权利要求
1.一种
低品位金矿渣高效环保提金工艺方法，包括以下步骤：
(1)将金矿渣粗碎后进行湿法超细磨矿，磨矿产品细度控制为-400目占比≥85%，配置成矿浆浓度为25%~35%的矿浆;
(2)在常温~60℃、常压条件下，向步骤(1)所得的矿浆中加入复合环保氧化剂，搅拌反应1.5~3h，完成氧化解离处理，得第二产物;
(3)调节第二产物的pH值至9~11，加入无氰环保浸金剂，常温常压下搅拌浸出8~16h;
(4)直接向步骤(3)所得矿浆中加入吸附树脂，采用逆流吸附工艺完成金的高效富集，金吸附率≥98%，吸附完成后将树脂与矿浆筛分分离;
(5)对载金树脂进行温和解析与化学还原，获得高品位金泥，再生树脂循环回用于步骤(4)中;
(6)将步骤(4)筛分分离后的尾渣经中和固化后资源化利用，将步骤(4)分离后的废水经处理后≥90%循环回于步骤(1)的磨矿或步骤(3)的浸出工序，形成闭路循环。
2.根据权利要求1所述的低品位金矿渣高效环保提金工艺方法，其中：
步骤(2)所述复合环保氧化剂由硫酸与亚氯酸钠复配组成，按矿渣干重计，硫酸投加量为3%~8%，亚氯酸钠投加量为0.5%~2%。
3.根据权利要求1所述的低品位金矿渣高效环保提金工艺方法，其中：
步骤(3)所述无氰环保浸金剂为硫脲体系或硫代硫酸盐体系。
4.根据权利要求1所述的低品位金矿渣高效环保提金工艺方法，其中：
步骤(4)所述吸附树脂为大孔螯合树脂或强碱性阴离子交换树脂。
5.根据权利要求1~4任一所述的低品位金矿渣高效环保提金工艺方法，其中：
所述金矿渣的金品位为0.1g/t~3g/t。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于矿产
固废资源化、绿色
湿法冶金技术领域，具体涉及一种低品位金矿渣高效环保提金工艺方法。
背景技术
[0002]我国黄金冶炼行业堆存海量
氰化尾渣、硫酸烧渣、
浮选尾矿等低品位金矿渣，金品位多集中在0.1g/t~3g/t，其中超半数矿渣金品位低于1g/t，属于典型微细粒次显微包裹型金矿资源，整体可回收储量巨大，具备极高的资源化利用价值。
[0003]但此类矿渣存在天然回收瓶颈：金矿物嵌布粒度极细，高度包裹于铁氧化物、硅酸盐矿物、次生硫化物及胶结物内部，常规磨矿无法实现有效单体解离，浸金药剂无法与金颗粒充分接触，直接导致浸出率低、药剂耗量大、回收经济性极差，长期以来仅能堆存处置，既占用土地资源，又存在重金属淋溶的环境风险。
[0004]现有提金工艺均存在无法规避的缺陷：传统氰化提金工艺使用剧毒氰化物，易产生有毒有害气体，环保管控严苛、安全风险极高，且对微细包裹金浸出效率有限;焙烧氧化、高压氧化等预处理工艺，需高温高压严苛条件，设备投资大、综合能耗高、运行成本高，完全不适用低品位矿渣的规模化处理;单一非氰浸出工艺虽解决了环保毒性问题，但对包裹金解离不足，存在浸出速率慢、药剂易分解损耗、回收率偏低、无法经济处理超低品位矿渣的行业痛点;常规氧化-氰化组合工艺，仍未摆脱剧毒体系，环保隐患突出，且药剂损耗大、综合效益差;现有技术中若存在“磨矿+无氰浸出+树脂吸附”的简单组合，其未设置温和氧化协同环节，也未实现废水闭路循环与尾渣全资源化的全流程闭环，无法解决低品位矿渣解离不充分、药剂耗量大、环保不达标的核心痛点，与本发明存在本质区别，无法满足行业对低品位金矿渣高效环保规模化提金的需求。
