本發(fā)明涉及冶金廢渣資源化技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無(wú)害化的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)連續(xù)九年成為全球最大黃金生產(chǎn)國(guó)，2015年黃金產(chǎn)量超過(guò)450噸，氰化尾渣排放量已超過(guò)1000萬(wàn)t/年，在不同氰化工藝產(chǎn)生的氰化尾渣中，以金精礦焙燒-氰化浸出工藝產(chǎn)生的焙燒氰化尾渣為主。焙燒氰化尾渣中鐵多以赤鐵礦存在，TFe含量在25～40wt％，Au含量在1.5～5g/t、Ag含量在20～80g/t，此外，還有Pb、Cu等有價(jià)成分。焙燒氰化尾渣中大部分金銀被鐵礦物包裹，少量金銀被石英或其它硅酸鹽礦物包裹，金銀暴露率低，尾渣再次氰化浸出，金銀的浸出率極低。焙燒氰化尾渣泥化嚴(yán)重，赤鐵礦粒度細(xì)，-0.074mm含量≥90％，磁性很弱，常規(guī)選礦方法難以回收細(xì)粒赤鐵礦獲得合格鐵精粉。因此，焙燒氰化尾渣利用率低，大多未加利用而堆存在廢渣場(chǎng)，僅有少部分以低價(jià)賣(mài)給水泥廠作為水泥生產(chǎn)的原料。
氰化尾渣殘留有大量未反應(yīng)氰化物，氰化物是典型劇毒化合物，其生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用受到公安機(jī)關(guān)的嚴(yán)格管制，因此，若不脫除氰化尾渣中殘留的氰化物，氰化尾渣就被歸屬為危險(xiǎn)固體廢棄物，按照國(guó)家和地方環(huán)保法律規(guī)定，危險(xiǎn)固體廢棄物的收集、運(yùn)輸、堆存和處理有著特殊的要求，企業(yè)處理危險(xiǎn)固體廢棄物的成本和難度較一般固體廢棄物要高得多。因此，大量堆存的氰化尾渣會(huì)使殘留的氰化物和重金屬離子流入水中或土壤中引起污染，括起的揚(yáng)塵也會(huì)污染周?chē)諝?，造成?yán)重的環(huán)境污染；此外，黃金冶煉企業(yè)為了管理氰化尾渣這類(lèi)危險(xiǎn)固體廢棄物，需要投入大量人力和物力，增加了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本。因此，有必要對(duì)氰化尾渣進(jìn)行處理，變廢為寶，并實(shí)現(xiàn)尾渣的無(wú)害化。
公布號(hào)為CN102912116A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，介紹了“一種冶煉廢渣閃速磁化焙燒綜合回收利用工藝”，該工藝將干燥的冶煉廢渣進(jìn)行750～780℃閃速磁化焙燒，焙砂磨礦分級(jí)后全泥氰化浸出金銀，浸渣再磁選回收鐵精粉，金銀的回收率≥60％，鐵精粉的TFe≥62wt％，鐵回收率≥78％。該工藝的金銀回收率較低，焙砂氰化浸出-磁選后產(chǎn)生了二次氰化尾渣，仍屬于危險(xiǎn)固體廢棄物，會(huì)帶來(lái)劇毒氰化物的二次污染。
公布號(hào)為CN101942566A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，介紹了“一種金精礦焙燒氰化后的尾渣中金銀的回收方法”，該工藝將干燥尾渣與還原劑和脫硫劑混合，于900～1200℃下還原10～30h，隔絕空氣冷卻后出料，磁選得到含金銀的金屬鐵粉，將金屬鐵粉以硫酸溶解制成硫酸亞鐵，酸浸渣以碳漿氰化或全泥氰化的方法提取金銀，金銀回收率≥70％，鐵的回收率≥98％，有價(jià)金屬回收指標(biāo)較高。該工藝還原溫度高，還原時(shí)間長(zhǎng)，能耗極大；酸浸渣用氰化法提取金銀，仍會(huì)產(chǎn)生二次氰化尾渣，造成生態(tài)環(huán)境的污染。
