專利名稱：：一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及微波加熱金礦石與金精礦的處理方法，這種方法用于含高砷高硫的金礦石及金精礦的預處理，也用于含碳礦石的預處理；微波焙燒預處理金礦石及金精礦的方法、惰性氣體的保護、砷及硫等元素的回收等冶金與礦產(chǎn)
技術領域：
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背景技術：
：目前難浸金礦石資源幾乎遍及世界各產(chǎn)金國。在美國、加拿大、澳大利亞、俄羅斯、巴西、南非等國都有較大的儲量。在我國，已查明或已基本査明高砷高硫金礦石中金的儲量約1000噸，主要分散在云南、貴州、廣西、四川、陜西、甘肅、安徽、遼寧、青海、湖南、新疆等地，占金礦床總儲量的30%左右。這些難處理金礦石由于選冶技術的制約，大多未被有效地開采利用，成為--種呆滯的資源。難處理的黃金資源通常含砷含硫，其中的砷對氰化過程是極有害的，有時甚至使氰化過程無法進行。原因大致有以下幾個①砷在金礦石中常以硫化物(雄黃、雌黃、毒砂等)形式存在，它們極易溶解于堿性氰化液中；②砷的硫化物會分解消耗礦漿中的氧和氰化物而降低金的溶解速度，并且在堿性礦漿中分解生成的產(chǎn)物都與金的表面接觸，在金粒表面生成薄膜，阻礙金、氧和氰化物的相互作用；③金以極微細粒形態(tài)被包裹在含砷的硫化物礦物中，隔斷了浸出劑與金的接觸；④硫離子達到一定濃度時，生成的硫化亞金薄膜阻礙金的溶解；⑤礦石中含黃鐵礦及其氧化產(chǎn)物和磁黃鐵礦的氧化產(chǎn)物能夠消耗氰化物；⑥礦石中含有劫金炭等。為了有效地開發(fā)這一類型的黃金資源，必須在浸出金之前進行預處理。目前預處理工藝主要有焙燒氧化法、加壓氧化法、常壓氧化法、細菌氧化法、硝酸催化氧化法、微波焙燒法以及其它預處理方法。1、焙燒氧化法焙燒氧化法是在高溫下，借助空氣或氧氣使包裹金的砷硫礦物氧化分解，使包裹的金暴露出來。通常為了消除砷及硫的氧化物，加入石灰或白云石，使之與砷和硫的氧化物反應，生成固體硫酸鹽和砷酸鹽，這種焙燒叫做固化焙燒。焙燒氧化法是最為傳統(tǒng)且有效的一種氧化預處理技術，其優(yōu)勢在于①處理速度快、適應性強；②副產(chǎn)品可以回收利用；(D對含有劫金物的礦石可以處理。不足之處在于①焙燒過程產(chǎn)生大量的S02和AS203等有害氣體；②工藝要求嚴格；③受到硫酸市場的影響和制約；④工藝流程長而且復雜；⑤在焙燒過程中，能造成硫化礦的"過燒"，影響金的回收；⑥在含砷高的金精礦中，焙燒溫度超過70(TC后，砷與金生成低熔點的砷金合金而揮發(fā)，造成金損失。2、加壓氧化法加壓氧化工藝是在高溫高壓下，礦石中的砷黃鐵礦與氧發(fā)生化學反應，使被包裹的金暴露出來。該法的優(yōu)勢在于，①氧化產(chǎn)物可溶，反應分解徹底；②無有害氣體產(chǎn)生，對環(huán)境友好，③原礦與精礦均可處理。缺陷是①由于高溫高壓，對設備和材料要求高，有安全隱患；②維護成本高；③控制條件要求嚴格，否則反應產(chǎn)生的硫會再次包裹金，影響金的回收；④生產(chǎn)成本高；⑤不適合含有劫金炭的礦石；⑥對于砷、硫礦物不能回收利用。3、常壓氧化法即在常溫常壓下強化堿浸進行預處理。該法的優(yōu)勢在于①常溫常壓，維護成本低；②藥劑用量少；③投資少。不足之處①需要添加脫砷引發(fā)劑；②必須使用專有設備；③對于含有劫金炭的礦石不適合；④對于砷、硫等伴生礦物不能回收利用。4、細菌氧化法浸礦細菌附著于礦石表面與礦石中的硫化礦物發(fā)生作用，使硫化礦物氧化溶解，在此過程中細菌獲得生長所需的能量?；蚴堑V石在細菌代謝過程中所產(chǎn)生的硫酸高鐵是一種強氧化劑，和硫酸作用下發(fā)生化學溶解作用。細菌氧化工藝采用的細菌種類主要是氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、氧化亞鐵鉤端螺旋菌、葉硫球菌以及嗜熱硫氧化菌等。它們屬氧化能自養(yǎng)菌，好氧。這些細菌的繁殖速度較慢，要通過常規(guī)的技術縮短細菌氧化的時間是很難的。細菌氧化技術的優(yōu)點①可以處理含砷含硫礦物；②產(chǎn)生的有毒物較少；③工藝成熟。不足在于①礦漿濃度偏低，預處理時間較長；②不適合處理含砷高的礦石；③對于生物反應器的充氣器要求較嚴；④產(chǎn)生的尾液需要進行中和處理；⑤投資較高，生產(chǎn)成本偏高；⑥需要適合礦石的菌種；⑦不適合含有劫金炭的礦石。5、微波焙燒法微波能選擇性加熱有價金屬礦物,而且由于不同礦物對微波的吸收及熱膨脹系數(shù)不同，使礦物產(chǎn)生裂紋，有助于降低處理能耗。在氧氣不過量，且溫度較低的情況下，砷黃鐵礦或黃鐵礦焙燒后砷和硫可以以砷硫化物的形態(tài)產(chǎn)出，從而不造成環(huán)境污染。