專利名稱：控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦——氰化法提金工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及黃金的提取工藝，特別是一種控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝。
大家知道，氰化法是從含金礦石提取黃金的經(jīng)濟有效，并且被普遍采用的方法。但是，氰化法不能直接處理原生金礦?，F(xiàn)在工業(yè)上處理原生金礦的辦法是先作浮選富集，接著用沸騰焙燒爐分解金精礦后再用氰化法提金。此種辦法盡管有效，但是工藝復(fù)雜，投資高。
本發(fā)明的目的在于提供一種不經(jīng)選礦富集，直接處理原生金礦的新工藝。
本發(fā)明的構(gòu)成(1)將燃燒爐產(chǎn)生的高溫燃氣摻氧并預(yù)冷卻至450-850℃，作為熱解氣，導(dǎo)入熱解爐，對爐內(nèi)的原生金礦進行熱力分解和氧化分解，使原生金礦轉(zhuǎn)變成金礦熟料，將金礦熟料粉碎至-5mm，放入氰化池，用氰化鈉溶液浸泡提金，其工藝與普通氧化型金礦的氰化提金工藝相同，(2)對燃氣的冷卻方式采用夾套水冷卻與向燃氣直接摻空氣相結(jié)合的冷卻方法，這樣做不僅可以控制熱解氣的溫度，而且通過改變摻空氣量的大小，還可以控制熱解氣的氧化-還原氣氛，使其含氧量在2％-15％左右的范圍內(nèi)，根據(jù)需要自由變化，以便在金礦熱解的不同階段用不同的氣氛分解它，使熱解更加完全徹底，以提高金礦熟料氰化提金的回收率，(3)熱解金礦后的廢氣送往廢氣凈化段，向廢氣管里加入石灰粉，以吸收廢氣中的SO2和As2O3將它們轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘臒o毒的亞硫酸鈣和亞砷酸鈣，經(jīng)布袋收塵后的廢氣直接排入大氣?？販負窖跏饺細鉄峤鉅t由燃氣發(fā)生爐、冷卻-摻氧段、原生金礦熱解爐和廢氣凈化段4部份組成，由燃燒爐產(chǎn)生的高溫燃氣流入冷卻-摻氧段被降溫摻氧后成為熱解氣，導(dǎo)入熱解爐以分解原生金礦，將原生金礦轉(zhuǎn)變成可直接用氰化法提金的金礦熟料，分解金礦后的廢氣被導(dǎo)入廢氣凈化段，經(jīng)過加石灰粉脫硫脫砷和布袋除塵后排入大氣，參看附

圖1和附圖2，圖中小箭頭表示氣流方向。燃氣發(fā)生爐(34)的構(gòu)造與普通工業(yè)燃煤爐相同，在殼體(1)內(nèi)是燃燒室(2)，側(cè)面有爐門(3)，燃燒室的底部是爐橋(4)，燃燒室的頂部是燃氣出口(5)。燃氣冷卻-摻氧段由夾套水冷卻器(6)和混氣室(12)組成，夾套水冷卻器(6)的內(nèi)管(7)是導(dǎo)氣管，外管(8)是冷水管，在外管(8)上有進水口(9)和出水口(11)，在進水口(9)上安有冷水閥門(10)，以控制冷水流量。經(jīng)夾套水冷卻器初步冷卻后的燃氣流入混氣室(12)；混氣室(12)用普通耐火材料建造，在混氣室的空氣進口(17)上安裝有空氣閥(16)以控制摻入的空氣流量，在混氣室(12)的里面設(shè)有兩個氣流擋板(13)，以改變氣流的方向，讓燃氣與摻入的空氣混合均勻。