公布號(hào)為CN104404261A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，介紹了“一種金精礦氰化尾渣氯化焙燒同步還原回收金、鐵的方法”，該方法以反浮選法將氰化尾渣預(yù)先脫硅富集，干燥后的粗精礦與氯化劑、還原劑、脫磷劑、脫硫劑等混合進(jìn)行造球，烘干的球團(tuán)于1050～1250℃下進(jìn)行氯化揮發(fā)同步深度還原脫硫磷，將煙氣收集回收金，再將焙燒后的球團(tuán)破碎-磨礦-磁選，得到海綿鐵。該方法的金回收率達(dá)92～96％，可得TFe品位90～92.5wt％、硫含量<0.06wt％、磷含量<0.07wt％、鐵回收率88～93％的海綿鐵產(chǎn)品。該方法采用高溫氯化法揮發(fā)金，金的回收率高，但高溫氯化揮發(fā)工藝產(chǎn)生大量強(qiáng)腐蝕性且劇毒的氯氣和氯化氫氣體，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，煙氣收塵凈化工藝復(fù)雜，工業(yè)化應(yīng)用難度大，需要防止有毒氣體的泄漏，以防人員受到傷害。
綜上所述，現(xiàn)在的焙燒氰化尾渣處理方法普遍存在能耗高、無(wú)法實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、工藝安全隱患大、處理成本高等缺點(diǎn)，提出添加助熔劑磁化焙燒-非氰浸金銀-磁選的聯(lián)合選冶工藝，這一清潔生產(chǎn)工藝的應(yīng)用，將有效解決現(xiàn)有黃金冶煉生產(chǎn)中廣泛存在的焙燒氰化尾渣重污染難題，并高效回收有價(jià)金屬元素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無(wú)害化的方法，以高效回收有價(jià)金屬，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，并同步實(shí)現(xiàn)焙燒氰化尾渣的無(wú)害化處理。
該方法具體步驟如下：
(1)將焙燒氰化尾渣在70～90℃下烘干并打散，得到水分≤5wt％、-0.074mm≥80％的暗紅色粉狀物料；將得到的粉狀物料與助熔劑、還原劑按質(zhì)量比1：(0.01～0.05)：(0.15～0.30)混合均勻，裝入石墨坩堝中，在700～900℃下還原焙燒2～5h，焙燒結(jié)束后將熱焙砂水淬冷卻；
(2)將步驟(1)得到的水淬焙砂進(jìn)行一段磨礦，一段磨礦濃度為60～70wt％，一段磨礦細(xì)度-0.074mm占80～90％；將一段磨礦產(chǎn)品加水調(diào)節(jié)礦漿濃度至30～40wt％，加入煤油100～300g/t，攪拌3～5min，再加入2號(hào)油80～150g/t，攪拌3～5min，充氣進(jìn)行浮選脫碳；
(3)將步驟(2)得到的含碳物料返回步驟(1)焙燒，將步驟(2)得到的浮選脫碳物料調(diào)節(jié)液固比至(2～5)：1，加石灰乳調(diào)節(jié)礦漿pH值至10.5～12.5，投加環(huán)保浸金劑4～20g/t，攪拌浸出30～48h，過(guò)濾得到含金銀貴液和浸渣；
(4)將步驟(3)得到的浸渣進(jìn)行磁選，得到TFe≥61wt％的鐵精粉和尾礦。
其中，步驟(1)中助熔劑為碳酸鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的一種。
步驟(1)中還原劑為煙煤、無(wú)煙煤、褐煤中的一種。
步驟(3)中環(huán)保浸金劑為工業(yè)品，是由黃血鹽、尿素和堿經(jīng)高溫熔融反應(yīng)得到的灰白色塊狀貴金屬浸金劑，易溶于水，呈堿性，主要為聚合氰胺鈉和硫代硫酸鹽的混合物。
步驟(4)中磁選為二段磁選，一段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為100～150kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦進(jìn)行二段磨礦，二段磨礦細(xì)度為-0.045mm占60～80％；二段磨礦產(chǎn)品進(jìn)行二段磁選，二段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為80～100kA/m，得到鐵精粉，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，作為最終尾礦。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
