黔西南州已探明可挖掘的金矿金储量为150t,但因为矿石高砷高硫,金的档次较低,大都在12g/t以下,金常以显微或亚显微颗粒存在于毒砂、硫化物和硅酸盐基体内的细粒浸染的包裹体中。致使矿石直接细磨采纳金的办法,金的浸出率一般都在60%以下,典型的难浸金矿石金的浸出率在20%左右。选用直接浸金-方面构成有限的金资源被糟蹋,另一方面的耗量过高,影响厂商社会经济效益。为此,对贵州黔西南区域某矿山高砷高硫难浸金矿经过焙烧固砷固硫预处理后,再选用氧化剂强化金,并进行了扩展实验。
一、实验办法
(一)实验质料
实验质料为贵州黔西南州的某矿山难浸金矿,含Au 11.8g/t、Ag 2.13g/t,其他化学成分(%):S 15.22、As 3.54、Fe 37.65、Cu 0.032、Pb 0.022、C 1.37、Ca0 2.88、Si02 36.87、A1203 3.45。物相分析标明该金矿首要是硫化物(49.15%)和硅酸盐包裹(45.34%),游离金和碳酸盐包裹占极小部分。
(二)扩展实验工艺流程及设备
1、工艺流程(图1)
2、实验设备
首要实验设备见表1。
表1 首要设备
序号
称号
规格
数量
1
鄂式破碎机
25 t/d
1台
2
焙烧炉
炉床面积8m2
1台
3
球磨机
50t/d、50kW
1台
4
中间槽
10m3
1个
5
浸出槽
35m3
3个
6
拌和器
P=7.5kW
4套,含减速器
7
成套电器柜
1套
8
过滤机
过滤面积60m2
2台
9
贵液池
20m3
3个
10
贫液池
20m3
2个
11
吸附塔
1m3
3个,串联运用
二、实验理论分析
(一)热力学分析
化浸金在没有氧气存在条件下,在水中的溶解度极端缓慢,所以在化浸金进程中需求氧化剂。其反响见下式:
4Au+8NaCN+O2+2H2O→4NaAu(CN)2+4NaOH (1)
经过热力核算得该反响的反响常数为:
logK=16.935n(Φ01+0.54)
式中Φ01为氧化剂电位。
要使金反响在热力学上可行,须使logK>0,由此氧化剂的电位有必要满意Φ01>-0.54V。
因此,从热力学视点来看,只需某种氧化剂的氧化电位大于-0.54V,化浸金进程就能够自发进行,实验选用H2O2替代空气中氧气,首要是因为空气中氧气在溶液中的溶解度很低,而H2O2的电位是0.95V,参加H2O2强化金的溶解进程,能显着进步金的浸出率,一起节省了的用量。H2O2作氧化剂的反响见下式:
2Au+4NaCN+H2O2→2NaAu(CN)2+2NaOH (2)
其反响的K=1050.5,所以,反响不仅能自发进行,并且反响很彻底。
(二)动力学分析
金与溶液的相互作用是在固液两相界面上碱液中进行的非均相反响。整个进程在动力区和分散区混合进行,关于金的化溶解反响,反响的平衡常数具有很大的值,反响物向溶液中分散一般进行得适当快,因此并不约束浸出进程的速度。实验时选用焙烧预处理后湿磨至-0.1mm,浸出时激烈拌和,使固液充沛触摸,能缩短反响时间。反响受分散速度和化学反响速度操控。在金的电化学溶解进程,一般以为化学反响速度较快,其溶解速度受分散进程操控,化溶金速度首要取决于溶液中CN-和氧分散速度。由菲克规律经过核算,当金溶解速度到达平衡时,金的溶解速度到达最大值,单纯的进步溶液中或溶解氧浓度均无法使金的溶解速度到达最大值,只需一起操控两者的浓度,才能使化浸金的速度到达最大值,实验证明两者的浓度比在4~6时,金的溶解速度达最大值,与理论相吻合。
三、实验成果及分析
(一)焙烧温度对浸出率的影响
不同温度下的实验浸出时的参加量为2kg/t,液固比3︰1,250g/t。实验成果见图2。
从图2能够看出焙烧温度在800℃时浸出率是87%,到达最高;当温度低于650℃,浸出率显着下降,这是因为硫化物包裹金没有被翻开,致使该物相中的金不能够被浸出;当温度高于850℃,浸出率愈加显着下降,这是因为温度过高,难浸金矿石过烧,从头构成二次包裹,金会包裹在焙烧构成的不透性物相中,致使金不能够被浸出。所以最理想焙烧温度是800℃。