單獨使用夾套水冷卻器(6)或混氣室(12)都可以達到冷卻燃氣的目的，混合使用這兩種冷卻器是為了在冷卻的同時，向熱解氣摻入需要量的氧氣，當(dāng)關(guān)閉空氣閥并加大冷水閥時，燃氣的冷卻由夾套水冷卻器單獨完成，此時熱解氣的含氧量最低，約為2％；當(dāng)關(guān)閉冷水閥同時加大空氣閥時，冷卻過程由混氣室單獨完成，此時熱解氣中的含氧量最高，可達15％左右，當(dāng)冷水閥和空氣閥都適當(dāng)開啟時，熱解氣中的含氧量介于最低值和最高值之間，當(dāng)加大冷水閥而減小空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏低；當(dāng)減小冷水閥同時加大空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏高，調(diào)好溫度和含氧量的熱解氣由熱解氣出口(15)流向原生金礦熱解爐，在熱解的不同階段采用不同含氧量的熱解氣分解原生金礦，有利于金礦的徹底分解，可以提高氰化提金的回收率。原生金礦熱解爐(35)之進料口(32)設(shè)在爐頂，不進料時此口被進料口蓋(33)罩住，塊狀原生金礦由進料口投入熱解室(20)，熱解室的側(cè)上方有熱解氣進口(18)，此進氣口安有可以開關(guān)的進氣閥(19)，熱解室的底部是活動爐橋(22)，活動爐橋的下面是下氣室(25)，下氣室的底部是一個可以從水平方向嵌入或抽出的活動底板(24)，當(dāng)此底板嵌入時，下氣室與爐底隔離，而當(dāng)活動底板抽出時，下氣室與爐底聯(lián)通，分解金礦后的廢氣從廢氣出口(23)流向廢氣凈化段。爐橋活動的方式有以下兩種(1)抽插式，即構(gòu)成爐橋的單根鋼條或鋼條組可以從設(shè)在爐壁上的爐橋孔插入或抽出，當(dāng)原生金礦裝料時，將爐條插入作為金礦塊重量的支撐；而在卸料時，則將爐條從橫向抽出，使金礦熟料憑借自身的重量卸到爐底，(2)轉(zhuǎn)動懸掛式，即將爐橋的一邊用可以轉(zhuǎn)動的軸懸掛在爐壁的一邊上，爐橋的另一邊則用活動物支撐在對面的爐壁上，此時向熱解室裝進原生金礦塊；當(dāng)熱解完成后，將活動支撐物取開，使?fàn)t橋的一邊落下去，而另一邊則懸掛在對面爐壁的旋轉(zhuǎn)軸上，讓金礦熟料自動卸至爐底。熱解爐的活動爐橋需在熱解氣的高溫下工作，普通鋼條容易變形，為解決這個難題，可采取下列措施之一種(1)用牌號為RTSi-5.5或RQTSi-5.5的耐熱鑄鐵鑄造爐橋，(2)用耐高溫的高級合金鋼為材料鑄造爐橋，(3)用空心鋼管作爐橋，并在空心部份通以冷水冷卻爐橋。廢氣凈化段由廢氣管(26)螺旋石灰加料機(28)，引風(fēng)機(27)、廢氣延伸管(29)、布袋收塵室(或淋洗式除塵塔)(30)和煙囪(31)構(gòu)成，用螺旋石灰加料機(28)將-200目的石灰粉加入廢氣管(26)，石灰粉在廢氣延伸管(29)里與SO2和AS2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶性、無公害的固體CaSO3(亞硫酸鈣)和Ca3(AsO3)2(亞砷酸鈣)，它們被布袋收塵室濾除，經(jīng)凈化后的廢氣從煙囪排入大氣。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明工藝簡單，設(shè)備投資少，且在這種直接處理原生金礦的一段法工藝中，金的回收率高于經(jīng)選礦富集后再氰化提金的兩段法。
附圖1是本發(fā)明之燃氣發(fā)生爐和冷卻-摻氧段結(jié)構(gòu)示意圖；冷卻-摻氧段下接熱解爐。
附圖2是本發(fā)明之熱解爐和廢氣凈化段結(jié)構(gòu)示意圖。
