第一节 氰化提取

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直接氰化提金 招远各氰化厂应用的是搅拌氰化法,在具有充气、搅拌装置的浸出槽中进行。1984年前,招远各氰化厂都采用机械搅拌浸出工艺。1988年,多数应用空气-机械联合搅拌浸出工艺。氰化浸出后的矿浆进行多次洗涤,实现含金溶液与尾矿完全分离。洗涤后应用锌置换法,从金氰化液中置换、吸附回收已熔金。早期使用锌丝置换,置换率低,锌丝耗用量大,后被锌粉置换取代。锌粉置换工艺由贵液净化、脱氧、置换3个流程组成。金泥与液体分离,各氰化厂采用的置换设备是板框式压滤机。
1979年10月,北截金矿开始进行氰化法提金小型试验,1980年初筹建氰化车间,5月末正式投产,处理能力15吨/日。1988年,新建氰化车间,处理能力50吨/日。1991年6月进行扩建,处理能力达200吨/日。1994年,购进1台240平方米压滤机,用于氰化固液分离洗涤作业,洗涤率高,适于处理粒度细的矿物,氰化尾矿可干式堆放,滤液全部返回,贫液中的氰化物可再利用。1997年再次扩建改造,处理能力达500吨/日。同时对氰化磨矿流程进行改造,由贫液磨矿改为一次清水磨矿,两次分级,粗矿闭路返回再磨,磨矿细度达到负400目95%,对磨矿后的矿浆进行碱浸预处理,将矿浆中的硫化铁矿物及有害杂质大部分除掉后,再进浸出槽浸金,降低氰化物消耗,提高浸出率,氰化钠单耗由8千克/吨降到3.64千克/吨,仅此一项年可节约费用百余万元。首次应用压滤机进行浸前浓缩,再磨精矿经压滤脱水后再去浸出作业,使氰化流程水液平衡,达到污水零排放。2002年处理能力超过900吨/日,年处理金精矿16.23万吨,冶炼成品金29.2万两,氰化回收率98.68%,氰尾品位0.75克/吨,氰渣品位0.72克/吨,氰化钠消耗降为3.64千克/吨,锌粉单耗0.18千克/吨,氰化单位成本降为84.93元/吨,创历史之最。
1982年,罗山金矿建氰化车间,处理能力25吨/日,采用金精矿再磨、两浸两洗、锌丝置换产出金泥、火法冶炼工艺。1984年,氰化车间扩建,处理能力达到50吨/日,开始对外加工金精矿。1991年再次扩建,新建氰化一车间,专门加工外购金精矿。原氰化车间改为二车间,加工自产金精矿。置换工艺改为锌粉置换,其余工艺流程不变。氰化污水用酸化法处理后排往尾矿库进行自然曝晒除氰,返回流程再用。1995年,氰化厂再次扩建,处理量达到200吨/日。1998年扩建,实现氰化流程水液平衡,废水零排放,处理量达到400吨/日。2001年4月,中矿金业股份公司成立后,又对该氰化流程进行改造,由人工上料改为吊车抓斗上料,再磨系统由两次磨矿改为一次磨矿,洗涤作业改一洗单层浓缩机为三层浓缩机,二洗增加18米浓缩机。2002年,加工金精矿5.89万吨,生产成品金8.84万两,氰化回收率97.69%。
1987年金翅岭金矿新建氰化厂,日处理50吨,与选矿磨浮流程配套,氰冶加工成品金,并开始对外加工金精矿。工艺为两磨一浸一洗。1989年扩建为处理能力100吨/日,工艺流程为一段磨矿,二段浸出、二段六级洗涤,部分贫液进行污水处理。1996年,氰化浸出流程应用空气泡沫氧化浸出技术进行研究试验,使金的氰化浸出速率提高,浸出时间缩短近三分之二,氰化纳单耗下降21.5%,氰化浸出率提高0.65%,年节电2.3万千瓦时,年增加效益588万元。该技术彻底打破传统机械搅拌模式,是浸出设备技术上的重大突破,处于世界领先水平,填补国内空白,1998年10月获省科技进步二等奖。1997年金翅岭氰化厂再次扩建,处理能力达到300吨/日。2002年2月,在原工艺基础上,应用浸前预处理-碱浸工艺。
