从含金黄铁矿精矿和焙砂中回收金
2019-03-05 10:21:23
黄铁矿有含金或根本不含金之分。含金黄铁矿经浮选产出的精矿再经氧化焙烧脱硫(或制酸),产出的焙砂和烟尘,呈疏松多孔结构,金粒大多从载体矿藏中解离出来呈单体,易于浸出收回。焙砂的组分首要转变为赤铁矿和少数磁铁矿,其间尚残存少数黄铁矿和磁黄铁矿之类的硫化物,提金后浸渣还可用于炼铁或制作水泥。在许多情况下,焙砂中还含有一定量的银、铜等有价金属,可考虑归纳收回。
影响黄铁矿焙砂中金浸出率的首要因素是焙烧温度、焙砂中残硫量和硫酸化程度。焙烧温度过高,颗粒易结块构成包裹金。为了使焙砂中残硫量减至最小,就需要充沛供氧,它也能较多地生成SO3,有利于焙砂的硫酸盐化和金的浸出。但焙烧制酸的作业又必须在供氧量略为缺乏的条件下进行,以防止生成SO3。故在焙烧实践中,要统筹硫酸和者的出产,使之产出含很多赤铁矿和少数磁铁矿的焙砂。
A.O.菲尔默(Filmer)研讨了南非几种含金黄铁矿焙砂中金的化浸出进程后发现,金的浸出率随焙砂的氧化程度而进步,而随焙砂中硫含量的增加而下降。他以为:焙砂中金的浸出速度慢和浸出率低,首要是难溶包裹金和硫化物中金的电化学钝化效果。包裹金首要是焙砂结块形成的。因而,焙烧进程中要使颗粒尽量散碎,让金粒充沛露出出来。不然,只要通过再细磨才干进步金的浸出率。电化学钝化则与载金矿藏的导电率有关。在黄铁矿和焙砂中与金共生的矿藏如黄铁矿,磁黄铁矿、磁铁矿都有较高的导电性。浸出进程中,在这些矿藏的整个表面上会发作氧的复原。它不但会增大氧和的耗费,还因氧对硫化物的氧化进程缓慢,而阻碍它荷载金粒的溶解速度。若焙砂是通过充沛氧化焙烧的,其间的矿藏绝大多数都转化为赤铁矿。赤铁矿的导电率约为10-4/m,近似绝缘体,除它所荷载的金粒外,它本身的表面不会发作氧的复原,金粒也不会发作钝化。既使焙烧进程中物料内的可溶组分在金粒表面生成被膜,对金粒溶解速度的影响也或许不大,更不大或许因而而引起金粒的钝化。当他运用99.9%的纯金板在纯的化浸出液顶用饱满甘电极丈量电位时发现,阴极电位坚持-0.6V时,金的溶解简直到达最大值;反之,阳极电位至-0.6V时,金就会由活化转为钝化。但向纯化液中参加铅、、、铋离子杂质时,它能使金的钝化倾向发作改动。
综上所述能够得出如下的定论:从未经充沛氧化焙烧的黄铁矿焙砂中提金,浸出率低的原因之一是焙砂孔隙结构发育不充沛,金粒不能彻底露出于浸出液中;原因之二是残存的荷金硫化矿藏在浸出时,表面上会发作氧的复原,而引起金的溶解受阻或钝化。若用来浸出只经部分氧化的焙砂,因为浸液中缺氧,的耗费虽多,也不能加强金溶解的效果。
根据对山东、河北、内蒙古等地含金硫精矿和焙砂的化提金实验,其作业条件和技能经济目标分述如下。
一、含金黄铁矿焙烧条件的挑选
根据黄铁矿热谱图,它的吸热峰值在650℃±50℃。很多出产实践证明,黄铁矿焙烧温度的凹凸是影响焙砂中金浸出率的关键因素之一。焙烧温度越高,产出焙砂的色彩越深,这是磁铁矿(Fe3O4)产出增多之故。它不但会使金粒露出削减,浸出率下降,且焙砂硬度大,加大磨矿难度。故在通常情况下,焙烧温度应力求在答应的下限温度中焙烧,使其产出以Fe2O3(赤铁矿)为主的红棕色焙砂。这种焙砂可在粗磨或不磨的条件下送化,金的收回率也高。
为了使金粒最大极限地露出出来,以进步金的浸出率,据实验:焙烧炉排出的赤热焙砂经水淬产出的水淬渣,比干法排渣金的化浸出率可进步7%。其效果是因为热焙砂迂骤冷而迸裂,使更多的金粒露出出来之故。
因为各地含金黄铁矿的矿藏结构和组分不同,焙烧时吸热峰值的温度也有差异,可进行实验测定,挑选最佳焙烧温度和焙烧时刻。许多厂矿焙烧黄铁矿是为了制酸。为满意制酸要求,通常将焙烧温度进步至850℃或900℃以上,它对焙砂提金是晦气的。对用含金黄铁矿焙烧制酸的厂矿,则应统筹制酸和提者的利益,以进步经济效益。
二、含金黄铁矿焙砂的浮选
山东某矿含金黄铁矿原矿经焙烧产出含金8.34g∕t的焙砂。焙砂中金呈微细粒级,粒度均小于0.074mm。其间0.074~0.053mm占20.30%,0.053~0.037mm占23.20%,0.037~0.010mm占24.50%,小于0.010mm的占32.00%。因为原矿通过氧化焙烧,质地疏松,解理增大,金粒刚失掉敲体矿藏(硫化矿藏)多解离呈单体,为浮选富集金供给了条件。
金的浮选选用三段磨矿和三次浮选作业,每次均产出粗选金精矿。为了使矿藏充沛涣散和按捺矿泥及赤铁矿等氧化物,每段磨矿都增加碳酸钠(2000~5000g∕t)、羧甲基纤维素(100~900g∕t)并选用20%固体的矿浆。浮选捕收剂用铵黑药、起泡剂2#油,选用分次加药捕收和分批刮泡。取得的精矿含金最高达324g∕t焙砂的浮选实验成果列于表1。三次精矿中金的总收回率为88.90%,均匀含金档次100.42g∕t。尾矿和矿泥中含金1g∕t。表1 黄铁矿精矿焙砂三段磨矿-浮选流程实验成果产品产率∕%金档次∕g·t-1金散布率∕%一次精矿1.967.395281.86100.4266.2288.90二次精矿2.61544.1513.84三次精矿2.8226.148.84尾矿44.8492.6051.001.005.3811.10矿泥47.7651.005.72算计100.00100.00100.00100.00
实验成果证明,为了取得好的目标,浮选前应先按捺矿泥及氧化物,和确保有满足的浮选时刻(三次浮选总时刻48min),并选用分次增加药剂。这样既能确保金粒均匀而长时刻地飘浮,又可防止浮选初期药剂浓度过大而使很多矿泥搀杂上浮。
三、含金黄铁矿精矿和焙砂的化实例
表2是山东、内蒙古、河北五个含金黄铁矿矿样的矿石处理及化工艺流程比照。其间5#样为金厂峪金矿的化尾矿,经迁西化工厂焙烧制酸后再进行化浸出。此工艺已于1982年在迁西化工厂建成25t∕d化提金工业实验厂,金的再浸出率77%。且从表中看出,在磨矿粒度适合的前提下,3#样的流程为好,它收回率最高,且化处理的进料少,与1#和2#样比还削减了化浸出前的再磨矿作业。化浸渣中残留的金,经查验80%均为包裹金,这是因为黄铁矿中金的粒度太细而难于收回。
表2 含金黄铁矿精矿和焙砂化浸出比较编号产地工艺
流程化前磨矿∕%-300目NaCN∕
g·t-1CaO∕
kg·t-1浸出
时刻∕h质料档次∕
g·t-1浸渣含金∕
g·t-1金浸出率
∕%1山东原矿浮选精矿化98.06.25.0101.2591.672山东原矿浮选精矿焙烧后化53.23.85.01018.501.3392.813山东原矿焙烧后浮选精矿化不磨6.011.6524104.04.7595.084内蒙原矿焙烧后化不磨1.542.088.61.2086.055河北化渣焙烧水淬后化83%
-360目0.946.778.54.200.9677.00
四、黄铁矿精矿焙砂和烟尘的化
某硫酸厂欢腾焙烧炉焙烧含硫29.34%、金6~9g∕t的黄铁矿精矿制酸产出的焙砂,金呈微细粒状。其间,小于10μm的金粒占52.5%、+53μm的金粒仅占11.3%。
