[发明专利]一种含砷锑难处理金矿熔池熔炼直接富集金的方法

说明书

 

技术领域  本发明涉及冶金领域中火法冶金过程，特别是含砷锑难处理金矿熔池熔炼直接富集金的火法冶金方法。

背景技术  难处理金矿，通常又称为难浸金矿或顽固金矿，它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此，通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的，有的学者认为矿石中金的氰化浸出率低于90%即为难处理金矿，而低于50%则可以称为极难处理金矿。难处理金矿主要有微粒包裹金矿、含铜金矿、含锑金矿、含碳金矿和含碲金矿等，这些矿石之所以难处理主要是因为存在硫化物包裹或其他影响氰化过程的物质，因此，必须先对矿石进行预处理以分离有关金属或消除影响金浸出的因素，使其中的金能被氰化法提取。

在所有难处理金矿中，含砷和锑的难处理金矿则又是难处理金矿中最难处理的，其贮量也最大，其开发利用是世界性难题，这主要是因为细粒金或次显微金呈包裹或浸染状存在于硫化矿中，这些硫化物通常是黄铁矿、毒砂和磁黄铁矿，甚至在一些矿床中大部分金能进入黄铁矿和毒砂的晶格，以超显微金的状态存在。即使将矿石磨得很细，也不能使金解离，金的氰化浸出效果极差。对于这种含砷难处理金矿通常需在金氰化前进行预处理，使包裹金的黄铁矿和毒砂分解，让金裸露出来与氰化物溶液接触，从而提高金的氰化浸出率。

已经获得工业应用的含砷难处理金矿预处理方法主要氧化焙烧法、加压氧化法和细菌氧化法三种（杨天足.贵金属冶金及产品深加工.中南大学出版社,2005年.）。氧化焙烧法是处理硫化物包裹型难处理金矿最主要、应用最广泛的方法。黄铁矿和毒砂经过氧化焙烧，砷和硫被氧化形成As₂O₃和SO₂挥发，生成多孔的焙砂。氧化焙烧方法的特点是对原料适应性强，同时随着烟气制酸水平的提高、废气治理成本降低等而得到广泛的应用，这种方法在我国得到了很好的应用和推广。目前工业采用的方法有两段沸腾炉焙烧、循环沸腾炉焙烧、闪速焙烧法和微波焙烧法等方法，其中两段沸腾焙烧方法采用最为广泛，文献报道的金的回收率为88～92%之间，氰化尾渣中金含量为4g/t，而在实际操作中，金的回收率指标和氰化后渣含金的指标与报道的相差甚远。目前国内采用两段焙烧工艺处理含砷难处理金精矿，焙砂经过氰化后氰化尾渣中金含量在一个比较大的范围内波动，含金可以从8g/t变化到20g/t，对氰化尾渣中金的物相研究表明，焙烧生成的Fe₂O₃又重新包裹金，因此，在处理高砷金精矿时，要兼顾脱砷脱硫打开包裹体而在形成Fe₂O₃时不包裹金是十分困难的。

加压氧化法是指在高温高压酸性并存在氧气的情况下，黄铁矿和毒砂被氧化分解，精矿中的硫氧化为硫酸盐，砷经过亚砷酸盐氧化为砷酸盐，使被包裹的金暴露。加压氧化法具有氧化彻底、金浸出率高、环境污染小、对有害金属敏感性低等优点，金浸出率高达95～97%，氰化尾渣中金的含量为1.5～2.0g/t之间。但该方法对设备材质要求高、投资大且银回收率低，处理成本高于焙烧法，国内尚无应用实例。细菌氧化法是指在细菌存在的条件下利用空气中的氧气来氧化黄铁矿和毒砂，所使用的细菌最适宜的是氧化亚铁硫杆菌，氧化亚铁硫杆菌可以氧化分解黄铁矿和毒砂，暴露其中的包裹金，该方法的回收率可以达到92～95%，同时还具有工艺简单的优点，但是存在氧化周期长、环保成本高和原料适应性差等缺点。

鉴于难处理精矿传统预处理方法存在的种种弊端，新的处理方法被开发出来，崔志祥和中国专利ZL200910020494.9中提出，将高砷金精矿经过两段焙烧脱除砷和硫后，二次焙砂与铜精矿一同加入富氧底吹炉中造锍熔炼并产出含金的铜锍，铜锍经过吹炼、火法精炼和电解精炼后产出阴极铜，最后从铜电解精炼的阳极泥中回收金和银（崔志祥,申殿邦,王智,李维群,边瑞民.富氧底吹熔池铜的理论与实践, 中国有色冶金, 2010,12(6):21~26. ③王信恩,高正林,曲胜利,张俊峰,马少卫,邹琳.高砷复杂金精矿多元素的提取方法,中国专利, ZL200910020494.9, 授权日: 2011年8月11日.）。该造锍捕金方法是虽然可以有效回收高砷金精矿焙砂中的金，但是其将发热量高的高砷金精矿经过两段焙烧后作为熔剂加入铜冶炼过程，一方面造成能源的浪费，另一方面由于焙砂中氧化铁和二氧化硅的含量都较高，难以实现其作为铜冶炼熔剂的作用，这就要求扩大铜冶炼的规模以缓解其不利影响，进而对铜精矿的需求量大，这些缺点严重制约了该技术的推广应用。