1991年3月,招远黄金冶炼厂投资400万元,新建直接氰化车间,采用金精矿再磨-脱药-氰化浸出-锌粉置换工艺流程。是年11月投产,处理能力达到50吨/日。1992年扩建改造,处理能力达到100吨/日。1995年7月,对直接氰化车间进行扩建改造,日处理能力达到200吨;同时将已废弃的七车间重建为100吨/日直接氰化车间,当年竣工投产,直接氰化能力达到300吨/日。1996年5月,再次对2个直接氰化车间扩建改造,当年11月投产,日处理能力达到450吨。
焙烧-氰化提金 1981年,县黄金矿山局委托辽宁冶金研究所对含铜金精矿进行焙烧-氰化提金试验研究,为建设招远县黄金冶炼厂提供了设计依据。1982年,建小型试验室,进行半工业试验。试验成功后,由北京有色冶金研究总院设计,1985年4月开始筹建招远黄金冶炼厂,1986年9月竣工,11月26日正式投产,总投资2500万元,处理能力50吨/日。工艺流程为金精矿焙烧、烟气制酸、焙砂酸浸除杂、盐浸除铅、浸渣氰化、锌粉置换、金泥冶炼。是国内第一家采用焙烧预处理氰化提金工艺技术和生产规模最大的黄金冶炼企业,为招远第一家无选矿流程的提金冶炼厂,解决了高铜金精矿难氰化的难题。1997年8月,对焙烧-氰化车间进行扩建和技术改造,处理能力达到150吨/日。1998年11月,新建焙烧车间和制酸车间,与原改造后的氰化七车间连接,建成焙烧-氰化二系统,1999年6月竣工投产,处理能力达到150吨/日。焙烧制酸采用金精矿焙烧-烟气除尘-转化吸收制酸工艺流程;氰化提金采用焙烧渣酸浸-酸浸渣再磨-氰化浸出-锌粉置换-金泥冶炼工艺流程。1999年5月,新建焙烧-氰化三系统和2000吨/年电解铜系统。将1998年建的尾渣提金系统改造为氰化系统,与新建焙烧制酸系统配套,处理能力达到200吨/日。焙烧制酸采用金精矿沸腾焙烧-烟气除尘-烟气净化-转化吸收工艺流程;氰化工艺流程与前相同。1999年12月,开发“复杂含金矿物无废料提出多元素新工艺体系研究与应用”项目,解决了国内外企业经济效益与环境效益难以同步发展的重大课题,填补该领域一项空白,整体技术达到国际领先水平,获山东省科技进步一等奖,国家科技进步二等奖。
2001年11月,国大黄金冶炼股份公司对150吨/日焙烧-氰化系统进行技术改造,由一段焙烧改为两段焙烧,专门处理含砷金精矿,综合回收金、银、铜、铅、锌等。制酸系统采用金精矿一段焙烧-二段焙烧-烟气除尘-降温收砷-烟气净化-转化吸收工艺;氰化系统采用焙烧渣酸浸-酸浸渣再磨-氰化浸出-锌粉置换-金泥冶炼工艺。2002年6月竣工投产,处理能力达到150吨/日,为全国第一家拥有这一先进技术的冶炼企业。
压热氧化-氰化提金 2000年,金翅岭金矿与中国科学院合作,开发催化氧化酸浸新技术,采用中温低压催化氧化预处理,处理高含砷复杂金、银精矿获成功。2001年9月建厂,2002年6月投产,处理能力100吨/日。年可处理难选冶金、银精矿3.3万吨,冶炼黄金5万两,白银100吨。通过处理后的金、银精矿氰化回收率由常规氰化的10~50%提高到90%以上。该技术在复杂银精矿处理方面,具有其他工艺无法比拟的优势,核心技术已申请国家专利。