焙砂由焙烧炉排出并经水淬、脱水、磨矿和洗矿。洗矿作业包含水力旋流器分级、浓缩及过滤,以除掉矿砂中的硫酸铜、酸、贱金属氧化物和铁盐等。然后加石灰处理矿浆至pH10(未加石灰前矿浆pH2~3)送拌和化。金的收回率为72%~80.%。因为洗矿处理不完善,金的收回率偏低,和石灰的耗费量也很高。
钼焙砂生产工艺和实践
2019-02-25 09:35:32
钼精矿深度加工的第一步按传统办法是经氧化焙烧出产出工业三氧化钼——钼焙砂。其质量标准见表1。
氧化焙烧时,辉钼矿分子中发作如下改变:Mo4+氧化成Mo6+、S2-氧化成S4+,生成相应的MoO3和SO2气体。MoO3留在焙砂中,SO2进入炉气排出。
表1 钼培砂(工业Mo2O3)标准国家或厂商等 级Mo≤SPCuPbWO3SiO2≤中 国 AsSnCYM05555.00.150.040.40.040.050.10YM05252.00.250.050.50.060.070.15YM04848.00.250.070.80.060.070.15YM04545.00.300.091.500.100.100.20美国后勤总署(GSA) 60.00.250.050.500.15 克莱麦克斯71年标准标 准57.00.100.050.15 产品典型分析60.00.060.020.10 菲利浦兄弟公司 57.00.100.050.50.05Bi0.01As0.01美国钼公司优 级62.00.050.05~0.040.30~0.200.05~0.02 60.00.150.070.5 加拿大钼公司 570.100.050.40 西德金属公司(代销标准)570.100.050.30.060.0615一、氧化培烧机理
钼精矿在氧化培烧进程进行的一系列化学反响,大体可归纳为三类:(1)辉钼矿氧化生成三氧化钼及三氧化钼与辉钼矿之间相互作用。(2)钼精矿中杂质矿藏氧化及氧化产品间的相互作用。(3)三氧化钼与杂质氧化物间的相互作用。下边将别离作介绍:
1、辉钼矿的氧化
辉钼矿的氧化是一个放热进程,一旦到达焚烧温度,反响就能自发进行下去:MoS2+31O2=MoO3+2SO2+955kJ2与其他硫化物的氧化进程附近,辉钼矿的焚烧温度约为400℃左右,见表2。
表2 硫化矿藏氧化反响对照表反 应热效应(KJ/mol S2)燃点(℃)粒度(mm)MoS2→MoO3955365<0.063 4650.09~0.1272CuS→4CuO10614650.09~0.1272NiS→2NiO910665<0.0632ZrS→2ZrO889615<0.063FeS2→1/3Fe3O4791360<0.063明显辉钼矿的粒度对燃点影响较大,所以,对钼精矿粒度一般要求较细。GB3200-89要求钼精矿细度≥60%-200目。
辉钼矿在氧化焙烧气氛下,颗粒表面被氧化生成的氧化膜所掩盖。进一步反响,氧气穿过氧化膜向辉钼矿粒内部分散,氧化重生的二氧化硫气体则从氧化膜内向外分散。明显,辉钼矿氧化敏捷与反响生成的氧化膜结构相关。研讨标明,当温度低于400℃,辉钼矿表面氧化生成的是细密氧化膜,它对氧和二氧化硫的分散都很晦气。此刻辉钼矿氧化速度变得很慢。当温度升高,超越550℃~600℃后,辉钼矿表层氧化生成了多孔、疏松的氧化膜。此刻,氧与二氧化硫易于穿透氧化膜而不会受阻,氧化速度相应加快。所以随温度的上升,辉钼矿氧化速度加快。600℃时辉钼矿氧化速度可达0.009mm/min。
辉钼矿的氧化物—三氧化钼是一个低熔点(795℃)低沸点(1155℃)物质,它在熔化前就已开端提高并且随温度上升,提高加重。610℃时其蒸汽压为1.2Pa、800℃时达1350Pa(见表4-15)。明显,为避免三氧化钼提高而下降焙烧工艺的钼收回率,辉钼矿焙烧温度不宜太高。
辉钼矿在隔绝了空气(如钼精矿烧结块内部)或供氧缺乏时焙烧,其表面氧化层中三氧化钼会与里层没有氧化的二硫化钼反响:
6MoO3 + MoS2 = 7MoO2 + 2SO2↑
然后呈现:表层为MoO3、中层呈现MoO2,内核残留有MoS2的包裹状况。MoO3与MoS2混合物在惰性气体中焙烧实验标明:随温度上升,MoS2参加上述的反响量增多,600℃下焙烧,经60min后有45%MoS2与MoO3反响。700℃焙烧,经60min后MoO2反响量高达90%。MoO2、MoS2都不溶于;MoS2也会使钼焙砂含硫量升高。为避免辉钼矿“烧不透”,有必要操控炉温,不宜过高。并要避免炉料粘结。
明显,为加快辉钼矿的氧化,炉温越高越好,有必要超越500~600℃;而为避免三氧化钼提高和炉料烧结,炉温又不宜太高。工业出产中有必要将其操控于550~650℃之间。
2、杂质矿藏的氧化
钼精矿里不可避免地含有一些杂质矿藏。其间,比较多的是石英或硅酸盐。其次,还含有Fe、Cu、Pb、Bi、Zn……的硫化矿藏、CaCO3、(方解石、白云石、石灰石)以及少数含P、As、Sb的矿藏。在550~630℃焙烧条件下,不少杂质矿藏也参加反响,生成相应氧化物或盐类。
非钼硫化矿藏在焙烧时也发作氧化,生成相应氧化物,通式为:MeS+11O2→MeO2+SO2↑–△Q2例如:FeS2+22O2→1Fe3O4+2SO2↑–791KJ33氧化物或盐又可与SO3(或P、As、Sb的氧化物)反响生成相应的硫酸盐(或磷酸盐、盐……),反响通式为:
MeO+SO3→MeSO4;
CaCO3+SO3→CaSO4+CO2↑
生成的这些硫酸盐有的在加热中易再分化,仍然生成相应氧化物,如:CuSO4△CuO+SO3↑→650℃有的(如CaSO4在1450℃后才干解离)在焙烧温度下却难解离,而残留在钼焙烧砂中,使产品硫(或磷、砷等)含量升高。
3、三氧化钼与杂质氧化物间的归纳反响
三氧化钼是酸酐,在与金属氧化物(碱酐)或盐一起焙烧时,会生成相应的钼酸盐,常见反响:
CaO+MoO3=CaMoO4 (400℃后);
CaO+MoO3=CaMoO4+CO2↑;
CuO+MoO3=CuMoO4 (300~800℃);
CuSO4+MoO3=CuMoO4+SO3↑;
PbO+MoO3=PbMoO4;
FeO+MoO3=FeMoO4↓ (300~850℃)。
而Fe2O3一般不能与MoO3反响。
这些钼酸盐有的易热解离,例如CuMoO4(900℃以上解离:CuMoO4△CuO+MoO3)→900℃而CaMoO4、PbMoO3以及FeMoO4比较稳定,到1000~1100℃仍然难解离,进入焙砂中,其间CaMoO4(及MgMoO4)不溶于,Fe2(MoO4)3在中表层溶解,生成密致Fe(OH)3,它阻挠了Fe2(MoO4)3进一步溶解,当用钼焙砂经浸出产仲钼酸铵时,它们会进入浸渣而下降钼的浸收回率。PbMoO4的沸点(1050℃)与MoO3明显提高温度共同,在用提高法出产高纯三氧化钼时难于与MoO3别离。Bi2(MoO4)3与PbMoO4相似也会搅扰三氧化钼进一步纯化。