控溫摻氧式燃氣熱解爐由4部份構(gòu)成，其功能及操作過程如下1、燃氣發(fā)生爐燃氣發(fā)生爐的基本構(gòu)造與常見的工業(yè)燃煤爐相同(參看附圖1)，它利用煤、焦等便宜燃料產(chǎn)生高溫燃氣，經(jīng)適當(dāng)冷卻并摻空氣增氧后作為分解原生金礦的化學(xué)動力。在燃氣發(fā)生爐的操作中，我們可以通過改變?nèi)剂狭６?，燃料層厚度和送風(fēng)量等因素控制燃氣的溫度、流量以及燃氣中CO、CO2和O2等氣體的比例，促進熱解過程的順利進行。
2、冷卻-摻氧段。
冷卻-摻氧段由夾套水冷卻器和混氣室兩部份組成，參看圖1。
冷卻-摻氧段的操作直接影響原生金礦的熱解效果，從而影響礦石中黃金的氰化提取率。不同的礦石需要不同的操作制度才能達到最好的熱解效果，一般說來，在熱解的初始階段宜采用較低溫度的弱氧化氣氛，以后逐漸提高熱解氣的溫度和含氧量，在熱解的后期宜采用溫度和含氧量都較高的熱解氣分解原生金礦。
3、熱解爐熱解爐的構(gòu)造已如前述并請參看附圖2。
熱解爐的操作手續(xù)如下述一、進料和熱解(1)將活動爐橋置于水平的裝料位置，墊好活動支撐物。(2)插入下氣室的活動底板，使下氣室與爐底完全隔離。(3)打開爐頂?shù)倪M料口蓋，將原生金礦塊投入熱解室。投料時要注意使料層的各部位疏松透氣，而且比較均勻，以利熱解氣的順利穿行。(4)打開熱解氣進口閥門，開啟引風(fēng)機，讓熱解氣進入熱解室。在引風(fēng)機的作用下，熱解氣向下穿過料層與礦石作用，對礦石進行熱力分解和氧化分解。廢氣經(jīng)活動爐橋的孔道進入下氣室，當(dāng)它受到下氣室活動底板的阻擋后折向側(cè)上方從廢氣出口進入廢氣凈化段。熱解成熟的金礦易于用氰化法提金，而且金的回收率也高。
二、出料熱解過程完成后按下述步驟操作(1)關(guān)閉引風(fēng)機，關(guān)閉熱解氣進口閥門，停止熱解氣流入熱解室。(2)抽開下氣室的活動底板，使下氣室與爐底相通。(3)取開活動爐橋的襯墊，使活動爐橋的一邊落下去，而另一邊卻掛在對面爐壁的轉(zhuǎn)動軸上。由于失去了爐橋的支撐，金礦熟料憑借自身的重量而落到爐底，完成自動卸料。(4)重復(fù)前面進料和熱解操作，開始原生金礦的新一輪熱解工序。
4、廢氣凈化段廢氣凈化段由廢氣導(dǎo)管、螺旋石灰加料機、引風(fēng)機、廢氣延伸管、布袋收塵室(或淋洗式除塵塔)和廢氣排放煙囪等組成，參看附圖2。
用螺旋加料機從垂直方向加入的石灰粉，遇到在水平方向高速流動的廢氣，被碰撞成高度分散的細末，與廢氣均勻混合，并隨廢氣一同向前進入廢氣延伸管。在廢氣延伸管里完成對SO2和As2O3的吸收轉(zhuǎn)化，廢氣延伸管是完成此吸收反應(yīng)的場所，應(yīng)有足夠的長度才能保證吸收的完全，一般應(yīng)有10-50米長。
加入石灰的理論量按下式計算
(固體亞硫酸鈣)
(固體亞砷酸鈣)石灰的實際用量是理論量的10-50倍。
具體實施例方式某地原生金礦含金5.8克/噸；燃燒爐為普通家用型燒煤爐，爐膛上口φ=12cm、下口φ=18cm、h=30cm；熱解爐之熱解室為圓柱型φ=14cm、h=30cm；
原生金礦粒度1-2cm、料層厚8cm、投料量2.2kg；熱解氣溫度600-700℃，熱解時間6h；金礦熟料被粉碎至-2mm，置于塑料桶中用濃度為1.2克/升的NaCN溶液浸泡，浸泡方式為循環(huán)滴入式，PH為10-11,NaCN溶液用量為3升，浸泡時間15天，浸渣含金0.9克/噸，金的浸出率為84.5％；
權(quán)利要求