加拿大N.B省Frederction市EMR微波技術公司于1997年推出了一種應用微波技術處理難浸金精礦或礦石的工藝。通過微波加熱金屬礦物，促使氧化反應的進行，從而釋放出金，有利于氰化浸出。該工藝是利用流態(tài)床反應器，在低氧條件下用微波加熱含金砷黃鐵礦精礦，生成磁鐵礦、硫化砷及S02。為了解決上述難浸礦物在預處理方面的不足，相繼出現(xiàn)了一些改進方法。公開號為03108476的發(fā)明專利申請公開了一種微波焙燒爐和微波焙燒方法，包括微波加熱裝置和一爐腔，該爐腔用于放置含有有機粘結劑的被焙燒物質。公開號為200710051415的發(fā)明專利申請公開了一種用微波還原弱磁性鐵礦物制取鐵精礦的方法，主要用于處理粉狀含鐵物料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述難浸金礦物預處理方面存在的不足，提出---種新型微波焙燒預處理方法。采用的技術方案如下將難浸金礦物或金精礦放入微波焙燒爐的反應室內(nèi)，反應室內(nèi)充滿氮氣，在N2氣氛中進行微波輻射，大多數(shù)硫以單質的形式揮發(fā)，少部分硫和全部的砷以AS2S3形式揮發(fā)，這些揮發(fā)的物質經(jīng)冷凝后，可以回收硫磺和As2S3。鐵以磁黃鐵礦(FeS)形式留在焙砂中。將焙砂經(jīng)氰化浸出，浸出率可達到90%以上。微波焙燒預處理難浸金礦物的工藝過程和工藝條件如下將-200目占90~95%的金礦物或金精礦放入微波焙燒爐中，通入N2氣，進行微波輻射。微波焙燒的參數(shù)根據(jù)礦石性質不同而選取不同的參數(shù)，范圍是焙燒溫度為450。C580'C,功率為4-6kW,焙燒時間為5-20分鐘。焙砂從微波爐中取出即得，焙砂經(jīng)常規(guī)細磨后，進行氰化浸出，煙氣通過微波爐上方的排氣裝置收集到冷凝器中冷凝，得到硫磺及AS2S3。本發(fā)明優(yōu)點為1、可將難浸金礦物中金的浸出率提高到90%以上。2、由于硫是以單子形式析出，不需要煙塵回收工序，故達到綠色環(huán)保的目的。3、由于采用微波焙燒工藝，可極大縮短予處理時間，從而達到節(jié)能目的。圖1是本發(fā)明的一種實施例的微波焙燒預處理難浸金礦物的工藝流程圖。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明的技術內(nèi)容做進一步的詳細說明。實施例一某金礦物為含砷、含硫、含碳的浮選金精礦。該金精礦含有黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、石墨和有機碳等影響金浸出的礦物，且金的嵌布粒度微細。礦物的多元素分析如表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>金礦物的賦存狀態(tài)分析如表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>精礦中有價元素為金。金屬硫化物以黃鐵礦、白鐵礦為主，礦物以石英、絹云母為主，含量一定的碳質礦物。金礦物嵌布粒度微細，以次顯微金為主。含量占89.54%。金礦物的賦存狀態(tài)以包裹金為主，含量占89.54%，其中硫化物包裹金占85.55%，石英包裹金占3.13%，被包裹的金礦物采用機械磨礦無法使其裸露，需進行預處理打開硫化物包裹金，才能有效提高金浸出率。精礦中的碳質礦物有極強的劫金行為，其劫金能力在8085%，因此，對于該精礦中的有機碳必須進行強烈鈍化或采用低溫焙燒除去有機碳，才能獲得較理想的浸金指標。微波焙燒試驗條件原礦100g，在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為58(TC，焙燒時間為19min，功率為6kw，。微波焙燒后的焙砂經(jīng)細磨后，進行氰化浸.出。金浸出率為91.62%。硫的回收率卯％，煙氣中二氧化硫含量900mg/m3。而常規(guī)焙燒后，金浸出率為40.69%。實施例二某金精礦由金-砷精礦和含黃鐵礦的精礦混合組成，化學成份如表3。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>微波焙燒試驗條件原礦100g，焙燒溫度為485""C，焙燒時間為12min，功率為5kw。微波焙燒后焙砂中S、八8含量分別為2.23%、0.52%。焙砂經(jīng)細磨，再進行氰化浸出。金浸出率為96.69%。硫的回收率92%,煙氣中二氧化硫含量850mg/m3。而常規(guī)焙燒后，金浸出率為59.03%。實施例三某金礦為含砷、硫、碳的難選冶金礦。該金礦含有黃鐵礦、斜方砷砷鐵礦、毒砂、石墨及非晶質碳等影響金浸出的礦物，且金的嵌布粒度微細，含有23%的包裹金。I浮選金精礦的主要化學成份如表4。