该矿的矿石特点是:含砷比较高,含锑、碳、微细包裹型矿石,脉石主要成分为石灰石、白云石等碱性矿物,含金属硫化矿物较少,选金载体不充分,采用浮选选金工艺技术指标低,属于难浮矿石。由于含硫、富砷等影响,环保问题比较突出。
在生产实践中,采用原矿直接焙烧和碳浆法提金工艺,获得了比较好的工艺技术指标,为难选矿石的利用奠定了基础。
一、原矿焙烧工艺流程
二、工艺特点
原矿焙烧工艺,处理难选矿石,表现出诸多优越性。对原矿变化适应能力强、焙烧技术可靠、能在原矿含砷、碳、硫等有害杂质很宽的范围内应用。原矿焙烧工艺能充分利用矿石中的碱性脉石,在氧化砷、硫的同时焙砂固砷、固硫,从而降低烟尘中有害杂质含量,实现无污染烟气排放,有利于烟气治理。
原矿焙烧碳浆法提金,去掉浮选作业环节,工艺结构简单,与原矿先浮选,浮选精矿焙烧金氰化浸出的传统工艺相比指标好。根据地质部门的试验,浮选回收率为80%,精矿焙烧浸出的浸出率仅达到80%,总回收率只有64%,原矿直接焙烧碳浆法提金,金的回收率可达82%,提高18%。
烟气治理简化,环境得到改善,精矿焙烧与原矿直接焙烧相比,精矿焙烧的烟气中SO2、As2O3含量高,烟气中SO2浓度一般在5%~10%,矿石中60%~80%的As以As2O3形态进入烟气。因此在烟气收尘方面需要采用高温电除尘及布袋收尘器等较复杂的烟气处理装置。
原矿焙烧,砷和硫由于大量碱性脉石存在,砷与硫基本固定在焙烧中,收尘只需采用重力收尘与湿式收尘等简单收尘设施即能满足要求。
三、原矿焙烧固砷、固硫
原矿焙烧一个重要特点是由于原生金矿石中含有石灰石、白云石等大量的碱性脉石,在焙烧过程中参与反应,吸收矿石中的硫和砷而留在焙烧砂中,基本不进入烟尘回收系统,实现“自洁”焙烧效果。
黄铁矿等硫化物焙烧:
4FeS2(固)+11O2(气)= Fe2O3(固)+6SO2(气)
2FeAsS(固)+6O2(气)= Fe2O3(固)+As2O5(气)+2SO2(气)
石灰石、白云石分解:
CaCO3/MgCO3(固)=CaO/MgO(固)+CO2(气)
SO2固定:
2CaO/MgO(固)+2SO2(气) +O2(气)=2CaSO4/MgSO4(固)
As固定:
3CaO/MgO(固)+As2O5(气)=2Ca3(AsO4)2/Mg3(AsO4)2(固)
Fe2O3(固)+As2O5(气)=2FeAsO4(固)
原矿中含 CaO:8.4%
MgO:2.6%
S:1.66%
As:0.61%
CaO、MgO含量高于固硫、固砷反应所需要的重量比值。能完全满足固硫、固砷反应的要求值。基本达到固硫、固砷的焙烧烟气“自洁”效果。
经测试,焙烧温度从600℃升至800℃,随碱性脉石大量分解,焙砂固硫率从8.9%提高到69.2 %,固砷率从55.8%提高到75.4%。
测试结果:
温度 | 焙砂含硫 % | 固硫率 % | 焙砂含砷 % | 固砷率 % |
600℃ | 0.16 | 8.9 | 0.4 | 55.8 |
650℃ | 0.26 | 14.4 | 0.4 | 60.3 |
700℃ | 0.43 | 23.8 | 0.42 | 63.3 |
750℃ | 1.23 | 68.2 | 0.50 | 75.4 |
总结
一、对于难于浮选的含金矿石,采用原矿焙烧碳浆法提金工艺效果比较好,特别适用原矿中含砷较高的难选矿石。
二、可以利用矿石中的碱性脉石固硫、固砷,环保治理工艺比较简单,焙烧的烟尘易于达到排放标准。
三、由于不采用浮选作业,工序减少,工艺流程比较简单,操作、控制、管理比较方便,浸出指标比较高,生产成本较低,经营效果比较好。
四、投资少,建设速度快,达产达标时间短。