除以上三类反响外,钼精矿中易熔脉石(如硅灰石等)在氧化焙烧的温度下易熔化使钼精矿烧结、结块,形成炉料烧不透。
炉温缺乏时MoS2氧化速度太慢;炉温太高,MoO3提高加重,有害副反响加重。因而,钼精矿的氧化焙烧要严厉操控炉温。这是在其他硫化矿氧化焙烧时不存在的。
二、氧化焙烧实践
氧化焙烧炉一般有四种:多层炉(又名多膛炉)、欢腾炉、回转炉、反射炉。大型工厂往往用前三种。小型和乡镇厂商一般用后一种。
1、多层炉焙烧钼精矿
多层炉早已在黄铁矿制酸工艺中广为使用。它是一个圆柱的炉体,内部由多层(常见有8、10、12、16层)炉床组成,每层都有机械耙翻动、推移炉料。
美国克莱麦克斯公司鹿特丹厂的焙烧炉直径6.5m,共十二层。美国矿藏(杜瓦尔)公司选用¢6.0m十层炉。我国吉林铁合金金厂、金堆城连花寺氧化钼厂也选用相似焙烧炉。俄罗斯用6.8m的八层焙烧炉。
焙烧时,钼精矿经给料口给入最上层炉床,经机械运动的耙料设备不断翻动推动,并由该层排料口撒落到下一层炉床,钼精矿接连由上部参加,炉料不断翻动推动并逐层向下一层排出。焙烧好的焙砂,不断由最下一层炉床上耙下,经排料口排出。
在多层炉中,炉料自上而下,气流自下而上逆流触摸,料、气混合杰出,焙烧供氧足够。炉料经机械不断翻动,在从炉床撤落到下一层时,炉料呈飘浮状况,氧化反响剧烈。故此,钼精矿的氧化很充沛,残硫很低。
鉴于氧化焙烧对炉温要求严厉。焙烧钼精矿的多层焙烧炉比其他用处(比方制硫酸)多层炉不同,每层炉床增设了独自输入空气和排放废气的管道,一起还通过向炉床喷洒带水的空气,来调理反响的炉温。美国Climax¢6.5m12层炉的炉温散布见图1。前苏联常用¢6.8m8层炉的规范炉温散布见表3。
表3 8层炉各层炉温层号12~34~56~78温度(℃)100~150400~500550~680600~660400~450图1 多层炉炉温散布
不论8层炉或16层炉,它们在炉中反响状况均可将炉子分为4个区(见图1)。
预热区:新给入的钼精矿受上升热气流及外部喷入的(根据需要决议喷入量)蒸汽预热钼精矿粒上吸附的浮选油在此区间蒸腾并焚烧。由于此区间炉温较低辉钼矿氧化速度很慢,仅表层能细微氧化。
第二区:辉钼矿氧化并与很多没有氧化的辉钼矿反响。此刻首要生成二氧化钼。
第三区:此刻,辉钼矿量已削减,此区间首要为二氧化钼进一步氧化成三氧化钼的反响阶段。
第四区:残存的辉钼矿及二氧化钼进一步氧化,直至反响完毕。
第二、三区是氧化焙烧首要反响区间,反响开释热量很大,不只可保持氧化有必要的炉温,还捉襟见肘。此两区间往往还须通人空气以下降沪温,使其不过热。
第四区的反响已近尾声,靠反响自身开释的热量已缺乏以保持有必要的炉温,为使炉料焙烧透,此区装有燃气喷嘴,由外部供热以确保450℃以上的炉温。
焙烧所发生SO2及SO3气体随废气排出,第二、三区浓度较高,可独自排出收回制酸。焙烧时还会有很多粉尘随烟气逸出,有必要通过收尘体系收回。收尘体系一般由旋风除尘器与电除尘器结合其作用较好。所收粉尘中不只有氧化钼还有氧化不充沛、未经氧化的辉钼矿。所以粉尘还要回炉从头焙烧。
多层炉的焙烧才能较高,一般每平方米炉床每天可处理60~80kg钼精矿。美国克莱麦克斯公司鹿特丹厂¢6.5m12层焙烧炉,处理钼精矿才能达100kg/m2·d(或30~40t/d·炉),产品含硫很低仅只0.045%,钼焙烧收回率高达99%,收尘率也到达98.5%。俄罗斯报导,¢6.8m八层焙烧炉,每小时可产800kg钼焙砂(即20t/d钼焙砂)。
2、欢腾炉焙烧钼精矿
欢腾焙烧也是化工或冶金工业焙烧硫化矿藏常见的设备。我国白银有色金属公司就选用欢腾炉焙烧硫化铜精矿。
和多层炉相同,欢腾炉外形也是竖圆柱。只是在欢腾炉中没有层和炉床。
容器中固体粉末在上升气流中不同的状况如图2所示。图2 固体颗粒不同流速下状况
气流流速太小,固体粉末不动,呈渗滤型;气流流速加大,当达临界速度νmin后,固体粉末开端胀大变成流化状况,气流中的固体颗粒剧烈运动,外观很象欢腾的液体。气流流速持续加大,当达另一临界速度νmax后,固体颗粒呈悬浮状况被气流带走。
欢腾焙烧时,空气由下而上,钼精矿粉由上而下,两者逆流运动。在欢腾区,空气流速正介于两个临界速度νmin与νmax间,炉料呈流化态很象欢腾的液体,故被称流化欢腾或欢腾焙烧。欢腾炉的结构见图3。它是一个竖的圆柱形耐火室。其下部有带孔的空气散布板,空气流经此均匀向上喷出。钼精矿经主动加料机由炉体中部加料口向下参加欢腾床。焙烧好的钼焙砂由护体1~1.5m高处的出料孔不断涌出。炉气及被带着的粉尘经炉顶部烟道送进除尘器。经收尘器收回的粉尘回炉再焙烧,废气收回SO3或排空。图3 欢腾炉示意图
欢腾炉的发动进程:热空气将炉内的辉钼矿加热至500~510℃,氧化反响开端并成佛腾反响层。然后不断供料,氧化反响不断加重,炉温随之上升,约15至30min内即可使炉温到达所需炉温的最高值560~570℃。随钼精矿不断参加,欢腾层高度逐步上升,当升至出料口高度后,焙烧好的焙砂不断由出料口排出,至此,欢腾炉进入接连出产状况。
金精矿焙砂浸出车间设计
2019-02-25 09:35:32
杂乱金精矿焙砂浸出车间规划
以焙烧车间产出的焙砂为质料,经酸浸脱铜锌、盐浸脱铅、化浸金和锌粉置换,取得金泥的杂乱金精矿冶炼厂车间规划。金泥为下一步提纯金银的质料。规划内容包含:工艺流程、设备挑选、车间装备和首要技术指标。工艺流程一般依据焙砂成分、扩展实验成果和同类工厂的实践经验断定。
我国某厂的工艺流程如图。精矿焙烧后焙砂中的金属有的(如铜、铅、锌)变为硫酸盐,有的(如铁)变为氧化物,有的(如砷)蒸腾进入烟气。用稀硫酸浸出时,焙砂中的锌、铜呈硫酸盐进入溶液,铅和金银以及很多脉石仍留在浸出渣中。浸出矿浆经稠密分出的上清液,送归纳收回车间(见杂乱金精矿冶炼厂归纳收回车间规划)收回铜、锌,稠密机底流经过滤洗刷后,送化浸出工序。化浸出所产贵液即焙砂经化浸出后所得的含金溶液,送锌粉置换工序。化渣经浆化后送往渣场。
一般用锌粉置换法从贵液中置换出金泥,即先将贵液过滤,除掉其间的悬浮物,在脱氧塔中进行真空脱氧,然后加锌粉置换金银。锌粉加到贵液泵的入口处,在泵中混兼并开端反响,在压滤中完结悉数置换作业。压滤所得金泥送金银提纯车间处理,沉金后的贫液即贵液中的金被置换出去后所剩的溶液,一部分回来去用做化调浆,另一部分经处理收回或损坏其间的根,到达要求后排放(见金银选冶厂含污水处理车间规划),兼起扫除溶液中循环堆集的有害杂质的效果。如质猜中含铅高,规划时须在化前添加脱铅工焙砂浸出工艺流程示意图序,行将脱铜后的渣在加热状态下用挨近饱满的食盐水浸铅,经固液别离及洗刷作业,浸渣送化浸出,盐浸液经脱银脱铅后,把食盐溶液蒸腾浓缩至挨近饱满状态,回来盐浸工序运用。设备挑选酸浸脱铜一般选用机械拌和槽,槽内与矿浆触摸的部分要有防腐及耐磨办法。固液别离和洗刷设备多用稠密机与水平带式真空过滤机,要考虑防腐。化浸出常用双叶轮高效拌和槽,浸出后矿浆的固液别离和洗刷设备,也用稠密机和水平带式真空过滤机,但不须防腐。脱铅工序的盐水蒸腾浓缩,选用立式列管蒸腾器,设备腐蚀严峻,要用高档耐腐蚀合金。