(1)采用添加助熔劑的磁化焙燒工藝，將包裹金銀的赤鐵礦還原轉(zhuǎn)化成磁鐵礦，改變鐵礦物顆粒的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)，增加被鐵礦物包裹金銀的暴露率；通過(guò)助熔劑與石英及其它硅酸鹽礦物之間的固相反應(yīng)，將硅酸鹽礦物部分轉(zhuǎn)化成可溶性硅酸鹽，經(jīng)水淬冷卻和磨礦處理，可將可溶性硅酸鹽除去，將被硅酸鹽礦物包裹的金銀暴露出來(lái)，以提高金銀的浸出率。
(2)焙燒氰化尾渣經(jīng)700～900℃下磁化焙燒，殘留的劇毒氰化物已在高溫下被徹底分解；焙砂用環(huán)保浸金劑浸出金銀，環(huán)保浸金劑毒性低，其小鼠急性經(jīng)口毒性LD50為50.1mg/kg，遠(yuǎn)低于氰化鈉的毒性，屬于一般化工產(chǎn)品，以環(huán)保浸金劑浸出焙砂中的金銀，浸渣不再含有劇毒的氰化物，最終尾礦屬于一般工業(yè)固體廢棄物，實(shí)現(xiàn)了氰化尾渣的無(wú)害化處理。
(3)采用本發(fā)明對(duì)焙燒氰化尾渣進(jìn)行金、銀和鐵的協(xié)同回收，金的回收率≥90％，銀的回收率≥60％，磁選鐵精粉TFe≥61wt％，鐵的回收率在72～83％。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無(wú)害化的方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供一種焙燒氰化尾渣中金銀鐵回收及同步無(wú)害化的方法。
如圖1所示，該方法包括添加助熔劑磁化焙燒、浮選脫碳、非氰浸出金銀、磁選等步驟。
實(shí)施例1
某焙燒氰化尾渣的主要化學(xué)成分為：金品位3.62g/t、銀品位53.79g/t、鐵品位26.43wt％、硫品位1.02wt％、二氧化硅含量39.35wt％。主要金屬礦物為赤鐵礦，含有少量磁鐵礦和黃鐵礦，主要脈石礦物為石英。
按圖1所示工藝流程進(jìn)行金、銀和鐵回收及同步無(wú)害化處理，具體步驟如下：
(1)添加助熔劑磁化焙燒
將焙燒氰化尾渣于90℃下烘干并打散，得到水分4.5wt％、-0.074mm 82％的暗紅色粉狀物料；將粉狀物料與碳酸鈉、煙煤按質(zhì)量比1：0.02：0.25混合均勻，裝入石墨坩堝中于箱式電爐中800℃下還原焙燒5h，焙砂水淬冷卻。
(2)磨礦-浮選脫碳
將水淬焙砂進(jìn)行一段磨礦，一段磨礦濃度為60wt％，一段磨礦細(xì)度-0.074mm占85％；將一段磨礦產(chǎn)品加水調(diào)節(jié)礦漿濃度為30wt％，加入煤油300g/t，攪拌5min，再加入2號(hào)油150g/t，攪拌3min，充氣浮選脫碳，得到浮選脫碳物料供非氰浸出金銀，浮選含碳物料返回磁化焙燒。
(3)非氰浸出金銀
將浮選脫碳物料調(diào)節(jié)液固比至3:1，加石灰乳調(diào)節(jié)礦漿pH值至11.5，投加環(huán)保浸金劑15g/t，于礦用攪拌浸出槽中攪拌浸出36h，過(guò)濾得到含金銀貴液和浸渣。
(4)磁選回收鐵
將浸渣進(jìn)行一段磁選，一段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度150kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦再磨礦，二段磨礦細(xì)度為-0.045mm占80％；二段磨礦產(chǎn)品進(jìn)行二段磁選，二段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度80kA/m，得到鐵精粉和二段磁選尾礦，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，得到最終尾礦。
通過(guò)上述工藝流程的實(shí)施，金的回收率為92.6％，銀的回收率為62.4％，鐵精粉的鐵品位為61.3wt％，鐵回收率78.3％，最終尾礦不含劇毒氰化物，屬于一般工業(yè)固體廢棄物。
實(shí)施例2
某焙燒氰化尾渣的化學(xué)成分如下：金品位5.26g/t、銀品位68.24g/t、鐵品位32.85wt％、硫品位0.91wt％、二氧化硅含量32.72wt％。主要金屬礦物為赤鐵礦，主要脈石礦物為石英。
按圖1所示工藝流程進(jìn)行金、銀和鐵回收及同步無(wú)害化處理，具體步驟如下：
