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黄金冶炼渣中有价金属的综合利用研究

2020-04-20尹善继姜传进

世界有色金属 2020年3期
关键词:废渣氯化矿产

尹善继,姜传进

(1.江铜国兴(烟台)铜业有限公司,山东 烟台 264000;2.山东金创金银冶炼有限公司,山东 蓬莱 265600)

随着人们对于各类能源的需求量越来越大,对于矿产资源的需求也逐年上升,但是由于开采、冶炼、废物处理方面仍然存在着许多问题,给环境造成了极大的影响。在冶炼途中或者过后会产生大量的冶炼废渣,而这些废渣不仅会污染环境,而且一般是以堆放的形式进行处理,不仅占用土地面积,也会对周围的环境造成严重的污染,并且这些渣滓具有很大的重量,也容易造成塌方现象。实际上这些炼渣中也有许多金属物,比如金、银、铜、锌等。如果企业进行回收利用实现其价值,不仅能够改善环境问题,也能创造一定的富余价值,因此如何开展黄金冶炼废渣的综合利用,不仅具有重要的研究价值,对于环境保护具有现实意义,并为企业创造良好的经济效益。

1 黄金以及冶炼渣的国内外现状

在2016年中国国际矿业大会上,我国国土资源部发布的中国矿业资源报告中显示,我国黄金资源查明储量9816吨,黄金产量仍然连续九年稳居世界第一,是全球最大的黄金生产国。在1990年国外就对金属冶炼渣的回收利用提出了战略布局。欧美发达国家为了保障资源的清洁高效,不仅出台了相应的法律法规,也制定了许多技术规范要求。其中由于南非是黄金生产大国,所以他在此方面的生产技术经验特别多,在废渣处理中能回收大量的黄金,俄罗斯也是类似,甚至将冶炼废渣中金的回收率达到了一半以上,取得了良好的经济效果,创造了良好的资源二次利用的价值。而美国更是将废渣回收作为建筑材料混入混凝土当中,不仅能增加混凝土的化学性质,也能对环境有一定的改善。在2000年之后我国才在废渣回收取得了一定的成就。通过化学工艺能回收冶炼渣中的晶莹体。而黄金冶炼废渣中有价金属回收一般采取的是溴化法、氰化法、低温氯化法等[1]。

2 金的提取工艺

(1)硫脉法。他主要是利用金在酸性条件下可以和硫脉形成可溶性络离子的性质将金提取出来。但是此方法提取价格较高,且性质不稳定,因此已经不是主流方法。

(2)重选法。这是一直以来最主流的金提取工艺,特别是在矿山的提取之中具有非常广泛的应用价值。它主要是通过辅助的方法来挑选出粗颗粒的黄金颗粒,再通过浮选法、氰化法进行进一步的纯化处理。使提取效率、提取品质大大提高。

(3)浮选法。浮选法运用到的化学试剂少、工艺要求低,且可以大批量的处理,因此是最经济节约型的方法。但是如果金矿石结构复杂,包裹难以解构,单纯通过浮选法并不能很好的将金提取出来,因此他一般是作为协同工艺,联合工艺流程进行金的提取的。

3 黄金冶炼渣中金、银有价金属回收方法概述

(1)焙烧-氰化浸出法。在黄金冶炼中剩下的废渣其中的有价金属基本都被各类硫化物、氰化物或者矿物包裹。因此通过焙烧主要是为了将其中的有价金属从矿物的包裹中解构出来,转化为更容易与氰化物直接接触的状态。经过一定的技术改良调整,相应的焙烧温度、时间的改良,最终可以使金、银的浸出率达到9成和6成左右,具有很好的经济价值[2]。

(2)酸浸一氰化浸出法。有一些方法即使采取焙烧,也很难将其中的有价金属解构出来,因此有些也采用酸的方法,溶解其中的有价金属。当有价金属溶解到酸当中,然后再通过氰化法进行浸出处理,这种方法甚至能达到80%以上,比焙烧具有更好的提取效率。

(3)浮尘法。由于有价金属中的金主要是以硫化包裹的形式存在,因此也可以采用浮尘法。一般情况下,硫酸铜等作为活化剂最终能使废渣中的有价金属在金矿中富集出来,再通过各类的常规化学提取方法提取出来。

(4)高温氯化挥发法。而高温氯化挥发法也是常用的方法之一。它一般是通过有价金属如果作为氯化物可以挥发出来的特性设计的。在1000℃就可以完全挥发了,因此通过高温氯化挥发法以氯化物的形式挥发出来,然后收集这些气体进行处理后即可获得有价金属。

4 黄金冶炼渣两段烘焙试验研究

图1 氯化烘焙试验法

试验操作步骤:氯化焙烧试验过程中先选择合适的氯化剂,按照一定比例将氯化剂和冶炼渣混匀(氯化剂加入量按照冶炼渣矿样质量百分比计算),加入适量水,造球,后放入95℃电热鼓风干燥箱(101-3AB型)中烘干至恒重,取100g烘干后的矿样放入容积为200 ml的刚玉柑涡中。设置KSY 12-16型马弗炉温度,达到预设温度后把盛有矿样的刚玉柑竭放入其中,进行焙烧;达到焙烧时间后取出柑竭,自然冷却至室温,再用XZM-100型振动磨样机将焙烧样磨成粉末,送样检测焙烧渣中金、银、铜、铅、锌含量,计算各金属挥发率,氯化焙烧试验步骤如图1。

5 总结与展望

现在对于黄金矿的开采已经遇到了较大的问题,一个是虽然黄金矿物探明的总体量非常大,但是实际上开采的难度较高,且许多企业认为小矿、低质量矿不值得开采,开采成本远远大于收益。在矿产的开发进入瓶颈期的阶段,许多企业对于新的矿产并没有开采的欲望,普遍认为回收的成本较低。但是随着工业化的发展,国家金属的需求量也是越来越大。而如果矿产资源一直这样发展下去,必然有其枯竭的一天,因此如何进行矿产开采水平的进一步提高,发展冶炼渣的二次资源利用就显得非常重要了。从长远、健康、可持续发展的角度来看,金矿产开采的企业,也应当有社会责任感。废渣如果不进行一定的处理,避免造成环境的二次污染,占用大量的耕地土地资源。而且对于废渣等如果不尽心维护,仅仅单纯的堆积也会造成很严重的安全隐患。因此与其盲目无度地进行新的矿产的开采,不如贯彻落实环境保护的原则,一方面提高金矿的冶炼工艺,提高贵金属的产出效率,另一方面积极探寻联合工艺,增加附加效益,提高矿产废渣的资源综合利用效率。

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