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尼尔森重选含铅金矿无污染冶炼工艺

233   编辑:中冶有色技术网   来源:吉林省冶金研究院  
2024-07-08 16:30:11
成果简介:

尼尔森重选精矿冶炼项目是一种针对含铅金精矿的冶炼新技术。随着国家对环境保护的重视,曾经广泛在黄金矿山应用的混汞法冶炼工艺已经明令禁止,大部分矿山改为尼尔森重选工艺。但尼尔森重选除精矿和尾矿外,还有大量中矿,其含金量高,同时含铅等杂质也高。一直没有合适的工艺进行处理。本工艺通过浸出-焙烧-再浸出-冶炼,可完美处理尼尔森重选中矿,达到无污染生产,增加企业经济效益。

项目技术先进,采用开发研究的结晶洗涤法技术,可实现湿法分离铅、铁、硫等杂质的黄金冶炼提取技术目的,工艺新颖独特,适应力强,可广泛应用于尼尔森重选含铅精矿(含中矿)的精炼,同时对其他含铅精矿也有较高的借鉴意义。国内采用尼尔森重选工艺的黄金矿山企业越来越多,包括了中国黄金集团、紫金集团、金川集团、招金集团等多家应用。本工艺的实现可彻底治理铅污染问题,填补国内这一领域空白,发展前景广阔。

本项目在辽宁省二道沟金矿投资应用,当年即可为企业增加利润1000万元以上。现该企业已完成第二套生产线的建设并顺利达产。现该系统每年可为企业增加经济效益1000万元以上。



研发背景

随着国家对黄金矿山企业规范制度的出台,原来采用混汞法工艺的企业由于环境保护要求必须改变生产工艺,很多采用了尼尔森重选法来替代混汞法。尼尔森重选是根据金矿与杂质的物理性质差别进行精选的一种选矿工艺,选出的精矿直接冶炼生产金银产品。但尼尔森重选除精矿、尾矿外还有数量可观的中矿,其含金品位介于精矿和尾矿之间,这部分矿石的处理就成为各个矿山企业的难题。

近年来,各个黄金科研院所针对这一课题也不断进行研究攻关,但至今没有适合的工艺技术产业化。大部分研究成果停留在试验室水平。其难点是品位低,无法通过选矿富集,直接冶炼除生产成本不合理外,由于矿石含有大量铅等杂质,对环境造成污染,影响操作人员健康,同时冶炼效果也不理想。

本项目正是在这种情况下,通过科技攻关,发明了独特的结晶洗涤法,有效地解决了原料含铅高导致污染问题,同时冶炼效果好,金回收率高。其生产成本与混汞法相似。彻底解决了黄金矿山企业这一难题,适应了市场需求。

该技术除可适应处理尼尔森重选中矿外,也适用于精矿的处理,减少了冶炼对环境的污染,提供了冶炼生产效率。为企业增加了经济效益。

作用原理

工艺包括:高铅中矿盐酸浸出、浸出液的冷却结晶、浸出渣的氧化焙烧、焙烧渣的盐酸浸出、浸出液废酸及含铅洗水的中和沉淀、后续金银的精炼。

1.高铅中矿盐酸浸出

盐酸浸出的目的是将重选中矿里的硫化铅通过化学反应,转化成水溶性的氯化铅,硫以硫化氢气体排出。重选中矿中的磁黄铁矿等金属硫化物在浸出过程中也将与盐酸生成氯金属盐。大部分的氯化铅溶解于浸出液中,在随后的过滤中除去,但随着过滤进行,会因为温度降低导致部分氯化铅析出结晶。这部分结晶需要在过滤后通过沸水淋洗除去。

2.浸出液的冷却结晶

氯化铅在水中的溶解度与温度成正比。利用这个特点,可以将浸出液进行强制冷却,使氯化铅结晶,通过过滤,得到氯化铅副产品。

3.浸出渣的氧化焙烧

重选高铅中矿经过浸出,99%的铅和75%的铁被浸走,60%的硫以硫化氢形式挥发,金银得到10倍左右的富集,残余杂质中含量最多的元素为硫和铁,呈二硫化铁形态存在。在高温是可被空气中氧气氧化,形成二氧化硫和氧化铁。利用这个原理,可对除铅浸渣进行氧化性焙烧,以使二硫化铁转化为氧化铁,硫呈二氧化硫形式除去。

4.焙烧渣的盐酸浸出

浸渣经氧化焙烧,二硫化铁已转变为三氧化二铁。三氧化二铁可与盐酸在常温下反应生成氯化铁,适当加热可促进反应速度。至此,重选高铅中矿三种最大量的杂质:铅、铁、硫基本除去,金银品位合计超过80%,作为金银合质金产品可并入现有熔炼铸锭工艺。

5.浸出液废酸及含铅洗水的中和沉淀

6.后续金银的精炼,为常规工艺。

市场分析

1.项目具有安全、环保的工艺特点。

以往处理含铅金精矿的生产工艺,如灰吹法、分银法等,在冶炼中会产生含铅烟气,而湿法冶金最常用的氰化法则会产生含氰废水,造成环境污染,对环境及操作人员的身体健康构成极大威胁。尽管当前设备、工艺上已经有了很大进步,但仍无法杜绝铅等污染。

本项目工艺采用湿法分铅技术,无铅冶炼烟气产生,不使用氰化药剂,从而杜绝了铅、氰的污染,具有绿色环保特点。项目的研究,对含铅金精矿的安全、环保冶炼具有重要意义。

2.满足企业日益增长的技术要求。

企业在发展过程中,环境保护和安全生产都是十分重要的方面。随着国家各项相关政策的出台,企业的生产也要适应环保安全要求进行相应改变,改变污染严重、危害职工安全的生产工艺,采用先进安全环保的生产工艺。作为吉林省有色重金属选冶公共技术研发中心,我院为企业开展相关科研开发工作,正是满足企业技术要求,顺应市场需求。本项目在中国黄金集团二道沟金矿开展应用,解决了企业冶炼工艺改造难题,实现了作为公共技术研发中心为社会服务的目标。

3.填补国内有关领域空白。

项目技术先进,采用开发研究的结晶洗涤法技术,可实现湿法分离铅、铁、硫等杂质的黄金冶炼提取技术目的,工艺新颖独特,适应力强,可广泛应用于尼尔森重选含铅精矿(含中矿)的精炼,同时对其他含铅精矿也有较高的借鉴意义。国内采用尼尔森重选工艺的黄金矿山企业越来越多,2009年中国应用尼尔森选矿机50多台套,包括了中国黄金集团、紫金集团、金川集团、招金集团等多家,我省内吉林省鑫源黄金矿业也有应用。目前,尼尔森重选精矿多采用火法冶炼工艺,环境差、易造成铅中毒。本工艺的实现可彻底治理铅污染问题,从而填补国内这一领域空白。

4.工艺可操作性强,易于产业化。

项目主工艺为酸性浸出,使用的酸为工业常用的试剂。采用的设备也为技术较为成熟的湿法浸出设备,操作易于控制,便于推广实现产业化。

5.形成示范效应,方便推广。

项目在中金集团开展可形成示范效应,在集团内广泛应用,进而推广到全国各类似黄金矿山,推动更多的技术合作项目的开展。
声明:
“尼尔森重选含铅金矿无污染冶炼工艺” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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