锌粉置换设备,用普通碳素钢制造。 脱氧设备选用真空脱氧塔。 金泥过滤一般选用板框压滤机,滤布表面须采纳避免微细金泥透滤的办法。车间装备焙砂浸出车间一般规划为两层建筑,各种贮槽、泵、真空泵、空压机,多装备在地面上。各种机械拌和槽的槽顶、过滤机、压滤机、置换设备等,多装备在楼上。为了简化物料运送,规划中须尽量使用高差使液体自流。化浸出因为反响时间长,所需化槽多,一般选用阶梯式装备,矿浆靠位差由前一槽顺次流入下一槽。多效蒸腾器因为本体较高,可依据操作和维修点的需求,规划为四层的建筑。 化槽、稠密机及大部分贮液槽可依据区域气候规划成露天或带简易厂房的装备。
首要技术指标
含金黄铁矿焙砂的浮选
2019-01-24 17:45:41
山东某矿含金黄铁矿原矿经焙烧产出含金8.34g∕t的焙砂。焙砂中金呈微细粒级,粒度均小于0.074mm。其中0.074~0.053mm占20.30%,0.053~0.037mm占23.20%,0.037~0.010mm占24.50%,小于0.010mm的占32.00%。由于原矿经过氧化焙烧,质地疏松,解理增大,金粒刚失去敲体矿物(硫化矿物)多解离呈单体,为浮选富集金提供了条件。
金的浮选采用三段磨矿和三次浮选作业,每次均产出粗选金精矿。为了使矿物充分分散和抑制矿泥及赤铁矿等氧化物,每段磨矿都添加碳酸钠(2000~5000g∕t)、羧甲基纤维素(100~900g∕t)并采用20%固体的矿浆。浮选捕收剂用铵黑药、起泡剂2#油,采用分次加药捕收和分批刮泡。获得的精矿含金最高达324g∕t焙砂的浮选试验结果列于下表。三次精矿中金的总回收率为88.90%,平均含金品位100.42g∕t。尾矿和矿泥中含金1g∕t。表 黄铁矿精矿焙砂三段磨矿-浮选流程试验结果产品产率∕%金品位∕g·t-1金分布率∕%一次精矿1.967.395281.86100.4266.2288.90二次精矿2.61544.1513.84三次精矿2.8226.148.84尾矿44.8492.6051.001.005.3811.10矿泥47.7651.005.72合计100.00100.00100.00100.00
试验结果证明,为了获得好的指标,浮选前应先抑制矿泥及氧化物,和保证有足够的浮选时间(三次浮选总时间48min),并采用分次添加药剂。这样既能保证金粒均匀而长时间地飘浮,又可避免浮选初期药剂浓度过大而使大量矿泥夹杂上浮。
锌的冶炼方法
2019-01-25 15:49:20
在锌的冶炼方法中,有火法与湿法两种生产工艺。火法炼锌应用较早,其中有横罐炼锌、竖罐炼锌、电热法炼锌、鼓风炉炼锌等方法。湿法炼锌兴起得较晚,第一个半工业性湿法炼锌试验开始于18世纪90年代,直到第一次世界大战中期,湿法炼锌才正式开始工业生产。 在湿法炼锌的发展中,广大的技术人员,首先攻克的是中性浸出、净化、电解几个过程,到了20世纪60年代后将发展的重点又转移到中性浸出渣及有价金属的综合回收上。因中性浸出渣的量大,渣含锌高(20%~30%),怎样回收其中的锌成为一个重要问题,在人们不断努力下,又发展出火、湿两种处理中性浸出渣的方法。火法是用高温烟化挥发,以Zn0烟尘的形式,返回浸出回收其中的锌;湿法是高温高酸浸出,使锌进入溶液,同时大量的铁也随之进入溶液,随后使用黄钾铁矾法、针铁矿法或赤铁矿法除铁,使含锌液再返回到中性浸出,回收其中的锌。多年的实践证明,用中性浸出、高温高酸处理浸出渣、除铁、净化、电解的湿法炼锌,在锌的回收率、综合回收有价金属,节能及环保上较火法有一定的优点。至今湿法炼锌已成为生产锌的主要方法,在世界锌的总产量中,大约有80%是用湿法生产。我国与世界上锌冶炼的发展一样,除早期建立的厂家使用火法外,新建设的多数厂家均使用湿法炼锌工艺。 典型湿法炼锌工艺流程有:中性浸出、净化、电解等工序,中性浸出渣处理有回转窑烟化或高温高酸浸出除铁工艺。对湿法炼锌流程可总结归纳如下图所示。 在图中,特别要指出的是焙烧工序实际上是火法过程,中浸渣的高温烟化挥发也是火法过程,因为它们是湿法炼锌中不可缺少的工序,故包含在湿法炼锌工艺中。目前在湿法生产中仍多使用a流程,但b流程使用者正迅速增加。
含金黄铁矿精矿和焙砂的氰化实例
2019-02-19 10:03:20
下表是山东、内蒙古、河北五个含金黄铁矿矿样的矿石处理及化工艺流程比照。其间5#样为金厂峪金矿的化尾矿,经迁西化工厂焙烧制酸后再进行化浸出。此工艺已于1982年在迁西化工厂建成25t∕d化提金工业实验厂,金的再浸出率77%。且从表中看出,在磨矿粒度适合的前提下,3#样的流程为好,它收回率最高,且化处理的进料少,与1#和2#样比还减少了化浸出前的再磨矿作业。化浸渣中残留的金,经查验80%均为包裹金,这是因为黄铁矿中金的粒度太细而难于收回。表 含金黄铁矿精矿和焙砂化浸出比较编号产地工艺
流程化前磨矿∕%-300目NaCN∕
g·t-1CaO∕
kg·t-1浸出
时刻∕h质料档次∕
g·t-1浸渣含金∕
g·t-1金浸出率
∕%1山东原矿浮选精矿化98.06.25.0101.2591.672山东原矿浮选精矿焙烧后化53.23.85.01018.501.3392.813山东原矿焙烧后浮选精矿化不磨6.011.6524104.04.7595.084内蒙原矿焙烧后化不磨1.542.088.61.2086.055河北化渣焙烧水淬后化83%
-360目0.946.778.54.200.9677.00
提高含砷金精矿两段焙烧焙砂中金浸出率的研究
2019-02-20 11:59:20
金精矿提金前的预氧化处理首要有焙烧氧化、加压氧化和细菌氧化三种办法。实践标明,焙烧作为传统工艺仍然以其工艺老练、适应性强、操作简略和技能牢靠、出资本钱相对较低一级成为金精矿预处理工艺中最具有吸引力的处理办法。现在,首要选用两段焙烧工艺处理含砷含硫的难处理金精矿,在榜首段炉内复原气氛焙烧脱砷发作的作为白砷产品,在第二段炉内氧化焙烧脱硫发作的二氧化硫烟气制硫酸,烧渣用于化浸金,该工艺能够完成金、砷、硫资源的归纳利用。
2000年以来,国内涵金精矿欢腾氧化焙烧基础上开展起来的针对含砷难处理金精矿处理的两段焙烧技能得到了敏捷的开展,相继建成6家专业黄金冶炼厂商并投产运转,其间5个供应商的处理规划在100~200t∕d,这6家专业黄金冶炼厂商中,有4家由北京矿冶研讨总院规划并供给技能服务。我国最大的含砷难处理金精矿两段焙烧设备是青海大柴旦矿业公司的两段焙烧炉,由北京矿冶研讨总院供给成套技能并项目EPCM,其处理规划到达了处理含砷金精矿480t∕d。
咱们以为,在无法将难处理含砷金精矿掺入到重有色金属熔炼进程中归纳收回其间的有价金属的条件下,要对含砷难处理金精矿完成就地产金,并归纳收回金银砷硫等资源,选用两段焙烧处理工艺仍然是较佳的挑选。
