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      某含砷銀精礦兩級焙燒—氰化提銀試驗(yàn)研究

      2022-12-29 08:55:46郭建東溫海濤
      黃金 2022年12期
      關(guān)鍵詞:耗量氰化鈉氰化

      郭建東,溫海濤

      (山東國大黃金股份有限公司)

      某大型銀礦山年產(chǎn)銀精礦近萬噸,由于該銀精礦含砷高,且含有少量碳,采用直接氰化工藝或焙燒—酸浸—氰化浸出工藝進(jìn)行處理,銀浸出率較低,在70 %以下。目前,含砷銀精礦[1]處理方法主要有鈉鹽焙燒[2]、助浸劑強(qiáng)化浸出[3]、階段浸出、邊磨邊浸[4]、催化壓力氧化[5]、生物氧化預(yù)處理[6]等方法。針對該礦山產(chǎn)出的單一銀精礦,采用上述工藝方法,銀浸出率也僅有75 %左右。而傳統(tǒng)的火法煉鉛工藝,即以鉛作為金銀的捕收劑,在煉鉛過程中富集并回收金銀,工藝流程復(fù)雜,冶煉過程溫度較高,冶煉煙氣處置費(fèi)用高。為此,本次研究采用兩級焙燒、氰化浸出聯(lián)合提銀工藝處理高砷銀精礦,有效提高了銀浸出率,為復(fù)雜含砷銀精礦的高效回收提供了新的技術(shù)方法。

      1 礦樣性質(zhì)

      試驗(yàn)所用礦樣為某大型銀礦山浮選產(chǎn)出的銀精礦,礦樣呈黃色,主要成分有毒砂、黃鐵礦,銀品位較高,銀主要以單質(zhì)銀、硫化銀形式存在。礦樣主要化學(xué)元素及銀物相分析結(jié)果分別見表1、表2。

      表1 銀精礦主要化學(xué)元素分析結(jié)果

      表2 銀物相分析結(jié)果

      2 試驗(yàn)原理與方法

      2.1 試驗(yàn)原理

      含砷銀精礦在一級氧化焙燒過程中,主要發(fā)生黃鐵礦、黃銅礦、砷黃鐵礦的氧化反應(yīng)[7],反應(yīng)產(chǎn)物主要為鐵氧化物、銅氧化物、砷氧化物及二氧化硫,由于致密硫化礦物的氧化分解,增加了礦物的孔隙率,形成疏松狀焙燒渣,銀顆粒得以充分裸露,有利于與氰化物溶液接觸,發(fā)生溶解反應(yīng)。但是,焙燒過程中仍存在部分未充分裸露的銀顆?;虮簾^程中生成的鐵氧化物對銀顆粒造成二次包裹,這是造成銀浸出效果不佳的原因之一。采用二級中溫氯化焙燒[8],使銀主要反應(yīng)生成氯化銀,利于進(jìn)一步氰化提取。

      經(jīng)過兩級焙燒后產(chǎn)出的焙燒渣中可溶性銅、鋅氧化物,是造成后續(xù)氰化浸出過程中氰化鈉耗量增加、銀浸出效果不佳的主要因素[9],采用熱水洗滌工藝,使可溶性銅、鋅氧化物進(jìn)入浸液中,銀富集進(jìn)入浸渣中,銅、鋅與銀得到有效分離,利于降低處理費(fèi)用,并提高銀的氰化浸出率。

      試驗(yàn)過程中的主要化學(xué)反應(yīng)式為:

      4NaAg(CN)2+4NaOH。

      2.2 試驗(yàn)方法

      一級焙燒(氧化焙燒):稱取500 g樣品均勻鋪開于焙燒盤中,在馬弗爐溫度達(dá)到設(shè)定溫度后,將放有物料的焙燒盤放入馬弗爐,開始計(jì)時(shí),保持溫度恒定,每5 min攪動1次,每10 min將焙燒盤里外倒換1次。

      二級焙燒(中溫氯化焙燒):一級焙燒渣添加煤粉、氯化鈣混勻后,置于耐火瓷盤中,待馬弗爐溫度達(dá)到設(shè)定溫度后,將耐火瓷盤放入馬弗爐,開始計(jì)時(shí),保持溫度恒定,每5 min攪動1次。

      熱水洗滌:將二次焙燒渣放入2 000 mL塑料燒杯中,采用熱水調(diào)整濃度,在恒溫水浴箱中,進(jìn)行常規(guī)攪拌浸出。熱水溫度70 ℃~80 ℃,液固比2∶1,熱水洗滌時(shí)間60 min,攪拌速度960 r/min。