氰化提银 1985年,金翅岭金矿在建设银矿选厂同时,建成与之配套的银氰化车间,处理能力20吨/日。采用两段磨矿、两次浸出、一段4级洗涤、锌粉置换、贫液返回再用工艺流程。1990年扩建为40吨/日,工艺流程不变。1993年扩建改造为80吨/日,实际处理能力达到100吨/日。采用一段磨矿、两次浸出、二段4级洗涤、锌粉置换工艺流程。开始收购市外银精矿及含银物料进行加工冶炼。
1999年5月,山东国大黄金冶炼股份公司新建处理能力100吨/日银矿直接氰化系统,11月竣工投产。采用银精矿再磨—氰化浸出—锌粉置换—银泥冶炼工艺流程,对外加工银精矿及含银物料。
多元素提取 焙烧氰化生产过程中,对氰化浸出有害的铜、砷、硫被分离出来,经进一步回收加工,可生产出有价产品。直接氰化生产的最终废渣为硫精矿,其中含硫15~30%,金0.7~2克/吨,银10~20克/吨,另外含有一定量的铜、铅、锌。
提铜 1987年招远黄金冶炼厂焙烧氰化系统投产后,焙烧后第一道工序就是除铜。焙砂经调浆后,进入搅拌槽加硫酸进行酸浸;浸出后的矿浆经过滤机进行洗涤过滤,大部分铜进入酸浸液中,酸浸液送入转筒式置换器,用铁屑置换铜,铜品位达76%。1997年,该厂利用旧厂房新建电解铜车间,生产能力500吨/年。1999年3月,对电解铜车间进行扩建,增加部分设备。是年6月竣工投产,生产能力达到1000吨/年。仍然采用酸浸液淬取-反淬-电积工艺,年产高纯度电解铜近200吨。
制酸 1991年,县黄金冶炼厂筹建制酸车间。直接氰化的尾渣经过滤脱水后,送制酸车间进行高温焙烧,使硫转化为二氧化硫气体,经过除尘净化后进入转化阶段,经触媒转化为三氧化硫气体,再吸收制酸。焙烧氰化生产工艺,金精矿在沸腾炉进行焙烧时,产生的烟经降温除尘进入净化阶段,除去烟尘及其他有害气体,较纯净的二氧化硫气体进入转化吸收阶段,经过两次转化两次吸收,产出工业硫酸。1996年6月,建硫酸厂,1997年5月投产,生产能力4万吨/年。1998年4月,对硫酸厂进行扩建,生产能力达到6万吨/年。加上焙烧氰化产出的硫酸,年产硫酸可达18万吨。
收砷 2001年,山东国大黄金冶炼股份公司投资6000万元,对150吨/日焙烧-氰化系统进行技术改造,由一段焙烧改为两段焙烧,专门处理含砷金精矿,综合回收金、银、铜、砷等。制酸系统采用金精矿一段焙烧-二段焙烧-烟气除尘-降温收砷-烟气净化-转化吸收工艺流程。根据工艺技术要求控制两段焙烧炉的温度和焙烧气氛,除去物料中有碍氰化浸出的砷、碳等成分。对炉顶排出的含尘烟气通过高效收尘器、电收尘器和高效布袋收尘器收尘后,进一步降温收砷,制造砒霜,年产砒霜1000吨。
尾渣多元素提取 1998年2月,山东国大黄金冶炼股份公司新建200吨/日尾渣提金厂。主要处理硫酸厂焙烧制酸后的尾渣,提取尾渣中的有价元素,实现综合利用。采用硫酸烧渣再磨—氰化浸出—锌粉置换—金属冶炼工艺。
2001年8月,中矿金业股份公司研究试验成功“硫精矿多元素提取”新技术,分别在北截金矿氰化厂和已停产的罗山选矿厂建硫精矿多元素提取生产车间。硫精矿再磨后,加入相应的药剂,使各种元素再富集,经过浮选产出混合铜精矿,再进行加工回收。使硫精矿中的金、银、铜、锌综合回收率达到60%以上。