1.一種控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦一氰化法提金工藝，其特征在于(1)將燃燒爐產(chǎn)生的高溫燃氣摻氧并預(yù)冷卻至450-850℃，作為熱解氣，導(dǎo)入熱解爐，對爐內(nèi)的原生金礦進行熱力分解和氧化分解，使原生金礦轉(zhuǎn)變成金礦熟料，將金礦熟料粉碎至-5mm，放入氰化池，用氰化鈉溶液浸泡提金，其工藝與普通氧化型金礦的氰化提金工藝相同，(2)對燃氣的冷卻方式采用夾套水冷卻與向燃氣直接摻空氣相結(jié)合的冷卻方法，這樣做不僅可以控制熱解氣的溫度，而且通過改變摻空氣量的大小，還可以控制熱解氣的氧化-還原氣氛，使其含氧量在2％-15％左右的范圍內(nèi)，根據(jù)需要自由變化，以便在金礦熱解的不同階段用不同的氣氛分解它，使熱解更加完全徹底，以提高金礦熟料氰化提金的回收率，(3)熱解金礦后的廢氣送往廢氣凈化段，向廢氣管里加入石灰粉，以吸收廢氣中的SO2和As2O3將它們轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘臒o毒的亞硫酸鈣和亞砷酸鈣，經(jīng)布袋收塵后的廢氣直接排入大氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特征在于控溫摻氧式燃氣熱解爐由燃氣發(fā)生爐、冷卻-摻氧段、原生金礦熱解爐和廢氣凈化段4部份組成，由燃燒爐產(chǎn)生的高溫燃氣流入冷卻-摻氧段被降溫摻氧后成為熱解氣，導(dǎo)入熱解爐以分解原生金礦，將原生金礦轉(zhuǎn)變成可直接用氰化法提金的金礦熟料，分解金礦后的廢氣被導(dǎo)入廢氣凈化段，經(jīng)過加石灰粉脫硫脫砷和布袋除塵后排入大氣，參看附圖1和附圖2，圖中小箭頭表示氣流方向。
3.根據(jù)權(quán)利求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特征在于燃氣發(fā)生爐(34)的構(gòu)造與普通工業(yè)燃煤爐相同，在殼體(1)內(nèi)是燃燒室(2)，側(cè)面有爐門(3)，燃燒室的底部是爐橋(4)，燃燒室的頂部是燃氣出口(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特征在于燃氣冷卻-摻氧段由夾套水冷卻器(6)和混氣室(12)組成，夾套水冷卻器(6)的內(nèi)管(7)是導(dǎo)氣管，外管(8)是冷水管，在外管(8)上有進水口(9)和出水口(11)，在進水口(9)上安有冷水閥門(10)，以控制冷水流量。經(jīng)夾套水冷卻器初步冷卻后的燃氣流入混氣室(12)；混氣室(12)用普通耐火材料建造，在混氣室的空氣進口(17)上安裝有空氣閥(16)以控制摻入的空氣流量，在混氣室(12)的里面設(shè)有兩個氣流擋板(13)，以改變氣流的方向，讓燃氣與摻入的空氣混合均勻。單獨使用夾套水冷卻器(6)或混氣室(12)都可以達到冷卻燃氣的目的，混合使用這兩種冷卻器是為了在冷卻的同時，向熱解氣摻入需要量的氧氣，當(dāng)關(guān)閉空氣閥并加大冷水閥時，燃氣的冷卻由夾套水冷卻器單獨完成，此時熱解氣的含氧量最低，約為2％；當(dāng)關(guān)閉冷水閥同時加大空氣閥時，冷卻過程由混氣室單獨完成，此時熱解氣中的含氧量最高，可達15％左右，當(dāng)冷水閥和空氣閥都適當(dāng)開啟時，熱解氣中的含氧量介于最低值和最高值之間，當(dāng)加大冷水閥而減小空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏低；當(dāng)減小冷水閥同時加大空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏高，調(diào)好溫度和含氧量的熱解氣由熱解氣出口(15)流向