂用量不宜过多,氧化剂同矿浆触摸时刻不宜过长,不然就会活化砷黄铁矿。我国某选厂的金砷-黄铁矿精矿含金180.74g/t,含砷达8.3%,该矿用进行了按捺砷黄铁矿的实验,详细实验条件如下:矿浆浓度为15%,用量100g/t、(原矿)药剂同矿浆触摸时刻为5分钟,用丁基黄药80g/t,浮选出金黄铁矿。实验成果如下,金-黄铁矿精矿中含金328.05g/t,含砷1.74%,金收回率为93.43%,而砷精矿含金24.5g/t,含砷15.26%,砷的收回率为89.22%。
四、结语
对金精粉Au 30g/t、As 6%是用生物氧化预处理,化提金,仍是用焙烧氧化预处理提金,仍是用别离浮选进步金精矿的档次,这要通过实验进行技术指标和经济指标比照,择优选用。
(一)微生物浸出的工艺
微生物浸出的工艺简略、易操作、浸矿剂能作用到晶粒的鸿沟区域,因而金的收回率高,一般都大于90%乃至可达95%以上,且出资少,不污染环境,但生物氧化的反响速度慢,浸出时刻长,一般为4~6天,对相同处理才能的工厂,选用细菌氧化,浸出设备的容积很大,因而搅拌器的电力耗费也较大。
(二)微生物氧化硫化矿的机理
微生物氧化或叫细菌氧化是根据某些细菌(如氧化铁硫杆菌)具有氧化硫化矿的才能而发展起来的工艺。细菌预氧化的意图是使用氧化铁硫杆菌使硫化矿藏、砷化矿藏氧化分化,损坏其晶格,然后使这些硫化矿藏所包裹的金解离出来,有利于今后的浸出,一同也到达脱硫、脱砷的意图。生物预氧化是黄铁矿、砷黄铁矿型难浸金矿石有出路、有用的处理办法。
氧化铁硫杆菌在酸性介质(pH1-3),温度(30~40℃最好是33~35℃),通空气(供O2、CO2),氮、磷、钾等养分剂存在的条件下,将硫化物、砷化物(黄铁矿、砷黄铁矿等)中的硫氧化成硫酸(S6+),铁氧化成硫酸高铁(Fe3+),砷氧化或(As5+)使被包裹的金解离。
(三)生物浸出法的准则流程图:
生物浸出法的准则流程见图1。
在生物浸出中硫化物的铁、硫、砷氧化溶解,生成可溶性硫酸、硫酸高铁和、金、银解离。一同,一部分已氧化的铁和砷以铁、黄钾铁钒等构成沉积,跟着氧化反响的进行,矿浆温度升高,因而槽内蛇形管通入冷水以坚持温度30~40℃之间,一同矿浆pH值下降,根据需求参加石灰,以操控pH值在1.5~2之间。
(四)浸出产品的处理
生物浸出后的矿浆进行固液别离,一般用稠密机浓缩洗刷,在浓缩机的底流中含有金、银、未氧化的硫化物,脉石以及一部分铁、黄钾铁矾、银铁矾等沉积,用石灰中和至pH值10.5后过滤化浸出提金。
浓缩机溢流的中和:
生物浸出液中含有溶解的砷、铁、硫和少数其他金属,其间最有毒性的是溶解的砷,它有必要在同尾矿一同排出之前以安稳的化合物方式沉积下来。据研讨,当溶液中有过量Fe3+存在并且Fe3+∶As5+超越3~3.5∶1,pH值在2~9之间时,砷以安稳的铁沉积并不再溶解。
浓缩机溢流加石灰石、石灰进行两段中和、中和反响使铁砷、硫酸盐等以石膏、安稳的铁、黄钾铁矾、金属氢氧化物沉积。这些尾矿经浓缩机浓缩今后,底流排至尾矿坝,溢流可循环再使用。
(五)处理量30t/d砷金精矿藏Au30g/t、As6%±、进行生物氧化浸出的技术指标及出资费用预算
出产周期4~6天,出产本钱380元/t,出资费用840万,金收回率90%~95%。
