阅读说明：本技术 一种难处理金矿石的机械化学预处理浸出提金方法 (Mechanical chemical pretreatment leaching gold extraction method for refractory gold ore ) 是由 赵国惠 张世镖 李健 王秀美 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种难处理金矿石的机械化学预处理浸出提金方法,属于金矿石的机械化学预处理浸出提金方法。包括破碎作业,金矿石与化学药剂混合作业,机械化学预处理作业,浸出提金作业,回收浸出液中的金。本发明通过研磨介质、金矿石和化学药剂三种物质共同作用使金矿石与化学药剂产生化学反应,氧化分解矿石中的硫化矿物,改善包裹金的脉石矿物结构,使包裹于矿物物中的微细粒金裸露解离,同时完全钝化矿石中的劫金物质。本发明有效解决了难处理金矿石中包裹金阻碍浸出的问题,又避免了矿石中劫金物质吸附“劫金”问题,使金最大限度的得以回收,并且极大地减少了对环境的污染,使难处理金矿资源能够得到高效充分利用。(The invention relates to a mechanochemical pretreatment leaching gold extraction method for refractory gold ores, belonging to the mechanochemical pretreatment leaching gold extraction method for gold ores. Comprises crushing operation, mixing operation of gold ore and chemical agent, mechanochemical pretreatment operation, leaching and gold extraction operation and recovery of gold in the leaching solution. The invention makes the gold ore and the chemical agent generate chemical reaction through the combined action of the grinding medium, the gold ore and the chemical agent, oxidizes and decomposes sulfide minerals in the ore, improves the structure of gold-coated gangue minerals, enables the micro-fine gold particles coated in the minerals to be exposed and dissociated, and simultaneously completely passivates gold-robbing substances in the ore. The invention effectively solves the problem that the gold coated in the refractory gold ore hinders leaching, avoids the problem that gold-robbing substances in the ore adsorb gold-robbing substances, recycles gold to the maximum extent, greatly reduces the pollution to the environment and enables the refractory gold ore resources to be efficiently and fully utilized.)

一种难处理金矿石的机械化学预处理浸出提金方法

技术领域

本发明涉及一种难处理金矿石的机械化学预处理-浸出提金工艺。

背景技术

近年来，随着黄金工业的快速发展，一方面易提取的金矿资源日渐枯竭，难处理的金矿资源已成为目前及今后黄金工业的主要原料，这些难处理金矿中金往往以微细粒及包裹的形式存在于硫化矿或脉石矿物中，且有的难处理矿石还含有的不利于浸出的劫金碳质矿物(如有机碳等)，金因物理包裹、化学结合、化学覆盖膜包裹而必须通过预处理的方法才能被有效地提取出来；另一方面，国家对矿山企业环保管控愈加严格，黄金生产企业面临严峻的环保压力，尤其是采用氰化浸出提金工艺的黄金生产企业，其传统氰化浸出法需要用到剧毒浸出剂氰化物，给环境带来巨大压力，而且氰化浸渣已被列入危废范畴，其排放和堆存均会受到环保部门严格控制，并需上交相应的管理费用，加重相关黄金生产企业负担。因此，迫切需要能够替代氰化物的环保浸金试剂来减轻甚至消除黄金生产企业所面临环保问题。

目前，难处理金矿石的预处理方法主要有焙烧、生物氧化、热压氧化。三种预处理工艺，在工业上已得到了应用。但是，生物氧化预处理工艺处理周期较长，生产成本较高，且不能完全消除矿石中劫金物质的影响，浸出过程中需添加活性炭竞争吸附才能有效提高金浸出指标；热压氧化预处理虽然处理效果较好，但其生产成本较高，需要采用特种压力设备才能实现，对主体压力设备和辅助设备的要求都较高，投资成本较大等弊端，且其主要应用在国外，存在技术垄断，国内少有应用，均为引进国外技术，需要缴纳大笔技术转让费用；焙烧预处理工艺虽然具有操作简单、对设备要求低等优点，但沸腾焙烧过程中会产生大量的烟气和粉尘，需要专门的处理工艺进行治理，治理合格后才能达标排放。