[0005]目前行业内亟需一种全程无毒环保、常温常压低耗、对微细粒包裹金解离充分、对Au<1g/t超低品位矿渣仍可实现高回收率、全流程闭环无二次污染的规模化提金工艺，填补低品位金矿渣高效资源化利用的技术空白。
发明内容
[0006]为解决现有技术的诸多缺陷，本发明公开一种低品位金矿渣高效环保提金工艺方法，采用超细磨矿强化解离+无氰环保浸出+树脂矿浆吸附(RIP)高效富集的核心协同工艺，配套废水高比例闭路循环、尾渣资源化利用，从源头替代剧毒氰化工艺与高温高压预处理工艺，实现低品位、微细粒包裹型金矿渣的绿色、高效、经济提金。
[0007]本发明首次验证并实现了超细磨矿物理解离、无氰体系化学浸出、树脂矿浆固相吸附三者的强协同增效作用，突破了单一工艺的性能上限，取得了单一工艺、常规工艺组合均无法达到的预料不到的技术效果，完全适配大宗堆存金矿渣的工业化大规模应用。
[0008]为了实现上述技术效果，本发明采用了如下技术手段：
[0009]本发明首先公开了一种低品位金矿渣高效环保提金工艺方法，包括以下步骤：
[0010](1)超细磨矿分级预处理
[0011]将金矿渣原料粗碎至粒径≤10mm，采用湿法超细磨矿，磨矿产品细度控制为-400目占比≥85%，充分实现微细粒包裹金的单体解离，大幅提升金颗粒暴露度与后续浸出动力学性能;磨矿后配置矿浆浓度25%~35%，送入后续工序。
[0012](2)常温常压温和氧化解离
[0013]在常温~60℃、常压条件下，向矿浆中加入复合环保氧化剂，搅拌反应1.5~3h，定向氧化分解包裹金的难溶胶结物、还原性耗氧杂质与次生硫化矿物，进一步松解矿物包裹结构，同步消除矿浆中易导致浸金剂无效分解的有害组分，优化浸出体系环境。
[0014](3)无氰环保协同浸出
[0015]调节矿浆pH值至9~11，加入无氰环保浸金剂，常温常压下搅拌浸出8~16h，全程不添加任何氰化物，彻底杜绝剧毒污染风险。
[0016]本步骤核心协同效应：超细磨矿与温和氧化实现了金颗粒的充分暴露，大幅加快无氰浸出速率，同时浸出体系杂质被提前氧化去除，显著抑制浸金剂分解损耗，实现浸出效率与药剂利用率的同步提升。
[0017](4)树脂矿浆吸附(RIP)高效富集
[0018]浸出完成后，直接向矿浆中加入大孔螯合型强碱性阴离子交换树脂，采用逆流吸附工艺，对矿浆中的金络合物进行高选择性固相吸附，金吸附率≥98%，无需额外固液分离工序，流程简化、富集效率高;吸附完成后，树脂与矿浆通过筛分分离，载金树脂送入解析工序，尾渣送入后续处理单元。
[0019](5)载金树脂解析还原
[0020]采用温和解析体系对载金树脂进行解析再生，解析液经化学还原处理，得到高品位金泥，金泥可直接熔炼制备粗金产品;再生完成的树脂可循环返回吸附工序重复使用，损耗极低、运行成本可控。
[0021](6)尾渣资源化利用与废水闭路循环
[0022]吸附分离后的矿浆尾渣经中和、固化、稳定化处理后，可直接作为制砖原料、路基回填材料、水泥混合材进行建材化资源化利用，无需防渗堆存，无固废二次污染;矿浆分离废水经沉淀、过滤、水质调节处理后，≥90%比例循环回用于超细磨矿、浸出工序，形成全流程废水闭路循环，实现近零排放。
[0023]进一步地，步骤(2)所述复合环保氧化剂，由硫酸与亚氯酸钠复配组成，按矿渣干重计，硫酸投加量为3%~8%，亚氯酸钠投加量为0.5%~2%，该复配体系可实现选择性温和氧化，不破坏矿物主体结构，仅定向松解金包裹体，同时去除耗氧杂质，协同提升浸出效果。