二、焙烧化
(一)焙烧是处理含硫、砷、碳难浸金矿石和精矿的陈旧而有用的办法
焙烧的意图是:使呈显微、亚显微粒状的包裹金从硫化矿藏和碲化矿藏中解离或露出出来,使砷、硫、锑等有害的杂质以氧化态蒸发脱除,产出多孔的焙砂有利于化浸出液与金触摸,以进步金的收回率,活性炭在焙烧中氧化或钝化而失掉活性。
焙烧是在焙烧炉中进行,焙烧炉有欢腾炉、多膛炉和回转窑。欢腾炉遍及用来处理大批量黄铁矿、砷黄铁矿和碲化物精矿的预氧化焙烧。
(二)焙烧进程中的首要化学反响
1、金精矿中碲化金焙烧
Au2Te+O2=2Au+TeO2
2、碳质矿的焙烧
C+O2=CO2↑
3、硫精矿的氧化焙烧
黄铁矿的焙烧反响
黄铁矿焙烧温度一般为500~750℃之间
当黄铁矿在较强氧化气氛中(过剩空气)的焙烧炉中焙烧时按下式反响生成赤铁矿。
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
黄铁矿在弱氧化气氛中(约束空气的给入量)中焙烧时则会发作黑色的磁铁矿砂。
3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2
4、砷金矿石和精矿藏焙烧
处理含砷矿石,一般选用两段焙烧,榜首段焙烧在较低温度(一般为450~575℃)和氧含量缺乏的条件下进行,以利脱砷,砷呈蒸发脱除并将之冷却,收集和供应。
焙烧产出低砷焙砂,它首要由磁铁矿组成,其反响为:
12FeAsS+29O2=4Fe3O4+6As2O3+12SO2
3FeS+SO2=Fe3O4+6SO2
2As2S3+9O2=2As2O3+6SO2
焙砂中残留的砷多为各种铁盐。
Fe2O3+As2O3+O2=2FeASO4
该反响在榜首阶段不会进行太多,由于Fe2O3生成很少,此阶段假如温度超越500℃,As2O3蒸汽压可到达1大气压,部分As2O3由于炉内氧化剂(空气中的氧极易复原的Fe2O3、SO2等)的作用转变为蒸发性小的As2O5,升高温度和过强的氧化气氛将促进的As2O5生成。当炉猜中存在金属氧化物时,生成的As2O5将与金属氧化物(CaO、CuO、FeO、PbO)作用生成盐。
As2O3+O2=As2O5
As2O5+3CaO=Ca3(AsO4)2
As2O5+3FeO=Fe3(AsO4)2
As2O5+2PbO=Pb2(AsO4)2
生成的盐很安稳,盐是焙砂中残存砷的首要状况,砷的这种过氧化对化是晦气的。
为了进步脱砷率,要操控好焙烧温度,炉内氧含量,炉气排出速度等要素,乃至可参加少数复原剂(如炭粉等),促进As2O5(五价砷)转变成As2O3(三价砷)蒸发掉,以下降焙砂中砷的含量。
第二阶段在较高温度(一般在600~700℃)和过量氧的条件下焙烧,首要意图使黄铁矿分化彻底,使硫进一步呈SO2形状脱除,这时首要由磁铁矿组成的焙砂氧化成赤铁矿。
首要反响如下:
2FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
4Fe3O4+O2=6Fe2O3
FeAsS+3O2=FeAsO4+SO2
砷黄铁矿在强氧化气氛条件下,焙烧生成的铁等对化晦气,FeAsO4等在化浸金时,会按捺金的提取,抱负的焙砂是含有70%~80%的赤铁矿和20%~30%的磁铁矿的深褐色焙砂,这时金的化浸出率较高。