机械化学技术是近年来新兴的前沿技术，主要是利用机械研磨的方法，在研磨介质与目标物和化学药剂的混合研磨过程中消耗机械能使分子碰撞产生热量，从而使目标物与化学药剂发生一定化学反应，达到对目标物改性或分解的目的。

发明内容

本发明提供一种难处理金矿石的机械化学预处理浸出提金方法，以解决包裹金的硫化矿物或脉石矿物预处理和矿物中劫金物质的“劫金”问题，最大限度地提高了金的回收率，同时将对环境的影响降至最低。

本发明采取的技术方案是，包括下列步骤：

(1)破碎作业

金矿石的破碎采用颚式破碎机与对辊破碎机联合破碎至粒度-2mm含量100％；

(2)金矿石与化学药剂混合作业：

将金矿石和化学药剂通过滚动式混合设备混合均匀；不同的金矿石，因其中对金有影响的矿物和劫金物质种类和含量的不同，需混入不同类型和质量的化学药剂；

(3)机械化学预处理作业：

将研磨介质与步骤(2)中混合物以(1～2)：1重量比通过加料口加入研磨设备中，之后封闭加料口同时开启设备转动研磨系统及冷却控温系统，待机械化学反应完成后停止转动研磨系统，待温度降至室温时停止冷却控温系统，同时打开排料口，将研磨介质和预处理渣排入隔筛中，筛上研磨介质经清吹处理后返回研磨设备，筛下预处理渣去调浆浸出作业；

(4)浸出提金作业：

将步骤(3)的预处理渣调浆至浓度为25％～50％；调整矿浆pH值为9～11；添加提金剂，用量0.9～2.5kg/t_预处理渣；搅拌浸出24-48h，浸出结束后进行固液分离；产出的浸渣排放至尾矿库，回收浸出液中的金，回收金后的贫液返回浸出系统。

本发明所述步骤(2)中金矿石和化学药剂的重量比是(10～100)：(1～4.3)。

本发明所述步骤(2)中化学药剂包括NaOH、氯化铁、腐殖酸钠、高锰酸钾、过硫酸钾、硫酸铁中一种或两种。

本发明所述步骤(3)中研磨介质采用陶瓷、钨钢、碳化钨或锰钢中的一种。

本发明所述步骤(3)中转速600～1200r/min，冷却控温为200～350℃，机械化学预处理时间50～180min。

本发明所述步骤(4)中提金剂是由如下重量比的原料和方法制得的：

尿素：硫代硫酸钠：氯化钠：碳酸钠：硫化钠：三氯异氰尿酸钠＝10:1.3:2.2:5.7:0.9：3.2；

上述原料按比例混合均匀后，加热温度至700℃，并保温1.5h进行融合，融合后冷却至室温形成固体，再研磨成粉末。

本发明将机械化学技术应用到难处理金矿石的预处理工艺中，能够对难处理金矿石中对后续金浸出产生影响的包裹物及其他物质进行机械化学破坏或改性，从而使金充分暴露或将劫金物质变为惰性物质而失去劫金作用。机械化学预处理过程中极少产生气体，对周围环境没有污染，具有流程简单，处理时间短等特点。

本发明针对难处理金矿石，采用特定且密闭研磨机械，在特定的研磨介质中加入难处理金矿石和化学药剂，在研磨过程中将难处理金矿石中硫化矿物氧化分解或增加影响包裹金的脉石矿物孔隙度，使包裹于其中的微细粒金充分裸露解离，其中硫化矿物转化为硫酸盐存在于机械化学反应渣中，而难处理金矿石中的劫金物质通过机械化学作用由原来的活性物质改性为惰性物质。难处理金矿石机械化学研磨预处理过程中几乎不产生烟气，对环境的影响极小。

