專利名稱：再細分材料的細磨及使用細磨的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及再細分材料的細磨及使用細磨的回收方法。進行這種細磨的目的，一般是回收貴重金屬或只是從它的源材料制備磨細產(chǎn)品，這些源材料可以是原生礦石或礦物、精礦、燒渣(Calcine)或回收尾礦(此后本文統(tǒng)稱“源材料”(TheSourclmaterial))。使用細磨技術(shù)，“源材料”絕大部分的顆粒尺寸將減小，因而可以促進源材料顆粒中所需貴重金屬的溶解，或者可以使這種源材料適于用作其它目的，如制備燒結(jié)物或陶瓷材料。本發(fā)明也涉及適于實施本發(fā)明方法的具體設(shè)備。
眾所周知，把材料磨細成更小的顆粒并繼之用適合的浸出液(在金的情況下，通常用氰化物浸出液)浸取，就可以促進某些源材料中貴重金屬(尤其是金)的溶解，這些源材料例如黃鐵礦、砷黃鐵礦、硅石和其它難選材料。這是由于物理包囊的金屬(尤其是金)部分得以釋放和因而可以浸出。源材料磨得越細，可浸出的金屬就釋放得越多。但顯然帶來的問題是由于細磨的費用，使源材料再磨細是不經(jīng)濟的。
另一方面，象鋯石砂這樣的再細分材料也可以細磨成更細，但這是為了用這些磨細材料制造燒結(jié)物或陶瓷。
現(xiàn)已令人驚異地發(fā)現(xiàn)，如果在某些條件下進行細磨以及可采用的浸取，則強化的效果就可以達到。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種細磨源材料(如本文所限定)的方法，其中將再細分源材料和液體載體一起，基本連續(xù)地送入攪拌磨的第一區(qū)，此攪拌磨裝有在研磨室內(nèi)轉(zhuǎn)動的葉輪，研磨室內(nèi)充滿研磨介質(zhì)，磨細的源材料與液體載體一起，從與攪拌磨第一區(qū)隔開一定距離的第二區(qū)排出。本發(fā)明的進一步特征為細磨是從源材料中回收貴重金屬方法的組成部分;為從源材料中浸出或氧化貴重金屬和其它組分，載體液體就是或含有浸出或氧化介質(zhì);研磨介質(zhì)是鋼或陶瓷(特別是氧化鋯材料)制成的球形、園柱形、多角形或不規(guī)則形狀的研磨元件;氧化或浸出所需的氧氣或其它氣體，與浸出液或載體液或與二者一起，在攪拌磨的第一區(qū)引入;待回收的金屬包括金和載體液體包括氰化物浸出液或鉛鹽或汞鹽。
葉輪可繞垂直或水平軸轉(zhuǎn)動，而且在每種情況下，載體液體和再細分源材料最好是從較低區(qū)域引入和從較高區(qū)域排出。這樣可以抵消固體向較低區(qū)域沉落的傾向。
實施本方法使源材料的顆粒大小一般可90%減到20μm以下，最好100%減到20μm以下，而更好為90%減到5-10μm。顯然大部分顆粒的尺寸都可明顯減小，申請人認為顆粒大小為3μm或更低也可以達到。
本發(fā)明還提供一種攪拌磨，它包括在使用時容納分離的元件形式的研磨介質(zhì)的研磨室;安裝在研磨室內(nèi)的轉(zhuǎn)動葉輪;使用時驅(qū)動葉輪的裝置;在研磨室較低區(qū)域引入待磨源材料顆粒漿液的入口和配置在研磨室頂部較高區(qū)域的出口。
本發(fā)明在這方面的進一步特征為出口為溢流式出口裝置;溢流出口裝置裝有為保持研磨元件在研磨室內(nèi)的篩網(wǎng)和葉輪的轉(zhuǎn)動軸可以是垂直的、水平的或傾斜的。
為達到產(chǎn)品的所需細度，顯然可選擇載體液體的流速，以保證再細分源材料在磨中所需的仃留時間。
此后本文中，無論是源材料還是產(chǎn)品的細度，都用術(shù)語dx加以討論，其中x是材料中小于所說尺寸的顆粒所占的百分比。因此，標定值d50＝20μm的含義是占50%質(zhì)量的試樣的顆粒大小為20μm或更低，標定值d90＝20μm的含義是占90%質(zhì)量的試樣的顆粒大小為20μm或更低。
可以予計，本發(fā)明方法特別適于從最難選(refractory)礦石和精礦中，以及從經(jīng)過予先提取的尾礦中回收黃金。細磨最好在含浸出液(用氰化物最適直)的載體液體中進行。
本發(fā)明也可以有利地用于這樣的過程，即在此過程中，在研磨期間正被研磨的材料，同時受到其它化學(xué)試劑(特別是氧化劑)的作用。這種應(yīng)用的一種情況是含金的黃鐵礦、磁黃鐵礦或白鐵礦的精礦，在這種情況下研磨中釋放的鐵與硫也進入溶液。這將消耗氰化物(如果它存在的話)，因此材料應(yīng)先在堿性PH下通過空氣或氧的作用方便地進行氧化(同時方便地進行研磨)，然后，再與氰化鈉接觸(在研磨之后)。
本發(fā)明的另一專門應(yīng)用是，氧化鋯用于制造燒結(jié)物或陶瓷之前，進行細磨。的確，在本發(fā)明的應(yīng)用中，氧化鋯研磨介質(zhì)是最為理想的。