尽管我国国内两段焙烧在难处理含砷金精矿焙烧提金方面开展较快,但现在运转的两段焙烧黄金冶炼工艺中化尾渣含金仍然偏高,渣金根本均匀在4g∕t以上,针对一些特别难处理的含砷金精,其化尾渣含金档次更高。所以,怎么进步两段焙烧烧渣中金的浸出率,下降尾渣中金的档次防止资源糟蹋以及进步冶炼厂商经济效益是现在迫切需求处理的问题。
本文针对西部某难处理金精矿两段焙烧工业出产进程中焙砂进行浸出提金实验研讨,获得了最优的浸出工艺条件及最佳金浸出率,为工业出产供给辅导具有实际意义。
一、两段焙烧焙砂的根本组成
对焙砂与烟尘进行多元素分析,成果列于表1。
表1 焙砂与烟尘首要化学成分
矿藏学研讨及扫描电镜调查标明,镜下能见到焙砂中金的颗粒,但粒度很小,一般
烟尘中硫的含量显着高于焙砂中硫的含量,烟尘中硫的存在方式首要为硫酸盐,但仍有少数未焙烧彻底的磁黄铁矿。烟尘中的As,与焙砂比较显着较高,这是因为烟尘在焙烧时停留时刻相对较短,而导致脱砷不彻底。
二、化浸出验证实验
(一)焙砂化浸出粒度对金浸出的影响
对该两段焙砂进行粒度分析,-0.055mm粒级占71.16%,-0.039 mm粒级占63.09%,阐明焙砂尚达不到难处理金精矿焙砂化浸出所要求的粒度,所以在化浸出提金前需求对焙砂进行进一步的细磨,以进步金的化浸出率。
选用惯例化浸出,分别称取磨矿后不同粒度的焙砂80g置于化滚瓶中,在常温下化浸出。浸出矿浆浓度40%,首先用CaO(6kg/t)调矿浆pH~10.5,翻滚预处理4h,然后再参加NaCN溶液浸出,NaCN用量6kg/t,pH=11.5下浸出32h。化浸出实验成果列于表2。
表2 焙砂粒度对金浸出的影响由表2可见,跟着焙砂浸出粒度的变细,金的浸出率显着进步。当焙砂化浸出粒度到达-0.039mm占87.82%时,金的浸出率到达88.86%,持续进步焙砂浸出细度,金的浸出作用添加缓慢。另一方面添加磨矿细度,电耗、钢球丢失以及磨矿作业时刻等也随之添加;此外,磨矿太细将会给后续操作带来许多费事。主张焙砂化浸出粒度在-0.039mm占90%左右为宜。
(二)用量对金浸出的影响
选用焙砂浸出粒度为-0.039mm占90%,改动用量,其他条件同上,直接进行化浸出。实验成果列于表3。
表3 用量对金浸出率的影响由表3可看出,当NaCN用量为4.0kg/t,即浸出浓度0.267%时,金浸出率为88.86%。持续添加NaCN用量,金浸出率没有显着进步。主张选用NaCN用量为4.0 kg/t。
(三)焙砂化浸出维护碱的挑选实验
在化浸出进程中需求参加维护碱调理化浸出矿浆溶液pH在10~11.5。维护碱的存在具有三方面作用:(1)浸出进程需求的氧气是通过向浸出矿浆溶液通入空气供给。空气中的酸性气体,如CO2将使浸出矿浆溶液的pH下降,使水解,当维护碱存在时,能够消除这一影响;(2)浸出进程中许多伴生矿藏发作的副反响生成酸性化合物,必须用维护碱中和;(3)化浸出进程中一些伴生矿溶解构成的离子对金的浸出液起抑制作用或耗费,维护碱可与之反响而消除这一作用。
选用氧化钙、氢氧化钙以及做维护碱,调矿浆pH在9左右,进行预拌和处理后,再参加对焙砂进行化浸出,浸出粒度-0.039mm占90%。维护碱挑选实验成果见表4。
表4 不同维护碱与用量对金浸出率的影响
由表4可知,选用以上三种维护碱进行化浸出时,对金的浸出率并没有实质上的差异,现在在出产上挑选何种维护碱首要考虑出产本钱以及使用方便。
本实验没有选用碳酸钠(或碳酸铵)为维护碱进行实验,首要原因是,碳酸钠(Na2CO3)或碳酸铵均简单水解成H2CO3,而H2CO3可分化NaCN。因而,用碳酸钠(或碳酸铵)做维护碱时,欲下降的用量可能性很小。
三、进步焙砂中金化浸出率的讨论
(一)焙烧烟尘化浸出
工艺矿藏学的研讨标明,焙砂与焙烧烟尘中存在必定数量的磁黄铁矿,一起,因为焙烧金精矿中有少数黄铜矿存在,焙烧后见有少数蓝辉铜矿存在,所以焙砂的这两项目标严重影响金的浸出及的耗费。两段焙烧的烟尘的化浸出成果(浸出条件:0.039mm占87.8%、NaCN用量4.0kg/t、CaO用量6.0kg/t)标明:焙砂再磨后化金的浸出率到达89.15%,渣金档次4.28g/t;烟尘中金的化浸出率均匀88.42%,渣金档次6.82g/t。
(二)焙砂与烟尘再焙烧-化浸出为阐明焙砂与焙烧烟尘的质量对化浸出的影响,对焙砂与焙烧烟尘进行再焙烧-化浸出实验研讨。焙砂及焙烧烟尘马弗炉再焙烧首要元素化学分析成果如表5所示。
表5 焙砂与烟尘马弗炉再焙烧元素化学分析成果
表5标明,焙砂再焙烧仍然有28%脱硫率,所以标明仍有部分未分化的硫化矿藏在再焙烧进程中被氧化分化。而因为焙砂中的As、Sb在焙砂中以钙的化合物方式存在,被固定在焙砂中,在焙烧温度下难以分化脱除。当出产进程中的烟尘再焙烧时,其脱硫率在55%~60%。砷与Sb因为焙烧时氧化气氛过强,被反响生成砷(或锑)酸盐,而砷(或锑)酸盐是很安稳的化合物,仅在很高温度下才干分化,因而砷(或锑)持续残留在焙砂中。焙砂与烟尘650℃再焙烧-化浸出成果如表6所示(浸出条件:-0.039mm占90%、NaCN用量6.0kg/t)。
表6 焙砂与烟尘再焙烧-化浸出成果由表6可见,当焙砂通过再焙烧-化浸出,金的浸出率到达了92.69%左右,较焙砂直接细磨-化浸出,金的浸出率进步了4个百分点左右。可见,出产现场两段焙烧发作的烟尘通过再焙烧后,化渣中含金档次显着下降。
四、浸出渣的相组成及金在其间的状况
浸出渣首要相组成为由黄铁矿氧化脱硫转化而得的赤铁矿相,别的,不同程度上残留有FeS,烟尘中尤多。影响Au化作用的首要矿藏学要素是天然金的粒度极细,部分为赤铁矿或脉石(如石英)所包裹。浸渣中金的化学物相分析成果标明:金首要以氧化铁包裹金方式存在,散布率为69.50%,其次以硫化物包裹金方式存在,散布率为17.20%,只要少部分以露出金方式存在,散布率仅为5.80%,还有一少部分包裹在硅酸盐相中,散布率为7.50%。
化浸出渣中多孔状的铁氧化物部分已构成细密化的赤铁矿,若将浸出渣进一步超细磨,将可持续浸出少数本来被包裹的天然状况Au,但渣中的大部分Au仍然不行浸出。这部分金是存在精矿中的不行见金,这些不行见金尽管在氧化焙烧进程中跟着硫化物中硫的氧化脱出或构成的硫酸盐被浸出,大部分已变为可浸金,但仍然有部分为铁氧化物包裹而成为不行浸金。这种与铁氧化物关系密切的金只能随氧化铁的不断溶解才干不断露出,才干变为可浸出金。
五、定论
(一)焙砂(胶带过滤机后)归于典型难处理含多金属的金精矿焙砂;焙砂中存在没有分化的黄铁矿颗粒及分化不彻底的FeS以及未分化彻底的磁黄铁矿;焙烧烟尘中存在磁铁矿以及磁赤铁矿相,烟尘中见有较多的磁黄铁矿(FeS)存在;
(二)在焙砂磨矿细度-0.039 mm占90%,CaO用量6kg/t(焙砂)、NaCN用量4kg/t(焙砂)、化时刻32h化条件下,化浸出渣中金档次为4.28g/t,金浸出率到达89.15%;