本发明的技术路线是矿石破碎—矿石与药剂混合—机械化学研磨预处理—预处理渣提金剂浸金，机械化学研磨预处理主体设备采用特有的密闭高强度研磨设备，研磨介质根据金矿石特性采用特种陶瓷或硬质合金，研磨过程中温度控制以外部控温为主，因机械研磨过程中机械能转化为难处理金矿石和化学药剂的动能，该动能使各种物质间的分子相互摩擦产生化学反应或改性反应而又会产生热量，故温度控制主要以冷却控温为主，且温度不得高于设备和研磨介质的耐受温度。根据物料性质，控制温控系统，实现热量动态平衡，并通过高速转动研磨，使化学药剂与难处理金矿石中相应矿物发生反应，使包裹于硫化矿物或脉石矿物中的微细粒金裸露解离，同时钝化矿石中的劫金物质。机械化学预处理完成后的预处理渣经过加水调浆，并采用环保提金剂进行浸出提金作业，浸出液中的金经回收后贫液返回浸出系统，浸渣作为一般固废堆存于尾矿库。

本发明的优点在于：将机械化学技术与难处理金矿石预处理有机结合，同时采用环保的提金剂浸出提金工艺，既提高了金的回收率，又降低了环境污染；首先采用机械化学预处理工艺，氧化分解矿石中硫化矿物或改性矿石中包裹金的脉石矿物，使包裹其中的微细粒金充分裸露解离，同时将矿石中劫金物质活性去除，转变为惰性物质，完全消除了劫金物质吸附“劫金”问题；硫化矿物大部分被氧化为硫酸盐后进入预处理渣中，极大地降低了环境环保压力；预处理渣采用环保提金剂进行金的浸出提金作业，浸出速度快，金回收简单方便，浸出尾矿可作为一般固废堆存于尾矿库中，安全环保。

本发明有效解决了难处理金矿石中包裹金阻碍浸出的问题，又避免了矿石中劫金物质吸附“劫金”问题，使金最大限度的得以回收，并且极大地减少了对环境的污染，使难处理金矿资源能够得到高效充分利用。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下边各实施例所用提金剂是由如下重量比的原料和方法制得的：

尿素：硫代硫酸钠：氯化钠：碳酸钠：硫化钠：三氯异氰尿酸钠＝10:1.3:2.2:5.7:0.9：3.2；

上述原料按比例混合均匀后，加热温度至700℃，并保温1.5h进行融合，融合后冷却至室温形成固体，再研磨成粉末。

实施例1

(1)破碎作业

采用颚式破碎机与对辊破碎机联合将金矿石破碎至粒度-2mm含量100％；

(2)混合作业

含硫难处理金矿石与药剂NaOH以10:1比例通过滚动式混合设备混合均匀；

(3)机械化学预处理作业：

将陶瓷研磨介质与步骤(2)中混合物以1:1比例通过加料口加入研磨设备中，封闭加料口同时开启设备转动研磨系统及冷却控温系统，转速控制1200r/min，冷却控温为300℃，机械化学预处理时间50min，硫氧化率98.33％；

(4)浸出提金作业：

预处理完成后得到的预处理渣直接给入调浆槽，加水调浆至浓度为40％；调整矿浆pH值为10；提金剂用量1.2kg/t_预处理渣；搅拌浸出36h，然后经过滤进行固液分离，金的浸出率为93.41％，浸出尾矿达到一般固废标准。

实施例2

(1)破碎作业

采用颚式破碎机与对辊破碎机联合将金矿石破碎至粒度-2mm含量100％；

(2)混合作业

含砷难处理金矿石与药剂氯化铁以15:1比例通过滚动式混合设备混合均匀；

(3)机械化学预处理作业：

将钨钢研磨介质与步骤(2)中混合物以2:1比例通过加料口加入研磨设备中，封闭加料口同时开启设备转动研磨系统及冷却控温系统，转速控制800r/min，冷却控温为350℃，机械化学预处理时间90min，硫氧化率97.66％，砷氧化率99.17％；

(4)浸出提金作业：

预处理完成后得到的预处理渣直接给入调浆槽，加水调浆至浓度为33％；调整矿浆pH值为11；提金剂用量1.5kg/t_预处理渣；搅拌浸出24h，然后经过滤进行固液分离，金的浸出率为95.27％，浸出尾矿达到一般固废标准。