      氰化浸出:在常溫下,采用XJT型浸出攪拌機(jī)進(jìn)行常規(guī)氰化攪拌浸出。浸出過程采用純堿調(diào)整礦漿pH值至10,氰化鈉質(zhì)量濃度2.0 g/L,液固比2∶1,氰化浸出時(shí)間24 h。

      3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

      3.1 焙燒試驗(yàn)

      3.1.1 一級焙燒

      銀精礦烘干后,在干式制樣機(jī)中磨礦,控制細(xì)度-0.074 mm占80 %,在馬弗爐中焙燒,礦層厚度3 cm,焙燒時(shí)間1 h,焙燒溫度600 ℃。一級焙燒為脫砷脫硫脫碳焙燒。一級焙燒渣分析結(jié)果見表3。

      表3 一級焙燒渣分析結(jié)果

      由表3可知:銀精礦經(jīng)過一級焙燒后,銀品位由1 350.10 g/t富集為1 928.70 g/t,硫、砷、碳品位分別由31.20 %、2.68 %、1.08 %降低至2.50 %、0.23 %、0.08 %,脫除率分別為91.99 %、91.42 %、92.59 %,脫除效果較好,一級焙燒達(dá)到了脫砷脫硫脫碳的目的。

      3.1.2 二級焙燒溫度

      對一級焙燒渣按照煤粉50 kg/t、氯化鈣50 kg/t的配入量進(jìn)行混勻,控制耐火瓷盤中礦層厚度為3 cm,在馬弗爐中焙燒1 h,焙燒溫度為變量。二級焙燒渣用熱水洗滌,洗滌渣進(jìn)行氰化浸出。二級焙燒溫度對銀浸出率的影響見表4。文中純堿耗量、氰化鈉耗量均以焙燒渣計(jì)。

      由表4可知:二級焙燒溫度對銀浸出率的影響較為明顯,隨著二級焙燒溫度的升高,銀浸出率先升高后降低;當(dāng)二級焙燒溫度為630 ℃時(shí),銀浸出率達(dá)到95.89 %;當(dāng)二級焙燒溫度低于630 ℃時(shí),銀浸出率降低,這是因?yàn)橐患壉簾^程部分被包裹的銀未能充分解離;當(dāng)二級焙燒溫度高于630 ℃時(shí),銀浸出率也呈現(xiàn)下降趨勢。綜合考慮銀浸出率,確定二級焙燒溫度630 ℃為宜。

      表4 二級焙燒溫度對銀浸出率的影響

      3.1.3 二級焙燒時(shí)間

      試驗(yàn)條件:二級焙燒溫度630 ℃,礦層厚度3 cm,焙燒渣用熱水洗滌,洗滌渣進(jìn)行氰化浸出。二級焙燒時(shí)間對銀浸出率的影響見表5。

      表5 二級焙燒時(shí)間對銀浸出率的影響

      由表5可知:二級焙燒時(shí)間對銀浸出率影響明顯,銀浸出率隨著二級焙燒時(shí)間的延長而提高;當(dāng)二級焙燒時(shí)間達(dá)到60 min時(shí),銀浸出率為95.89 %;再進(jìn)一步延長二級焙燒時(shí)間,銀浸出率趨于穩(wěn)定。綜合試驗(yàn)結(jié)果,二級焙燒時(shí)間以60 min為宜。

      3.2 二級焙燒渣熱水洗滌試驗(yàn)

      3.2.1 熱水洗滌溫度

      銀精礦經(jīng)過一、二級焙燒,焙燒渣直接采用熱水洗滌,之后氰化浸出。熱水洗滌溫度對銀浸出率的影響見表6。

      表6 熱水洗滌溫度對銀浸出率的影響

      由表6可知:二級焙燒渣不進(jìn)行熱水洗滌,銀浸出率僅為85.68 %;隨著熱水洗滌溫度的升高,銀浸出率提高;熱水洗滌溫度達(dá)到70 ℃以上時(shí),銀浸出率相對較高,并且純堿耗量和氰化鈉耗量較低。綜合考慮,熱水洗滌溫度控制在70 ℃~80 ℃。

      3.2.2 熱水洗滌時(shí)間

      銀精礦經(jīng)過一、二級焙燒,焙燒渣直接采用70 ℃~80 ℃ 熱水洗滌,之后氰化浸出。熱水洗滌時(shí)間對銀浸出率的影響見表7。

      表7 熱水洗滌時(shí)間對銀浸出率的影響

      由表7可知:隨著熱水洗滌時(shí)間的延長,銀浸出率略有提高;當(dāng)熱水洗滌時(shí)間為60 min時(shí),浸出渣銀品位為83.68 g/t,銀浸出率為95.89 %;繼續(xù)延長熱水洗滌時(shí)間,銀浸出率提高不明顯。綜合考慮,確定熱水洗滌時(shí)間為60 min。