当焙砂再焙烧-细磨-化浸出时,再焙烧焙砂金的化浸出到达92.61%,渣中金档次2.92g/t。
(三)该含砷难处理金精矿两段焙烧提金现在存在的要害问题是金精矿焙烧产品质量欠好,直接影响到金的化浸出率及的耗费。在出产中完善含砷金精矿两段焙烧工艺条件以及加强焙砂化前的预处理等是进步金浸出率以及下降耗费的要害。
铜阳极泥硫酸盐化焙砂的浸出脱铜
2019-03-05 10:21:23
铜阳极泥经马弗炉或回转窑硫酸盐化焙烧蒸馏除硒,其间大部分铜、镍等贱金属和部分银均氧化为固态的CuSO4、NiSO4及Ag2SO4等。当用热水(参加少数硫酸)浸出时,这些可溶硫酸盐便进入溶液。过程中,可溶硫酸盐的去除是否彻底,在很大程度上取决于液固比、溶液温度和拌和条件。焙砂粒度的巨细亦会影响浸出作用。
某厂运用圆筒形下部呈漏斗状的铅锑合金整浇脱铜槽(图1),每槽处理焙烧除硒蒸馏渣160~250kg。为了进步铜的浸出率,先向蒸馏渣中参加渣重30%~40%的浓硫酸。每槽加水约1m3(槽容量的一半),用蒸汽直接加热至欢腾后,开压缩空气拌和,再缓缓参加蒸馏渣。在坚持液温高于90℃下接连拌和浸出3.5h。浸出完成后,经真空抽滤别离固液。渣子抽滤槽用热水淋洗后送贵铅炉熔炼。浸液和洗液兼并,加铜残极(某些厂是在浸出作业后期加生阳极泥使银沉积进入浸渣中)并通蒸汽直接加热进行银的置换:
Ag2SO4+Cu CuSO4+2Ag↓
置换反响一向进行到用氯离子(滴入食盐水或)查验不生成乳白色氯化银沉积停止。这时进入溶液中的硒也被置换出来:
H2SeO3+2H2SO4+4Cu=Cu2Se+2CuSO4+3H2O
置换银后的溶液送制硫酸铜。置换银粉(约含80%银,俗称粗银粉)送分银炉熔炼银阳极板。图1 浸出脱铜槽(单位:mm)
阳极泥经硫酸盐化焙烧和浸出脱铜,可将阳极泥中的含铜量降至3%以下。但此法硫酸的耗费量大,为空气拌和直接浸出法和氧化焙烧硫酸浸出法的两倍以上。
水氯化法从银金精矿焙砂中提取金银的研究
2019-02-14 10:39:39
1986年河南桐柏银矿投产以来,又有20多个独立银矿山连续竣工投产,因而银精矿已成为我国白银出产的重要来历。但因为我国银矿石的档次偏低、矿藏成分镶嵌杂乱,所产出的银(精)矿除少数可选用传统化法收回金银外,大多尴尬处理银精矿。氯化焙烧法、加压氧化法、硝酸氧化法和氯盐—加压氧化法等预处理手法能大起伏改进银的收回率,但关于贵金属元素中报价最低而化学性质却最生动的银而言,这些工艺仍缺少经济竞争力。故银精矿大多被搭配到相应的铅或铜冶炼炉中处理,而金银则从其阳极泥中归纳收回。但是因熔炼工艺存在收回流程长、资金占压严峻等缺陷,故怎么经济地处理含银矿石仍然是国内外冶金工作者未能很好处理的重要难题。 水氯化法曾一度是从矿石中提金的首要办法,但跟着易浸金矿石资源的日渐干涸,难处理金矿石的比重逐渐加大,特别是对环境保护的要求日趋严厉,化面对经济与环保的两层应战。因而,水氯化提金法从头受到重视。现在已有多家工厂投入出产,如南非用水氯化法浸出金精矿焙砂时的浸金率达99%,前苏联浸出含金110g/t的脱砷焙砂时的浸金率达98%,而美国用水氯化法处理含砷、碳矿石,浸出18h时的浸金率达94%,单耗17.5kg/t矿。本文拟对某炭质银金精矿的焙烧进程及其水氯化法提金工艺进行开始研讨。 1 试验部分 1.1 原料及试剂 试料系某银矿的浮选银金精矿,且粒度-0.074mm的物料约占95%。物相分析标明,首要硫化矿藏为FeS2,并伴有少数的方铅矿、闪锌矿、黝铜矿等;首要脉石为硅酸盐类如绢云母;并有较高含量的石墨碳,其化学成分及其金银的化学物相分析成果别离见表1和表2,其间CT为总碳含量;Corg为除碳酸盐以外的有机碳含量。 表1 银金精矿多元素分析成果 % 组分Ag/g·t-1Au/g·t-1CuPbZnFeSCaSiO2 Al2O3CT Corg含量440017.30.392.052.2726.4925.290.9925.293.896.716.69 表2 银精矿中的金和银的化学物相分析 金品种含量g·t-1分配率/% 银品种含量g·t-1分配率/%单体金及露出连生体金15.8795.09天然银与角银矿49011.31辉银矿178041硫化物包裹金0.724.31黄铁矿等硫化物中包裹银203046.87硅酸盐包裹金0.10.6脉石中包裹银310.72小计16.69100小计4331100
1.2 工艺流程 因为所处理的银精矿为炭质高硫矿,若选用水氯化法直接处理时,其间的首要硫化物将与发作如下反响(以黄铁矿为例): FeS2+7Cl2+8H2O=FeCl2+12Cl-+2SO42-+16H+ 由上式不难看出,每溶解1kg黄铁矿(折合硫0.533kg)将需求至少4.13 kg,假定精矿中的硫悉数以黄铁矿存在,则溶解1t该精矿的硫,需求1959 kg,按1200元/t核算,仅的费用就高达2352元,明显其药剂本钱是不能承受的。因而,本项研讨选用焙烧工艺,先使大部分硫化物转化为SO2(工业出产可考虑用于制酸),以下降水氯化浸出时的耗费量。试验工艺流程如图1所示。 [next] 图1 水氯化法处理银金精矿的工艺流程示意图 试验时,首要制备焙砂并经XZP-100振动磨再磨1min后用于水氯化提金,然后从其浸出渣收回银。浸金是在可控温的磁力拌和器上的锥形瓶中进行的, 经缓冲瓶后通入,电位及pH值由pHS-2C精细酸度计丈量;浸银试验是由电炉加热、6402型电子继电器和触点式温度计控温、JB-50电动拌和机拌和的带盖的烧杯中进行的。 1.3 分析办法 银精矿、焙砂及固体渣样中金银含量选用火试金法分析,而液相中的银用原子吸收光谱法,其间除非特别指明外,水氯化浸金进程中仅分析金。 2 成果与评论 2.1 银精矿焙砂的制备 因为受炭质银精矿本身性质的约束,焙烧往往很难到达一起改进金银浸出率的意图,一般需求增加硫酸盐或氯化物进行硫酸化或氯化焙烧。本试验焙砂的制备条件为:当有5%以上的增加剂存在的情况下,选用分段焙烧,即榜首段焙烧温度为400℃、焙烧时刻为1h;第二段焙烧温度与焙烧时刻别离为400~670℃和4h。所得焙砂经细磨、调浆后供水氯化浸金试验用。 2.2 水氯化法提金 在水氯化提金进程中,焙砂中残留的硫化物亦被氧化,银将以氯化银方式残留在水氯化渣中;然后选用传统的化法、硫代硫酸盐法或法等都可将水氯化浸金渣中的银收回,且其银的收回率将有较大起伏的进步。 2.2.1 温度对金浸出率的影响 为了保持有满足量的游离氯离子,以保证金氯络离子的稳定性,在水氯化浸金进程中,需增加10~20g/L NH4Cl。在固定的浸出条件(电位大于1.0V、时刻为6h)下,调查了水氯化浸出温度对金浸出率的影响,其试验成果见图2。图2的曲线标明:当温度由室温升至45℃,金的浸出率则进步了约16%,但持续进步温度,金的浸出率却稍有下降,这是因为跟着温度的升高,的溶解度有所下降,且耗氯的副反响加重,浸出液的色彩也由黄绿色逐渐转变成黄棕色,其浸出渣率明显削减(如浸出12h,室温文45℃时的渣率别离为93%和74%左右),也就是说很多的铁氧化物也被溶出,这对后续的金银收回是晦气的。别的,因该焙砂的金含量较低,所以选用室温浸出工艺较好。[next]