原生金礦熱解爐，在熱解的不同階段采用不同含氧量的熱解氣分解原生金礦，有利于金礦的徹底分解，可以提高氰化提金的回收率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特征在于原生金礦熱解爐(35)之進料口(32)設(shè)在爐頂，不進料時此口被進料口蓋(33)罩住，塊狀原生金礦由進料口投入熱解室(20)，熱解室的側(cè)上方有熱解氣進口(18)，此進氣口安有可以開關(guān)的進氣閥(19)，熱解室的底部是活動爐橋(22)，活動爐橋的下面是下氣室(25)，下氣室的底部是一個可以從水平方向嵌入或抽出的活動底板(24)，當(dāng)此底板嵌入時，下氣室與爐底隔離，而當(dāng)活動底板抽出時，下氣室與爐底聯(lián)通，分解金礦后的廢氣從廢氣出口(23)流向廢氣凈化段。爐橋活動的方式有以下兩種(1)抽插式，即構(gòu)成爐橋的單根鋼條或鋼條組可以從設(shè)在爐壁上的爐橋孔插入或抽出，當(dāng)原生金礦裝料時，將爐條插入作為金礦塊重量的支撐；而在卸料時，則將爐條從橫向抽出，使金礦熟料憑借自身的重量卸到爐底，(2)轉(zhuǎn)動懸掛式，即將爐橋的一邊用可以轉(zhuǎn)動的軸懸掛在爐壁的一邊上，爐橋的另一邊則用活動物支撐在對面的爐壁上，此時向熱解室裝進原生金礦塊；當(dāng)熱解完成后，將活動支撐物取開，使?fàn)t橋的一邊落下去，而另一邊則懸掛在對面爐壁的旋轉(zhuǎn)軸上，讓金礦熟料自動卸至爐底。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特征在于熱解爐的活動爐橋需在熱解氣的高溫下工作，普通鋼條容易變形，為解決這個難題，可采取下列措施之一種(1)用牌號為RTSi-5.5或RQTSi-5.5的耐熱鑄鐵鑄造爐橋，(2)用耐高溫的高級合金鋼為材料鑄造爐橋，(3)用空心鋼管作爐橋，并在空心部份通以冷水冷卻爐橋。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特征在于廢氣凈化段由廢氣管(26)螺旋石灰加料機(28)，引風(fēng)機(27)、廢氣延伸管(29)、布袋收塵室(或淋洗式除塵塔)(30)和煙囪(31)構(gòu)成，用螺旋石灰加料機(28)將-200目的石灰粉加入廢氣管(26)，石灰粉在廢氣延伸管(29)里與SO2和AS2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶性、無公害的固體CaSO3(亞硫酸鈣)和Ca3(AsO3)2(亞砷酸鈣)，它們被布袋收塵室濾除，經(jīng)凈化后的廢氣從煙囪排入大氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及黃金的提取工藝，特別是一種控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦——氰化法提金工藝。將燃煤爐產(chǎn)生的高溫燃氣補充空氣并預(yù)冷卻至450—850℃后作為熱解氣導(dǎo)入熱解爐，對原生金礦進行熱力分解和氧化分解，使它變成金礦熟料。將熱解后的金礦熟料粉碎至－5mm，放入氰化池，用氰化鈉溶液浸泡提金。熱解金礦后的廢氣送至廢氣凈化段，加入石灰粉，將廢氣中的SO
文檔編號C22B1/00GK1227268SQ9811187
公開日1999年9月1日 申請日期1998年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月27日
發(fā)明者張至德 申請人:張至德