实施例3

(1)破碎作业

采用颚式破碎机与对辊破碎机联合将金矿石破碎至粒度-2mm含量100％；

(2)混合作业

含砷碳难处理金矿石与药剂氯化铁和腐殖酸钠以25:1：0.6比例通过滚动式混合设备混合均匀；

(3)机械化学预处理作业：

将碳化钨研磨介质与步骤(2)中混合物以2:1比例通过加料口加入研磨设备中，封闭加料口同时开启设备转动研磨系统及冷却控温系统，转速控制600r/min，冷却控温为350℃，机械化学预处理时间180min，硫氧化率98.87％，砷氧化率90.35％；

(4)浸出提金作业：

预处理完成后得到的预处理渣直接给入调浆槽，加水调浆至浓度为45％；调整矿浆pH值为10；提金剂用量2.2kg/t_预处理渣；搅拌浸出48h，然后经过滤进行固液分离，金的浸出率为96.74％。浸出尾矿达到一般固废标准。

实施例4

(1)破碎作业

采用颚式破碎机与对辊破碎机联合将金矿石破碎至粒度-2mm含量100％；

(2)混合作业

含硫碳难处理金矿石与药剂高锰酸钾以100:1比例通过滚动式混合设备混合均匀；

(3)机械化学预处理作业：

将锰钢研磨介质与步骤(2)中混合物以1:1比例通过加料口加入研磨设备中，封闭加料口同时开启设备转动研磨系统及冷却控温系统，转速控制850r/min，冷却控温为200℃，机械化学预处理时间120min，硫氧化率95.99％。

(4)浸出提金作业：

预处理完成后得到的预处理渣直接给入调浆槽，加水调浆至浓度为40％；调整矿浆pH值为11；提金剂用量0.9kg/t_预处理渣；搅拌浸出24h，然后经过滤进行固液分离。金的浸出率为93.44％。浸出尾矿达到一般固废标准。

实施例5

(1)破碎作业

采用颚式破碎机与对辊破碎机联合将金矿石破碎至粒度-2mm含量100％；

(2)混合作业

含硫砷难处理金矿石与药剂过硫酸钾和硫酸铁以30:1.5:1比例通过滚动式混合设备混合均匀；

(3)机械化学预处理作业：

将碳化钨研磨介质与步骤(2)中混合物以1.5:1比例通过加料口加入研磨设备中，封闭加料口同时开启设备转动研磨系统及冷却控温系统，转速控制800r/min，冷却控温为300℃，机械化学预处理时间100min，硫氧化率96.28％，砷氧化率91.88％。

(4)浸出提金作业：

预处理完成后得到的预处理渣直接给入调浆槽，加水调浆至浓度为40％；调整矿浆pH值为10；提金剂用量1.8kg/t_预处理渣；搅拌浸出36h，然后经过滤进行固液分离，金的浸出率为95.04％。浸出尾矿达到一般固废标准。

实施例6

(1)破碎作业

采用颚式破碎机与对辊破碎机联合将金矿石破碎至粒度-2mm含量100％；

(2)混合作业

含硫砷碳难处理金矿石与药剂硫酸铁和NaOH以50:2.8:1.5比例通过滚动式混合设备混合均匀；

(3)机械化学预处理作业：

将锰钢研磨介质与步骤(2)中混合物以2:1比例通过加料口加入研磨设备中，封闭加料口同时开启设备转动研磨系统及冷却控温系统，转速控制950r/min，冷却控温为350℃，机械化学预处理时间150min，硫氧化率97.52％，砷氧化率94.36％；

(4)浸出提金作业：

预处理完成后得到的预处理渣直接给入调浆槽，加水调浆至浓度为33％；调整矿浆pH值为11；提金剂用量2.5kg/t_预处理渣；搅拌浸出48h，然后经过滤进行固液分离。金的浸出率为93.92％。浸出尾矿达到一般固废标准。