下面將參照附圖，對本發(fā)明及其應(yīng)用或?qū)嵤├M行深入的描述。
附圖中


圖1為根據(jù)本發(fā)明所使用的攪拌磨的說明示意圖;和圖2為用于試驗?zāi)康牡闹虚g規(guī)模的細磨裝置的流程示意圖。
如
圖1所示，攪拌磨1包括一研磨室2，其中葉輪4的基本垂直的軸3，可由馬達和變速箱組成的裝置6帶動旋轉(zhuǎn)，葉輪上裝有一系列向外伸出的攪拌桿或盤5。研磨室充滿研磨介質(zhì)7，研磨介質(zhì)可以是球形、園柱形、多角形或不規(guī)則形狀的鋼制或陶瓷的研磨元件。至今所進行的試驗中，已使用過鋼制和陶瓷(氧化鋯)的磨球。
在研磨室的底部或底部側(cè)面有漿液入口8，使用時漿液由進料泵9經(jīng)入口泵入。需要時，可設(shè)置氣體入口10，通過例如氧氣、空氣或任何其它氣體以促進溶解過程或有助于減小氰化物的消耗或二者兼而有之。
在研磨室上端側(cè)壁上裝置一圈護網(wǎng)11，使研磨的漿液僅當溢流時可以離開研磨室，而同時保留住研磨介質(zhì)不外溢。在入口所通過的截面處，設(shè)置支托網(wǎng)12，以保持研磨介質(zhì)不下漏。
在中等規(guī)模的研磨機進行的試驗中，研磨室直徑450mm、高900mm、體積150升。支托網(wǎng)12孔眼2mm，護網(wǎng)11的卡方孔為1.2mm×20mm。研磨介質(zhì)是鋼球(盡管有幾批試驗是使用氧化鋯球)，其洛氏硬度為58C，其大小分布如下直徑小于8.5mm占89%直徑小于3.97mm占9%直徑小于2.38mm占2%共有15對長400mm的攪拌桿，它們相鄰桿呈90°角交錯排佈最大轉(zhuǎn)速2.6米/秒。比研磨機含有470kg的磨球，其毛體積為120升，凈有效體積49升。
對于某些含金的源材料所進行的試驗，是使用氰化物浸出液作載體液體，并使用Ca(OH)2來保持適合的高PH值。這些試驗是按圖2所示的流程進行的，其中從料斗13將燒渣(早先已用氰化物浸取，即沒有可易于浸出的金存留)加到混合槽14中，同時加入氰化鈉、石灰和水。固體的質(zhì)量含量為50%的漿液，連續(xù)地送入前述的攪拌磨15中，試驗的幾個停留時間為15.7、9.0和6.3分鐘。操作條件如下
在細磨產(chǎn)物稀釋到固體質(zhì)量含量為35%之后，再繼續(xù)24小時的的浸取。
對于d90、d50、和d10分別等于76.0、20.8和5.9μm的燒渣的試驗表明，產(chǎn)物的大小分布如下
可以看出，金的溶解正如所予期的隨著停留時間而增加。另外，從源材料(一般是指高難選材料)也可以實現(xiàn)良好的回收。
本發(fā)明同樣可用于細磨處理過礦石的現(xiàn)存廢料(dumps)和從處理這樣的廢料所得的濃縮物/產(chǎn)物，以進一步回收其中的貴重金屬。在這樣的細磨中，已回收了大約50%的殘留的黃金。
在粗燒渣的情況下，在研磨期間配合浸取，可從中回收73%的黃金。
已發(fā)現(xiàn)，處理這類源材料時，研磨中配合浸取是非常有利的。認為這是由于，在研磨機中研磨介質(zhì)的作用下相繼發(fā)生了物理的、化學(xué)的及至電化學(xué)的效應(yīng)，使得在金表面存在的任何鈍化作用立即消除。另外氧氣或空氣經(jīng)由氣體入口的引入，也加快了浸出速度，并減小氰化物的消耗。
一般說來，產(chǎn)品的顆粒大小至少95%是低于20μm，通常，大部份顆粒具有實質(zhì)上更小的尺寸。
在含有黃鐵礦、磁黃鐵礦和白鐵礦的硫化物精礦的情況下，氰化物由于有硫和鐵的溶解而被正常地消耗。這是可以避免的，只需利用氧或空氣在細磨期間對這樣一些組分進行一定程度的氧化并且爾后再進行浸取，這種氧化一般要在高PH(約12)下進行，這樣的PH值可以加入適量的Ca(OH)2來保持。無論如何，此PH要控制在9-12.5之間。
還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當用氧化鋯球代替前述的鋼球時，可以實現(xiàn)金屬更多的溶解。氧化鋯球的另外的優(yōu)點是，它不消耗氰化物(在浸取金的情況下)，而且從本質(zhì)上說它比鋼球更耐磨損。
正如前面已指出的，本發(fā)明決不限于在攪拌磨中發(fā)生浸取或氧化的情況，或者就此點而論，決不限于貴重金屬的回收。
因此，本發(fā)明已用于鋯石砂的細磨，以制備用于生產(chǎn)氧化鋯的材料。在此例的源材料中，其大小分布如下
此材料的d95＝248μm。
此材料在前述的中等規(guī)模的磨中細磨，停留時間30分鐘，漿液中固體質(zhì)量含量為60%。得到的產(chǎn)品，d95＝21.1μm和d50＝d50＝4.60μm，當停留時間增加到60分鐘時，得到的產(chǎn)品，d95＝10.4μm和d50＝3.07μm。