硫化物和碳在焙烧进程中是放热反响,假如精矿中含有18%~20%硫化物的硫,并以含有约70%固体的料浆供料,焙烧能够自热焚烧,而不需求燃料。
砷矿石或精矿中常含有各种脉石矿藏,如石英、方解石、白云石、菱镁矿、石膏等,焙烧时发作下列反映:
上述生成的MgO、CaO与炉气中的SO2反响生成CaSO4或MgSO4可下降炉气中SO2含量,但生成CaSO4在化浸金时,会按捺金的提取。
(三)As2O3蒸汽的净化
一般是通过除尘体系使As2O3蒸气冷凝成固体粉末As2O3()而被除掉。
(四)含SO2烟气的处理
浮选精矿进行天然焙烧时硫含量较高,因而烟气中SO2浓度较高,一般可用于制作硫酸。
在整个除尘体系中,有必要坚持负压操作,使炉气排出坚持必定的速度,若排气速度过快,会使物猜中的微细金随As2O3、SO2一同由窑内抽出,然后形成金的丢失。
(五)焙烧工艺的优缺陷
1、长处:工艺简略、老练,当矿石中含有必定数量的硫或碳能使焙烧进程自热进行,炉气中的SO2能以硫酸方式收回,砷能以白砷(As2O3)方式收回,焙烧预处理是最好而经济的工艺计划。
2、缺陷:含硫、砷、锑、的烟气污染环境。要到达国家规定的排放标准,有必要通过净化处理,使污染操控费用添加。不能实现自热焙烧的矿石或精矿进行焙烧时本钱较高。
别的,对含银高的矿石或精矿,焙烧和高压氧化的作用不如细菌氧化或化学氧化,这是由于焙烧时生成了低熔点的硫化物或铁酸盐而包裹金,致使银的化浸出率下降。
当矿石中含有碳和其他贱金属(如铜、钴、镍、锌)时,黄铁矿焙烧难以进行,由于将碳氧化需求较高温度(>650℃)下进行,但铜、钴、镍、锌等硫化物会发作反响生成低熔点的硫化物或铁酸盐,金(特别是银)会包裹在铁酸盐中下降金银的化浸出率,在较低温度(<600℃)下焙烧氧化不彻底(特别是有机物)将导致碳质对金银的吸附,因而这类碳质矿石,不宜选用氧化被烧,一般选用化学氧化法或加压氧化法进行预处理。
(六)焙烧预处理化提金收回率在85%~90%左右,出产本钱和生物氧化预处理适当,出资费用要进行预算。
三、含砷高的精矿再次浮选进行富集的工艺
一般含砷金矿石金的嵌布粒度极细,且包裹在黄铁矿或砷黄铁矿中,因而,想选用再浮选来富集金的可能性较小,要想进步金的档次可选用对混合精矿进行别离的办法来进步金精矿的金档次。
详细别离办法可用石灰或许使用空气的氧化作用以及用软锰矿和来按捺黄铁矿的办法进行别离,可是有必要留意氧化剂用量不宜过多,氧化剂同矿浆触摸时刻不宜过长,不然就会活化砷黄铁矿。我国某选厂的金砷-黄铁矿精矿含金180.74g/t,含砷达8.3%,该矿用进行了按捺砷黄铁矿的实验,详细实验条件如下:矿浆浓度为15%,用量100g/t、(原矿)药剂同矿浆触摸时刻为5分钟,用丁基黄药80g/t,浮选出金黄铁矿。实验成果如下,金-黄铁矿精矿中含金328.05g/t,含砷1.74%,金收回率为93.43%,而砷精矿含金24.5g/t,含砷15.26%,砷的收回率为89.22%。
四、结语
对金精粉Au 30g/t、As 6%是用生物氧化预处理,化提金,仍是用焙烧氧化预处理提金,仍是用别离浮选进步金精矿的档次,这要通过实验进行技术指标和经济指标比照,择优选用。