      3.3 熱水洗滌渣氰化浸出試驗(yàn)

      3.3.1 氰化鈉質(zhì)量濃度

      銀精礦經(jīng)過一、二級焙燒,焙燒渣直接采用70 ℃~80 ℃ 熱水洗滌60 min,對洗滌渣進(jìn)行24 h氰化浸出。氰化鈉質(zhì)量濃度對銀浸出率的影響見表8。

      表8 氰化鈉質(zhì)量濃度對銀浸出率的影響

      由表8可知:銀浸出率隨著氰化鈉質(zhì)量濃度的增加而提高,但在氰化鈉質(zhì)量濃度為2.0~3.0 g/L時(shí),銀浸出率提高不明顯;當(dāng)氰化鈉質(zhì)量濃度為2.0 g/L、2.5 g/L時(shí),銀浸出率分別為95.89 %、95.90 %,二者基本相同。綜合試驗(yàn)結(jié)果,確定氰化鈉質(zhì)量濃度2.0~2.5 g/L為宜。

      3.3.2 氰化浸出時(shí)間

      銀精礦經(jīng)過一、二級焙燒,焙燒渣直接采用70 ℃~80 ℃熱水洗滌60 min,對洗滌渣在常溫下控制氰化鈉質(zhì)量濃度2.0 g/L進(jìn)行浸出。氰化浸出時(shí)間對銀浸出率的影響見表9。

      由表9可知:隨著氰化浸出時(shí)間的延長,銀浸出率逐漸提高;當(dāng)氰化浸出時(shí)間為24 h時(shí),銀浸出率為95.89 %;繼續(xù)延長氰化浸出時(shí)間,氰化鈉耗量明顯增加,但銀浸出率變化不明顯。綜合考慮生產(chǎn)成本等因素,確定氰化浸出時(shí)間24 h為宜。

      3.4 綜合試驗(yàn)

      根據(jù)上述條件試驗(yàn)最佳結(jié)果,采用一級氧化焙燒、二級中溫氯化焙燒、熱水洗滌、氰化浸出提銀工藝進(jìn)行綜合平行試驗(yàn),結(jié)果見表10。

      表10 綜合試驗(yàn)結(jié)果

      由表10可知:對于該含砷銀精礦,在最佳試驗(yàn)工藝條件下進(jìn)行處理,銀浸出率最高達(dá)到95.89 %,浸出效果較好。

      4 結(jié) 論

      1)某含砷銀精礦中主要有價(jià)元素銀品位為1 350.10 g/t,銀品位較高,銀主要以單質(zhì)銀、硫化銀形式存在,分布率分別為32.16 %、49.80 %;金屬礦物主要有毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等,砷品位為2.68 %,采用直接氰化法、焙燒—酸浸—氰化法處理,銀浸出率較低,該銀精礦屬于高砷難處理銀精礦。

      2)銀精礦在一級焙燒溫度600 ℃、焙燒時(shí)間1 h條件下焙燒,焙燒渣銀品位由1 350.10 g/t富集為1 928.70 g/t,硫、砷、碳品位分別由31.20 %、2.68 %、1.08 %降低至2.50 %、0.23 %、0.08 %,脫除率分別為91.99 %、91.42 %、92.59 %,一級焙燒達(dá)到了脫砷脫硫脫碳的效果。

      3)一級焙燒渣配入煤粉50 kg/t、氯化鈣50 kg/t后,控制焙燒溫度630 ℃,焙燒時(shí)間60 min進(jìn)行二級焙燒;二級焙燒渣進(jìn)行熱水洗滌,液固比2∶1,溫度70 ℃~80 ℃,洗滌時(shí)間60 min;洗滌渣調(diào)漿采用純堿作為保護(hù)堿,液固比2∶1,氰化鈉質(zhì)量濃度2.0~2.5 g/L,氰化浸出時(shí)間24 h,浸出渣含銀平均83.58 g/t,銀浸出效果較為理想。

      4)對該銀精礦采用一級氧化焙燒、二級中溫氯化焙燒、熱水洗滌、氰化浸出提銀工藝流程,在最佳工藝技術(shù)條件下,銀浸出率達(dá)到95.89 %。該工藝方法可從各類含銀礦物中有效回收銀,為實(shí)現(xiàn)含銀資源綜合回收提供了新的技術(shù)方法。

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