原已細粒的斜鋯石精礦(d90＝27.4和d50＝13.4μm)經(jīng)60分鐘停留時間的細磨后，所得產(chǎn)品的d90＝2.70、d50＝0.82和d10＝0.35μm。
因此，本發(fā)明提供了一個簡單而有效的方法，用此方法可以增加從源材料中回收的貴重金屬，特別是增加從黃鐵礦或其它一般難于釋放金屬的材料中回收黃金。
權(quán)利要求
1.細磨源材料(如本文中所限定)的方法，其中，將再細分源材料和液體載體一起，基本連續(xù)地送入攪拌磨的第一區(qū)，此攪拌磨裝有在研磨室內(nèi)轉(zhuǎn)動的葉輪，研磨室內(nèi)充滿研磨介質(zhì)，磨細的源材料與液體載體一起，從與攪拌磨第一區(qū)隔開一定距離的第二區(qū)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，載體液體是或包含一種浸取或氧化介質(zhì)，用于浸取或氧化源材料中的貴重金屬或其它組分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，源材料含有金和使用浸取溶液作為載體液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，浸取溶液是氰化物溶液和加入一種堿以保持溶液的適宜的高PH值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，源材料含有硫和/或鐵和加入空氣或氧氣以氧化這種硫和鐵，并且在研磨步驟之后再對磨細材料進行浸取。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，細磨是在不存在浸取或氧化介質(zhì)的條件下進行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，源材料是鋯石材料。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求的任一項的方法，其中，葉輪是圍繞垂直軸轉(zhuǎn)動的;入口的位置在研磨室的較低區(qū)和出口位置是在研磨室的較高區(qū)。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求的任一項的方法，其中，出口是溢流式出口。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求書的任一項的方法，其中，研磨介質(zhì)是鋼球或氧化鋯球。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求的任一項的方法，其中，選擇源材料在研磨室中的停留時間，使產(chǎn)品的d90在20μm以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，產(chǎn)品的d90＝5-10μm。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法，其中，產(chǎn)品的d100在20μm以下。
14.一種攪拌磨，包括在使用時容納分離元件形式的研磨介質(zhì)的研磨室，安裝在研磨室內(nèi)的轉(zhuǎn)動葉輪，使用時驅(qū)動葉輪的裝置，在研磨室較低區(qū)域引入待磨源材料顆粒漿液的入口和配置在研磨室頂部較高區(qū)域的出口。
15.根據(jù)權(quán)利要求15的攪拌磨，其中，出口是溢流式出口。
16.根據(jù)權(quán)利要求16的攪拌磨，其中，溢流式出口包括為保持研磨介質(zhì)在使用中留在研磨室內(nèi)的篩網(wǎng)。
全文摘要
礦石、礦物、精礦、燒渣或回收尾礦等形式的原材料在攪拌磨中進行細磨，此攪拌磨裝有可在充滿研磨介質(zhì)的研磨室內(nèi)轉(zhuǎn)動的葉輪。原材料的漿液基本連續(xù)地送入研磨室的入口，并流過研磨室而從出口流出，入口處于較低部位，而出口方便地做成溢流式。載體液體可以是浸取液和/或起氧化作用的空氣或氧氣，在細磨進行中可以送入物料中。使用本方法以氰化物浸取液為載體液體可以實現(xiàn)金的高回收。
文檔編號B02C17/16GK1037284SQ8810249
公開日1989年11月22日 申請日期1988年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月30日
發(fā)明者丹尼斯·愛德華·埃文斯, 基思·斯圖爾特·利德爾 申請人:弗雷德基爾有限公司