[0024]进一步地，步骤(3)所述无氰环保浸金剂，为硫脲体系或硫代硫酸盐体系环保浸金剂，全程不使用氰化钠、氰化钾等任何氰化物，属于无毒环保浸出体系。
[0025]进一步地，步骤(4)所述吸附树脂，为耐磨损、高选择性、可再生的大孔螯合树脂或强碱性阴离子交换树脂，相比传统活性炭，吸附容量提升3~5倍，抗矿浆杂质干扰能力更强，解析再生性能更优，完全适配低浓度金矿浆的高效富集。
[0026]本发明的有益效果在于：
[0027]1.多单元协同增效，回收率实现跨越式提升
[0028]本发明实现了超细磨矿、温和氧化、无氰浸出、树脂吸附的全流程协同，金暴露度与浸出速率呈非线性正相关提升，整体工艺金回收率稳定达到85%~90%;针对Au<1g/t的超低品位微细粒金矿渣，金回收率仍可稳定达到85%以上，远高于常规非氰浸出、氧化-氰化工艺60%以下的回收水平，将原本无回收价值的大宗矿渣变为可规模化经济利用的资源。
[0029]2.浸金剂消耗量大幅降低30%以上
[0030]超细磨矿减少了药剂无效渗透损耗，温和氧化提前分解了矿浆中消耗浸金剂的还原性杂质，稳定了浸出体系环境，显著抑制浸金剂氧化分解。与单一直接非氰浸出工艺相比，本发明浸金剂单耗降低32%~41%，大幅降低药剂成本，解决了非氰提金工艺药剂耗量大、经济性差的行业痛点。
[0031]3.常温常压低耗，综合能耗与成本大幅下降
[0032]本发明全程在常温、常压条件下运行，无需高温焙烧、高压氧化等严苛反应条件，设备投资低、运行安全性高，综合能耗较传统焙烧-氰化工艺、高压氧化工艺降低55%以上，吨矿综合处理成本降低52%以上，规模化运行经济效益突出。
[0033]4.全程无毒环保，彻底消除氰化物安全风险
[0034]本发明全程不使用任何氰化物，不产生有毒有害废气，从源头杜绝了剧毒污染与安全生产隐患，环保合规性极强，完全符合国家绿色矿山、大宗固废综合利用的产业政策导向。
[0035]5.全流程闭环，无二次污染，固废全资源化
[0036]本发明实现废水≥90%闭路循环、尾渣全建材化资源化利用，无外排废水、无固废堆存，真正实现“黄金回收、固废减量、生态环保”三重效益统一，适配大宗堆存金矿渣的长期规模化处置。
附图说明
[0037]图1为低品位金矿渣高效环保提金工艺流程图。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例与说明书附图，对本发明作进一步详细说明，所描述的实施例仅为本发明优选实施例，并不用于限制本发明的保护范围。
[0039]图1为本发明的工艺流程图，包括：金矿渣原料依次经超细磨矿分级单元、温和氧化预处理单元、无氰环保浸出单元、树脂矿浆吸附分离单元;载金树脂送入解析还原单元制备高品位金泥;分离尾渣经固化处理后资源化利用，分离废水经处理后高比例循环回流至超细磨矿、浸出工序，形成全流程闭路循环。
[0040]实施例1
[0041]氰化尾渣提金(Au=1.6g/t)
[0042]处理原料为黄金冶炼氰化尾渣，金品位1.6g/t，属于微细粒包裹型矿渣，具体工艺如下：
[0043](1)超细磨矿：磨矿细度-400目占比85%，配置矿浆浓度30%;
[0044](2)温和氧化：50℃常压条件下，投加矿渣干重5%的硫酸、1%的亚氯酸钠，搅拌反应2h;
[0045](3)无氰浸出：调节矿浆pH=10.5，加入硫脲体系无氰浸金剂，常温搅拌浸出12h;