(二)焙烧粒度对浸出率的影响
的参加量2kg/t、液固比3︰1、250g/t、焙烧温度为800℃。不同粒度下的浸出率分别是:-0.25mm 86.42%、-10mm 79.88%、1~4mm 64.51%、5~9mm 42.37%、10~13mm 36.76%。
能够看出跟着焙烧粒度的添加浸出率浸出率显着下降,这是因为粒度过大,矿石不能充沛焙烧,包裹金不能彻底翻开,导致金的浸出率下降。从反响动力学理论上来讲,粒度越细,焙烧越充沛,浸出反响越快,但粒度过细给破碎工艺添加了人工费用、设备出资、能耗,一起因为粒度过细在焙烧进程中富氧脱硫时,风机抽力会带走一部分矿粉,使焙烧损耗大。实验归纳各种因素,挑选-0.1mm在工业化时较经济合理。
(三)氧化剂对浸出率的影响
由热力学分析可知只需某种氧化剂的氧化电位大于-0.54V,化浸金进程就能够自发进行,在的参加量2kg/t、液固比3︰1、250g/t、焙烧粒度-0.1mm、焙烧温度800℃的条件下进行实验。不同氧化剂的金浸出率分别是:87. 64%、68. 43%、49.00%、空气42.83%、+82.79%、重83. 64%、65.68%、73.42%、十58.34%。能够看出选用H202和K2Cr2O7、+作氧化剂实验金的浸出率较高,但因为K2Cr2O7和+市场报价贵,所以工业化出产时挑选H2O2作氧化剂既使金的浸出率较高,又能下降成本。
(四)NaCN的用量对金浸出率的影响
实验条件:焙烧脱硫温度800℃、液固比3︰1、[CN-]/[O2]=5、250g/t,实验成果如图3所示。理论上浸出1克金需求0.49克,但实际需求远远大于理论量。这是因为矿石中含有很多的耗物质,一起为了加速金的浸出速度要使浓度在0.05%~0.1%。从图3能够看出处理该矿山的金矿石每克金所需最佳用量是200克。
四、定论
(一)难浸金矿经过固砷固硫焙烧预处理后,选用氧化剂强化金,金的浸出率到达85%以上,工艺流程简略;
(二)处理该矿山难浸金矿石最佳工艺参数:浓度0.05%~0.1%、用量200g、液固比3︰1、[CN-]/[O2]=5、焙烧温度800℃。
一、实验办法
(一)实验质料
实验质料为贵州黔西南州的某矿山难浸金矿,含Au 11.8g/t、Ag 2.13g/t,其他化学成分(%):S 15.22、As 3.54、Fe 37.65、Cu 0.032、Pb 0.022、C 1.37、Ca0 2.88、Si02 36.87、A1203 3.45。物相分析标明该金矿首要是硫化物(49.15%)和硅酸盐包裹(45.34%),游离金和碳酸盐包裹占极小部分。
(二)扩展实验工艺流程及设备
1、工艺流程(图1)
2、实验设备
首要实验设备见表1。
表1 首要设备
序号
称号
规格
数量
1
鄂式破碎机
25 t/d
1台
2
焙烧炉
炉床面积8m2
1台
3
球磨机
50t/d、50kW
1台
4
中间槽
10m3
1个
5
浸出槽
35m3
3个
6
拌和器
P=7.5kW
4套,含减速器
7
成套电器柜
1套
8
过滤机
过滤面积60m2
2台
9
贵液池
20m3
3个
10
贫液池
20m3
2个
11
吸附塔
1m3
3个,串联运用
二、实验理论分析
(一)热力学分析
化浸金在没有氧气存在条件下,在水中的溶解度极端缓慢,所以在化浸金进程中需求氧化剂。其反响见下式:
4Au+8NaCN+O2+2H2O→4NaAu(CN)2+4NaOH (1)
经过热力核算得该反响的反响常数为:
logK=16.935n(Φ01+0.54)
式中Φ01为氧化剂电位。
要使金反响在热力学上可行,须使logK>0,由此氧化剂的电位有必要满意Φ01>-0.54V。
