硫脲提金的技术条件

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:375
    1.硫脲提物料的预处理
    根据大多数研究者的实验和工业生产实践,由于硫脲在浸出作业过程中不够稳定,消耗过大,且硫酸的消耗也过多。若用来浸出含金品位低的矿石则是不经济的,故现今的研究多用来处理含金品位高的精矿。
    硫脲法虽适用于处理氰化法有困难的含碳、和泥质的复杂难处理金、矿,但有些矿山的矿石,因含有某些物质或矿物而干扰浸出过程,使硫脲提金的回收率不高。为了提高硫脲对这些矿石的适应性、降低硫脲和硫酸消耗,许多研究者多采用氧化焙烧(或锻烧)工艺在硫脲浸出前对原料进行预处理试验,取得了令人满意的效果。
    1)除碳
    碳在湿法提金过程中的不良影响是众所周知的。最主要的是它在浸出过程中会对已溶金进行吸附,吸附了金的碳则随浸渣一起流失,因而降低金的回收。
    如某矿的金精矿含碳1.13%,在硫脲浸出过程中矿浆表面总是漂浮着一层黑色物质,金的回收率只有72%一85%。后将此精矿于680-700℃氧化焙烧20-25 min,碳含量降至0.08%以下。从而消除了碳等物质的不良影响,金的回收率提高至94%-96%。
    2)改变矿物结构和物相
    金精矿中通常含有大量黄矿、黄矿和方矿等,它们在酸性硫脲浸金时是难溶矿物,而自然金又多与它们伴生或共生在一起。通过低温(600-700℃)氧化焙烧,使大部分硫氧化而产出疏松多孔结构的焙砂。氧化的硫大部分生成SO2逸出,部分与精矿中所含铜、铅、铁等反应生成硫酸盐。若金为化金、蹄化金以及含砷、锑的硫化物,也会发生氧化反应而使金解离。氧化矿和半氧化矿的浮选精矿,其中含有一定量的孔雀石、蓝铜矿、白铅矿、菱铁矿和褐铁矿等,碳酸盐的存在不但会增大硫酸消耗,在矿浆加酸调整pH时还会发生激烈反应产生大量气泡,甚至造成矿浆外溢而影响操作。褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)、针铁矿(Fe2O3·H2O)为三水型和一水型赤铁矿,含结晶水分别为18.4%和10.1%,结晶水的存在也会妨碍金的溶解。通过低温氧化焙烧(缎烧),可使碳酸盐分解生成CO2逸出并脱去结晶水。
    通过氧化焙烧,可改变精矿的物相和结构,自然金因失去载体矿物而充分暴露出来,更易于浸出。它不但可加快金的浸出速度、提高金的回收率,也可降低硫脲消耗。
    3)焙烧作业条件
    焙烧效果的好坏受诸多因素的影响,其中最关键的因素是焙烧温度和时间。温度过低或时间过短,原料氧化程度不够,就不能提高金的浸出回收率和降低药耗;反之,温度过高或时间过长,生成的氧化物又会相互结合成Cu、Pb等的铁酸盐、硅酸盐、磁铁矿等致密不溶(或难溶)氧化物,使自然金包裹其中,也会降低金的浸出率。故对各矿山的原料,应根据设备类型和操作方法,通过试验选择最佳焙烧作业条件。[next]
    此外,焙烧设备和进料方式也是至关重要的。在我国,实验室焙烧多采用马弗炉,工业生产多采用单层(或多层)焙烧炉,硫酸盐焙烧则多用间接加热回转窑。由于精矿含水多,常需增加烘干等辅助作业,增加能耗和成本。特别是泥质氧化矿,矿料粘度大,脱水难,滤饼含水高达20%以上,常使焙砂出现结块、夹心,影响浸出效果。为改善焙烧效果,提高焙砂质量,加拿大大黄金矿等早已成功地应用含固体70%左右的矿浆,进行浆式进料流态化焙烧。现今,此工艺已广泛应用于加拿大、美国、澳大利亚、日本、津巴布韦等国的许多工厂,我国中原冶炼厂也于1990年正式投产。
    4)余热和烟气的利用
    氧化焙烧的余热量较大,合理利用它是一项节能措施。在现代,热管技术已得到普遍应用,可建立热管锅炉供采暖、洗浴等生活使用。焙烧的烟气含SO2量很高,可用于矿浆的预先酸化,以节约硫酸。
    2.硫脲浸出液的最佳酸度
    硫脲在酸性液中具有还原性,在pH1~6时均较稳定。但加入不同的酸作pH调整剂,硫脲的稳定性是不同的。鉴于硫脲溶金是在低pH条件下进行,pH调整剂一般应采用能解离出H+的强酸。在三大强酸中,盐酸腐蚀性强,且C12/Cl-电对电位为1.36V,氧化能力太强。硝酸NO3-/NO电对电位为0.96V,比SCN2H4/(SCN2H32电对电位0.42V高出一倍多,氧化能力也太强,它易使溶液中的硫脲发生氧化。硫酸SO42-/SO2电对电位为0.20V,比硫脲氧化生成二硫甲脒电对的电位0.42V低得多,氧化能力较弱,故硫酸是硫脲液最理想的pH调整剂。它既可防止硫脲被快速氧化,又能大量离解出H+使溶液易于达到要求的pH,设备的防腐也简单些。但硫酸加入水中是放热反应,故配制矿浆时应先加硫酸,调好pH后再加硫脲,以免矿浆局部温度过高而造成硫脲的氧化损失。
    3.矿浆浓度、温度和压力
    应用酸性硫脲液浸出金、银的作业通常是在室温和常压下进行。试验也证明,金、银的初始溶解速度随作业温度的提高而加快。但温度的提高会使溶液中硫脲的氧化速度加快,而使金、银的溶解速度随时间的延长急剧下降。当温度升高至100℃左右时,硫脲会剧烈氧化而失效。故硫脲提金的作业温度主要取决于硫脲的稳定性,尽量减少硫脲在浸金过程中的损失。到目前为止,大多数研究者认为应在低于或等于25℃的条件下进行。但也有人认为,这一温度上限不一定是最佳的,且据R.G.舒尔策的研究,德国SKW公司的方法是将矿浆加热至40℃,以加速硫脲的氧化,并通入适量SO2以控制矿浆中硫脲总量的50%保持二硫甲脒状态。它可使贵金属达到最大的溶解速度,硫脲的消耗量也可降至0.57kg/t(矿)。
    浸出矿浆的浓度通常采用固液比1:2,但当处理含大量矿泥的粘性氧化矿浆时,也可将固液比适当提高。
标签: 硫脲
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