图2 温度对金浸出率的影响NH4Cl:20g/L HCl:0.8mol/L L/S:4:1 t:6h 2.2.2 浸出时刻对金浸出率的影响 在常温及适宜的流量下(由水溶液的电位调理)调查浸出时刻对浸金率的影响,其试验成果如图3所示。图3的曲线标明:金的浸出率跟着浸出时刻的延伸而明显进步,但浸出时刻以10h为宜,此刻的金浸出率为96.1%,渣含金0.7g/t左右。
图3 浸出时刻对金浸出率的影响 NH4Cl:20g/L HCl:0.8mol/L L/S:4:1
2.2.3 水氯化法工艺的试剂耗费 因为试验规划小,且试验进程中常遇到瓶阀门阻塞等困难,有关耗量等参数没有进行具体考察,但据文献报导,水氯化法处理含硫0.46%的焙砂时,耗量为35kg/t。本试验焙砂的含硫量虽大于1%,但曾以稀硫酸溶液能否浸出很多银来判别所制备焙砂的质量好坏,故焙砂中的硫化物含量将很低,因而其的耗量似不会超越文献报导的水平。别的,据文献报导, 、及的试剂本钱别离为吨矿1.0、1.5和2.5美元,由此可见,水氯化法的试剂本钱与化法比较毫不逊色,这也许是除环保要素以外,水氯化提金法在炭质金矿处理领域中的研讨非常活泼的原因之一。 2.3 水氯化浸金渣中的银收回 硫代硫酸盐法是近几十年来研讨得最多的几种非提金办法之一。除与铁氧化物构成的难溶银化合物外,水氯化浸金渣中的银均转化为易溶的氯化银等,因而,选用硫代硫酸盐法进行了收回银的测验,最佳浸出条件为:室温、pH 值为9、液固比为25:1、 Na2S2O3浓度为20~25 g/L和浸出时刻3h,此刻,银的最佳浸出率约94.1%~95.6%。 3 结 论 3.1 该炭质银精矿组成杂乱,难以用传统的化法处理,但经焙烧—水氯化浸金—硫代硫酸盐浸银,其金银浸出率最高可别离达96.1%和95.6%。该法选用非试剂常温浸出,金银的浸出率高,适合于在小型金银矿山选用。 3.2 因为受试验室试验规划的约束,许多参数如耗量、贵液中的金银收回等还有待于进一步研讨。
锌冶炼工艺简述
2019-02-26 10:02:49
现在国际上经过锌精矿出产精粹锌的冶炼首要有两种工艺:火法冶炼和湿法冶炼。
火法炼锌中的竖罐蒸馏炼锌已趋筛选,电炉炼锌规划小且未见新的开展。密闭鼓风炉炼铅锌是国际上最首要的几乎是仅有的火法炼锌办法。国际上总共有15台(包含国内ISP工厂)密闭鼓风炉在进行锌的出产,占锌的总产值12%-13%,其技能开展首要是添加二次含铅锌物料的处理办法;改善冷凝功率;富氧技能的运用等。
湿法炼锌是当今国际最首要的炼锌办法,其产值占国际总锌产值的85%以上。近期国际新建和扩建的出产能力均选用湿法炼锌工艺。湿法炼锌技能开展很快,首要表现在:硫化锌精矿的直接氧压浸出;硫化锌精矿的常压富氧直接浸出;设备大型化,高效化;浸出渣归纳收回及无害化处理;工艺进程自动操控系统等几个方面。一、火法炼锌
在高温下,用碳作复原剂从氧化锌物猜中复原提取金属锌的进程就叫做火法炼锌。
1、冶炼办法介绍(一)横罐炼锌
横罐炼锌是20世纪初选用的首要的炼锌办法,一座蒸馏炉约有300个罐,出产周期为24h,每罐一周期出产20~30kg,残渣中含锌月5~10%,锌收回率只要80~90%。
横罐炼锌的出产进程简略,基建投资少,但因为罐体容积少,出产能力低,难以完成接连化和机械化出产。并且燃料及耐火材料的耗费大,锌的收回率还很低,所以现在已根本筛选。
(二)竖罐炼锌
竖罐炼锌具有接连性作业,出产率、金属收回率、机械化成都都很高的有点,但存在制团进程杂乱、耗费贵重的碳化硅耐火材料等缺乏。竖罐炼锌是20实践30年代应用于工业出产,现在已根本筛选,但现在在我国的锌出产仍占必定的位置。
(三)电炉炼锌
电炉炼锌的特点是直接加热炉料的办法,得到锌蒸汽和熔体产品,如冰铜、熔铅和熔渣等。因而此法可处理多金属锌精矿。此法锌的收回率约为90%,电耗在3000~3600KW·h/t(Zn)。电炉炼锌仅适于电力廉价的区域。
(四)鼓风炉炼锌(ISP法)
英国于1950年开展的办法,此法与罐式蒸馏法直接加热的办法不同,它是将热交换和氧化锌复原进程在同一容器内进行。鼓风炉既能处理锌、铅混合硫化矿或锌铅氧化矿,也能处理铅锌烟尘等,现在为火法炼锌的首要工艺。
硫化锌铅精矿经烧结焙烧成烧结矿,配以焦炭,参加鼓风炉内,鼓入预热空气,使炭焚烧,在高温文强复原性气氛中进行复原熔炼。复原所得锌蒸汽从炉顶扫除,经铅雨冷凝得粗锌,一起从炉底排出复原熔炼所产的粗铅。
2、冶炼工艺介绍
(一)竖罐炼锌
在高于锌沸点的温度下,于竖井式蒸馏罐内,用碳作复原剂复原氧化锌矿藏的球团,反响所发作锌蒸气经冷凝成液体金属锌。我国葫芦岛锌厂是我国惟一和国际仅存的两家竖罐炼锌厂之一。竖罐炼锌的出产工艺由硫化锌精矿氧化焙烧、焙砂制团和竖罐蒸馏三部分组成。竖罐炼锌炉示意图
(1)硫化锌精矿的氧化焙烧
一般硫化锌精矿的成分是:Zn46%-62%,S27%-34%,Pb
首要焙烧反响为:
2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2
2SO2+O2=2SO3
ZnO+SO3=ZnSO4
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
ZnO进而与Fe2O3生成铁酸锌ZnO.Fe2O3。
大型欢腾炉断面为圆形,下部设有耐高温炉底,炉底上等间隔按必定规矩摆放着风帽。炉底以上1m高左右设有焙砂溢流口,炉顶有烟气出口。加料室建在炉底部分扩出部分。含水6%左右的锌精矿自前室加进炉内,在风帽吹出风力煽动下,敏捷混入流态化层,被加热,发作焙烧反响。经过溢流口产出的焙砂送去制球团,烟气净化后送硫酸出产系统,捕集的烟尘供归纳利用。
欢腾焙烧的首要技能经济目标是:脱硫率90%,锌收回率99.5%,镉收回率85%,烟尘率23%。
(2)焙砂制团与焦结
竖罐蒸馏炼锌是气固反响进程,要求参加的物料有必要具有杰出透气性和传热功能,以及适当的热强度,抗压强度在4.9MPa以上。为此将锌焙砂制成团块并焦结处理。工艺上首先将锌焙砂和复原用粉煤、胶粘剂充沛混合、碾磨、限制成团块,然后送入机械化燃油枯燥库枯燥。枯燥后团矿用机械进步从炉顶参加焦结炉,在800℃温度下,在团矿中的焦性煤发作粘结效果下使团块焦结,一起干团矿中的残存水分蒸发分被完全除掉。
(3)竖罐蒸馏
竖罐本体是用机械强度高、传热功能好、高温下化学性安稳的碳化硅材料砌成的直井状炉体,横断面成细长矩形,高8-12m,受热面积100-110m2。
近代大型竖罐的尺度为(2535mm×2mm)×290mm×12261mm,两长边罐壁外侧各有煤气焚烧室,对罐内团矿进行直接加热。来自焦结炉的热团矿经密封料钟参加罐顶,下降进程中被加热到1000℃以上,团矿中ZnO复原反响开端剧烈进行:
ZnO+CO=CO2+Zn (1)
CO2+C=2CO (2)
ZnO复原反响首要是气一固反响,系统中(团矿中)配入过量的碳在1000℃高温下发作的CO在数量上完全能够确保反响(1)顺利完成。固体碳与ZnO间固一固复原反响只具有极非必须的含义。
复原发作的炉气中含气体锌约35%,经罐口下的上延部进入装有石墨转子的冷凝器,在转子扬起的锌雨捕集下,锌蒸气冷凝成了液态锌,守时从冷凝器中放出液态锌并铸成锌锭。出冷凝器的气体经过洗刷净化除掉剩下的锌,成为含CO80%左右、含H2约10%的罐气,悉数回来竖罐作为燃料。竖罐底部有接连工作的排渣机,蒸锌后的团块经此机械排出。竖罐炼锌的首要技能经济目标如下:锌冶炼收回率>94%;弃渣含锌
(二)密闭鼓风炉炼锌
该办法是在密闭炉顶的鼓风炉中,用碳质复原剂从铅锌精矿烧结块中复原出锌和铅,锌蒸气在铅雨冷凝中冷凝成锌,铅与炉渣进入炉缸,经中热前床使渣与铅别离。此办法是英国帝国熔炼公司(ImperialSmelting Corp.)研讨成功的,简称ISP,对质料适应性强,既能够处理原生硫化铅锌精矿,也能够熔炼次生含铅锌物料,能源耗费也比竖罐炼锌法低。密闭鼓风炉炼锌示意图
燃料焚烧和金属氧化物复原是密闭鼓风炉中的根本反响。参加炉内的焦炭在高温下与风口鼓入空气中的氧发作焚烧,发作炼锌进程所需的热量。首要熔炼反响为:
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
ZnO+CO=Zn+CO2
CdO+CO2=Cd+CO2
PbO+CO=Pb+CO2
ISP的技能特点是:①选用密封高温炉顶(1000-1100℃),以避免锌蒸气进入铅雨冷凝器之前降温氧化;②选用高密度、低熔点、低蒸气压的铅作冷凝捕收锌蒸气介质,有利于锌蒸气的快速冷凝,避免氧化和铅锌别离;③选用高钙渣系(CaO/SiO2=1.0-1.5),渣型熔点高(125℃),密度较低,为下降炉渣含锌和渣与铅别离发明了有利条件。
密闭鼓风炉炼铅锌流程首要包含含铅锌物料烧结焙烧、密闭鼓风炉复原蒸发熔炼和铅雨冷凝器冷凝三部分。
(1)烧结焙烧
般铅锌精矿含Pb+Zn在45%-60%,与其他含锌物料混合配料后,在烧结机上脱硫烧结成块。烧结块要有必定的热强度,以确保炉内的透气性,烧结块的成分是(%):Zn41.4、Pb19.2、FeO 12、CaO 5.7、SiO2 3.8、S 0.8。
(2)密闭鼓风炉复原蒸发熔炼
前期炉子风口区断面积为5.1-6.4m2,现在最大的达27.2m2,大都工厂选用10m2和17.2m2。炉柱高度6m,炉高10.66m,风口内径159mm,共16个。炉顶设双层料钟密封加料器,炉身上部内砌轻质高铝砖,下部为高铝砖,炉缸用镁砖砌成,钢板外壁三杯水冷却。熔炼时,烧结块、石灰熔剂和经预热的焦炭分批自炉顶参加炉内,烧结块中的铅锌被复原,锌蒸气随CO2、CO烟气一道进入冷凝器,熔炼产品粗铅、铜锍和炉渣经过炉缸流进电热前床进行别离,炉渣烟气处理收回锌后弃去,锍和粗铅进一步处理。
(3)锌蒸气冷凝
冷凝设备为铅雨飞溅冷凝器,冷凝器外形长7-8m,高3m,宽5-6m,内设8个转子,浸入冷凝内的铅池中。转子扬起的铅雨使含锌蒸气炉气敏捷降温到600℃以下,使锌冷凝成锌液溶入铅池,铅液用泵不断循环,流出冷凝器铅液在水冷流槽中被冷却到450℃,然后进入别离槽,液体锌密度小在铅液上层,操控必定深度使其不断流出,浇铸成锌锭。
鼓风炉炼铅锌的首要技能经济目标为:热风温度950-1150℃,冷凝功率90%-92%,烟化炉渣含Pb 0.15%、Zn1.35%,粗锌含锌大于98%、含铅1.2%-1.5%,粗铅含铅大于98%、含锌0.1%,冶炼收回率Pb>93%、Zn>94%,原猜中S利用率90%-92%。
(三)电炉炼锌
20世纪30年代在国外呈现电炉炼锌技能。80年代,我国开端选用电炉炼锌技能,至今已有10多处小型火法炼锌厂推广应用,出产规划为500-2500t/a。
电炉炼锌是以电能为热源,在焦炭或煤等复原剂存在条件下,直接加热炉料使其间的ZnO成分接连复原成锌蒸气并冷凝成金属锌。该工艺能够处理高铜高铁锌矿,但要求质料含S不得大于1%,关于含S高的碳酸盐锌矿需求预脱除处理。
电炉形状为圆形或矩形,卧式,功率有500kW、1250kW、200kW和2250kW多种。炉床面积4-8m2,电极直径200-350mm。首要目标为:熔炼温度1250一1350℃,电能耗费4600kWh/tZn,残渣含锌3%-5%,粗锌档次98.7%,直收率80%,总收回率95%。
二、湿法炼锌
湿法炼锌是用稀硫酸(即废电解液)浸出锌焙烧矿得硫酸锌溶液,经净化后用电积的办法将锌从溶液中提取出来。当时,湿法炼锌具有出产规划大、能耗较低、劳动条件较好、易于完成机械化和自动化等优点在工业上占主导位置。
国际上近80-85%的锌均产自湿法冶炼,大大都选用酸浸出液电解,在惯例流程中,因为对其间浸渣的处理办法不同而派生出不同的湿法冶炼工艺。湿法炼锌示意图
(1)锌精矿焙烧
用空气或富氧,在高温下使锌精矿中ZnS氧化成ZnO和ZnSO4,一起除掉As、Sb、Cd等杂质的一种作业。焙烧产品焙砂,送去浸出锌,烟气或许制硫酸或许出产液态S02-湿法炼锌的精矿焙烧与火法焙烧不同,湿法炼锌焙砂中要求保存1%-2%的硫以SO42-形状存在,以弥补锌焙砂浸出时缺乏的硫酸。而火法炼锌精矿焙烧期望悉数ZnS都氧化为ZnO,以进步冶炼收回率。
(2)锌焙砂浸出与浸出液净化
焙砂浸出锌由中性浸出和酸性浸出两段组成。一段中性浸出选用废电解液,二段用硫酸作浸出液,酸度30-60 g/LH2SO4,浸出温度65-70℃。浸出液含Zn>120 g/L。影响浸出的要素有浸出温度、拌和速度、酸浓度、锌焙砂颗粒巨细等。ZnO浸出反响为:
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
为了进步锌焙砂中锌浸出率,选用空气拌和,以强化浸出进程。使难溶的ZnO.Fe2O3、ZnO.Al2O3及ZnS得以溶解。
(3)锌电解堆积
经过净化后的硫酸锌溶液参加添加剂,经过高位槽接连送入电解槽,槽中布以不溶性铅钙合金阳极和铝阴极。在南北极上施以直流电压时,电解液中的锌离子便不断在铅阴极上分出。电解最终发作的废电解液,部分送去作焙砂浸出剂,部分配成电解液回来。分出的锌铝阴极,每隔必守时刻(24-48h)取出,清洗后剥离锌片,然后熔化铸成锌锭,阴极经清洗加工后回来运用。锌电解堆积的根本反响是:
在阴极上 :Zn2++SO42-+2e=Zn+SO42-
在阳极上:2H+2OH--2e =1/2O2+2H++H20
总反响式:ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+1/2O2
三、部分冶炼厂冶炼工艺介绍