因此,从热力学视点来看,只需某种氧化剂的氧化电位大于-0.54V,化浸金进程就能够自发进行,实验选用H2O2替代空气中氧气,首要是因为空气中氧气在溶液中的溶解度很低,而H2O2的电位是0.95V,参加H2O2强化金的溶解进程,能显着进步金的浸出率,一起节省了的用量。H2O2作氧化剂的反响见下式:
2Au+4NaCN+H2O2→2NaAu(CN)2+2NaOH (2)
其反响的K=1050.5,所以,反响不仅能自发进行,并且反响很彻底。
(二)动力学分析
金与溶液的相互作用是在固液两相界面上碱液中进行的非均相反响。整个进程在动力区和分散区混合进行,关于金的化溶解反响,反响的平衡常数具有很大的值,反响物向溶液中分散一般进行得适当快,因此并不约束浸出进程的速度。实验时选用焙烧预处理后湿磨至-0.1mm,浸出时激烈拌和,使固液充沛触摸,能缩短反响时间。反响受分散速度和化学反响速度操控。在金的电化学溶解进程,一般以为化学反响速度较快,其溶解速度受分散进程操控,化溶金速度首要取决于溶液中CN-和氧分散速度。由菲克规律经过核算,当金溶解速度到达平衡时,金的溶解速度到达最大值,单纯的进步溶液中或溶解氧浓度均无法使金的溶解速度到达最大值,只需一起操控两者的浓度,才能使化浸金的速度到达最大值,实验证明两者的浓度比在4~6时,金的溶解速度达最大值,与理论相吻合。
三、实验成果及分析
(一)焙烧温度对浸出率的影响
不同温度下的实验浸出时的参加量为2kg/t,液固比3︰1,250g/t。实验成果见图2。
从图2能够看出焙烧温度在800℃时浸出率是87%,到达最高;当温度低于650℃,浸出率显着下降,这是因为硫化物包裹金没有被翻开,致使该物相中的金不能够被浸出;当温度高于850℃,浸出率愈加显着下降,这是因为温度过高,难浸金矿石过烧,从头构成二次包裹,金会包裹在焙烧构成的不透性物相中,致使金不能够被浸出。所以最理想焙烧温度是800℃。
(二)焙烧粒度对浸出率的影响
的参加量2kg/t、液固比3︰1、250g/t、焙烧温度为800℃。不同粒度下的浸出率分别是:-0.25mm 86.42%、-10mm 79.88%、1~4mm 64.51%、5~9mm 42.37%、10~13mm 36.76%。
能够看出跟着焙烧粒度的添加浸出率浸出率显着下降,这是因为粒度过大,矿石不能充沛焙烧,包裹金不能彻底翻开,导致金的浸出率下降。从反响动力学理论上来讲,粒度越细,焙烧越充沛,浸出反响越快,但粒度过细给破碎工艺添加了人工费用、设备出资、能耗,一起因为粒度过细在焙烧进程中富氧脱硫时,风机抽力会带走一部分矿粉,使焙烧损耗大。实验归纳各种因素,挑选-0.1mm在工业化时较经济合理。
(三)氧化剂对浸出率的影响
由热力学分析可知只需某种氧化剂的氧化电位大于-0.54V,化浸金进程就能够自发进行,在的参加量2kg/t、液固比3︰1、250g/t、焙烧粒度-0.1mm、焙烧温度800℃的条件下进行实验。不同氧化剂的金浸出率分别是:87. 64%、68. 43%、49.00%、空气42.83%、+82.79%、重83. 64%、65.68%、73.42%、十58.34%。能够看出选用H202和K2Cr2O7、+作氧化剂实验金的浸出率较高,但因为K2Cr2O7和+市场报价贵,所以工业化出产时挑选H2O2作氧化剂既使金的浸出率较高,又能下降成本。
(四)NaCN的用量对金浸出率的影响
实验条件:焙烧脱硫温度800℃、液固比3︰1、[CN-]/[O2]=5、250g/t,实验成果如图3所示。理论上浸出1克金需求0.49克,但实际需求远远大于理论量。这是因为矿石中含有很多的耗物质,一起为了加速金的浸出速度要使浓度在0.05%~0.1%。从图3能够看出处理该矿山的金矿石每克金所需最佳用量是200克。
四、定论
(一)难浸金矿经过固砷固硫焙烧预处理后,选用氧化剂强化金,金的浸出率到达85%以上,工艺流程简略;
(二)处理该矿山难浸金矿石最佳工艺参数:浓度0.05%~0.1%、用量200g、液固比3︰1、[CN-]/[O2]=5、焙烧温度800℃。