(1)添加助熔劑磁化焙燒
將焙燒氰化尾渣于80℃下烘干并打散，得到水分4.1wt％、-0.074mm占85％的暗紅色粉狀物料；將粉狀物料與硝酸鈉、煙煤按質(zhì)量比1：0.015：0.20混合均勻，裝入石墨坩堝中于箱式電爐中750℃下還原焙燒4h，焙砂水淬冷卻。
(2)磨礦-浮選脫碳
將水淬焙砂進(jìn)行一段磨礦，一段磨礦濃度為65wt％，一段磨礦細(xì)度-0.074mm占83％；將磨礦產(chǎn)品加水調(diào)節(jié)礦漿濃度為36wt％，加入煤油200g/t，攪拌5min，再加入2號(hào)油120g/t，攪拌4min，充氣浮選脫碳，得到浮選脫碳物料供非氰浸出金銀，浮選含碳物料返回磁化焙燒。
(3)非氰浸出金銀
將浮選脫碳物料調(diào)節(jié)液固比至2.5:1，加石灰乳調(diào)節(jié)礦漿pH值至12.0，投加環(huán)保浸金劑12g/t，于礦用攪拌浸出槽中攪拌浸出42h，過(guò)濾得到含金銀貴液和浸渣。
(4)磁選回收鐵
將浸渣進(jìn)行一段磁選，一段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度135kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦再磨礦，二段磨礦細(xì)度為-0.045mm占75％；二段磨礦產(chǎn)品進(jìn)行二段磁選，二段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度85kA/m，得到鐵精粉和二段磁選尾礦，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，得到最終尾礦。
通過(guò)上述工藝流程的實(shí)施，金的回收率為91.2％，銀的回收率為64.7％，鐵精粉的鐵品位為62.6wt％，鐵回收率80.9％，最終尾礦不含劇毒氰化物，屬于一般工業(yè)固體廢棄物。
實(shí)施例3
某焙燒氰化尾渣的化學(xué)成分如下：金品位2.78g/t、銀品位41.37g/t、鐵品位36.59wt％、硫品位1.38wt％、二氧化硅含量30.48wt％。主要金屬礦物為赤鐵礦，含有少量磁鐵礦，主要脈石礦物為石英，還有少量長(zhǎng)石和云母。
按圖1所示工藝流程進(jìn)行金、銀和鐵回收及同步無(wú)害化處理，具體步驟如下：
(1)添加助熔劑磁化焙燒
將焙燒氰化尾渣于85℃下烘干并打散，得到水分3.8wt％、-0.074mm占88％的尾渣物料；將尾渣物料與硫酸鈉、褐煤按質(zhì)量比1：0.025：0.30混合均勻，裝入石墨坩堝中于箱式電爐中850℃下還原焙燒4h，焙砂水淬冷卻。
(2)磨礦-浮選脫碳
將水淬焙砂進(jìn)行一段磨礦，一段磨礦濃度為70wt％，一段磨礦細(xì)度-0.074mm占85％；將磨礦產(chǎn)品加水調(diào)節(jié)礦漿濃度為40wt％，加入煤油250g/t，攪拌4min，再加入2號(hào)油100g/t，攪拌4min，充氣浮選脫碳，得到浮選脫碳物料供非氰浸出金銀，浮選含碳物料返回磁化焙燒。
(3)非氰浸出金銀
將浮選脫碳物料調(diào)節(jié)液固比至3.5:1，加石灰乳調(diào)節(jié)礦漿pH值至11.0，投加環(huán)保浸金劑8g/t，于礦用攪拌浸出槽中攪拌浸出48h，過(guò)濾得到含金銀貴液和浸渣。
(4)磁選回收鐵
將浸渣進(jìn)行一段磁選，一段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度150kA/m，得到一段磁選精礦和一段磁選尾礦；將一段磁選精礦再磨礦，二段磨礦細(xì)度為-0.045mm占72％；二段磨礦產(chǎn)品進(jìn)行二段磁選，二段磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度90kA/m，得到鐵精粉和二段磁選尾礦，將一段磁選尾礦與二段磁選尾礦合并，得到最終尾礦。
通過(guò)上述工藝流程的實(shí)施，金的回收率為90.4％，銀的回收率為62.8％，鐵精粉的鐵品位為61.9wt％，鐵回收率75.5％，最終尾礦不含劇毒氰化物，屬于一般工業(yè)固體廢棄物。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。