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>微波焙燒試驗條件上述難選冶金礦100g，在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為500'C,焙燒時間為10min,功率為4kw。先將焙砂細磨，再進行氰化浸出。微波焙燒預處理后，金浸出率為97.89%。硫的回收率94.5%，煙氣中二氧化硫含量860mg/m3。而常規(guī)焙燒后，金浸出率為62.33%。實施例四某浮選金精礦，主要以黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、砷黃鐵礦等礦物存在。金、銀呈類質同相存在于上述礦物中，并以微粒、超微粒形態(tài)被硫化物所包裹。主要化學成份如表5。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>微波焙燒試驗條件原礦lOOg在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為45(TC，焙燒時間為8min，功率為4kw。微波焙燒后焙砂經(jīng)細磨，再進行氰化浸出。金浸出率為97.25%，硫的回收率94。1%，煙氣中二氧化硫含量低于862mg/m3。而常規(guī)焙燒后，金浸出率為70.33%。實施例五將-200目占90%的含高砷高硫的金礦物或金精礦放入微波焙燒爐中，通入N2氣，進行微波焙燒，焙燒溫度為450'C,功率4kw，焙燒時間為20分鐘，焙砂從微波焙燒爐中取出即得，然后進行常規(guī)細磨，氰化浸出工藝步驟。煙氣通過微波焙燒爐氰化浸出工藝步驟。煙氣通過微波焙燒爐上方的排氣裝置收集到冷凝器中冷卻，得到AS2S3。權利要求1、一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法，其特征是將粒度為-200目占90-95％的金礦物或金精礦放入微波焙燒爐的反應室內(nèi)，再在反應室內(nèi)充滿氮氣，啟動微波焙燒爐，上述金礦物或金精礦在氮氣氛中進行微波輻射焙燒，焙燒溫度為450℃～580℃，功率為4-6kw，焙燒5-20分鐘后，微波焙燒爐停止工作，取出焙砂即得。2、根據(jù)權利要求.l所述的一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法，其特征是將100g的金礦物放入焙燒爐中，在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為45(TC，功率為4kw，焙燒時間為20分鐘。3、根據(jù)權利要求1所述的一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法，其特征是將100g的金礦物放入焙燒爐中，在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為580°C，功率為6kw，焙燒時間為19min。4、根據(jù)權利要求1所述的一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法，其特征是將100g的金礦物放入焙燒爐中，在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為485'C，功率為5kw，焙燒時間為12min。5、根據(jù)權利要求1所述的一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法，其特征是將100g的金礦物放入焙燒爐中，在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為500。C,功率為4kw，焙燒時間為10min。6、根據(jù)權利要求1所述的一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法，其特征是將100g的金礦物放入焙燒爐中，在氮氣氛中焙燒，焙燒溫度為45(TC，功率為4kw，焙燒時間為8min。全文摘要一種采用微波焙燒預處理難浸金礦物的方法，其要點是將粒度為-200目占90-95％的金礦物或金精礦放入微波焙燒爐的反應室內(nèi)，再在反應室內(nèi)充滿氮氣，啟動微波焙燒爐，上述金礦物或金精礦在氮氣氛中進行微波輻射焙燒，焙燒溫度為450℃～580℃，功率為4-6kw，焙燒5-20分鐘后，微波焙燒爐停止工作，取出焙砂即得。本發(fā)明優(yōu)點為1.可將難浸金礦物中金的浸出率提高到90％以上。2.由于硫是以單子形式析出，不需要煙塵回收工序，故達到綠色環(huán)保的目的。3.由于采用微波焙燒工藝，可極大縮短予處理時間，從而達到節(jié)能目的。文檔編號C22B1/02GK101225467SQ20081001046公開日2008年7月23日申請日期2008年2月25日優(yōu)先權日2008年2月25日發(fā)明者莉魏申請人:沈陽理工大學