[0046](4)RIP树脂吸附：采用螯合树脂逆流吸附，金吸附率98.6%;
[0047](5)解析还原：载金树脂温和解析，化学还原得到高品位金泥;
[0048](6)废水循环回用率92%，尾渣中和后制砖资源化利用。
[0049]本实施例最终金总回收率88.1%，浸金剂消耗量较单一直接非氰浸出降低35%。
[0050]实施例2
[0051]硫酸烧渣提金(Au=2.3g/t)
[0052]处理原料为硫酸法烧渣型金矿渣，金品位2.3g/t，矿物包裹紧密、杂质含量高，具体工艺如下：
[0053](1)超细磨矿：磨矿细度-400目占比85%，配置矿浆浓度28%;
[0054](2)温和氧化：60℃常压条件下，投加矿渣干重7%的硫酸、1.5%的亚氯酸钠，搅拌反应2.5h;
[0055](3)无氰浸出：调节矿浆pH=11.0，加入硫代硫酸盐体系无氰浸金剂，常温搅拌浸出14h;
[0056](4)RIP树脂吸附：向矿浆中加入强碱性阴离子交换树脂，采用逆流吸附工艺，金吸附率98.2%;吸附完成后树脂与矿浆通过筛分分离;
[0057](5)载金树脂经温和解析与化学还原，得到高品位金泥;再生树脂循环回用;
[0058](6)废水循环与尾渣资源化：尾渣经中和固化后直接用于建材制砖;废水处理后循环回用。
[0059]本实施例最终金总回收率86.7%，运行稳定，无环保隐患。
[0060]实施例3
[0061]超低品位金矿渣提金(Au=0.65g/t)
[0062]处理原料为云南元江金矿氰化尾渣，金品位0.65g/t，属于Au<1g/t超低品位、微细粒高度包裹型矿渣，常规工艺无回收价值，具体工艺如下：
[0063](1)超细磨矿：磨矿细度-400目占比85%，配置矿浆浓度30%;
[0064](2)温和氧化：55℃常压条件下，投加矿渣干重6%的硫酸、1.2%的亚氯酸钠，搅拌反应2h;
[0065](3)无氰浸出：调节矿浆pH=10.8，加入复合无氰环保浸金剂，常温搅拌浸出13h;
[0066](4)RIP树脂吸附，金吸附率98.3%;
[0067](5)解析还原制备金泥，废水回用率91%，尾渣固化后制砖资源化利用。
[0068]本实施例最终金总回收率85.0%，远高于同类型矿渣常规工艺回收水平，实现了超低品位矿渣的经济化回收，各项工艺参数均符合权利要求限定，符合地方绿色矿山与固废综合利用政策要求，经济与社会效益显著。
[0069]对比例
[0070]为了客观验证本发明技术效果，设置以下对比例。除非特别说明，所有对比例与本发明实施例的通用工艺参数保持一致：磨矿细度-400目≥85%、矿浆浓度25%~35%、浸出pH 9~11、浸出时长8~16h、大孔螯合树脂逆流吸附、常温常压条件(焙烧/高压组除外)。其中所使用的原料A为氰化尾渣，所使用的原料B为元江超低品位矿渣。
[0071]对比例 1
[0072]无温和氧化预处理组(仅超细磨 + 直接无氰浸出)
[0073]工艺方案：取消硫酸-亚氯酸钠温和氧化工序，超细磨矿后直接调节pH，加入同等用量硫脲/硫代硫酸盐无氰浸金剂，其余工序与本发明完全一致。
[0074]实验规范数据如表1所示：
[0075]表1
[0076]
[0077]根据表1结果可知，仅依靠超细磨矿的物理解离，无法破除次生硫化物、铁胶结物对微细金的包裹;矿浆内还原性杂质未被去除，持续催化无氰浸金剂氧化分解，既无法提升金解离度，又造成药剂无效损耗。由此可见，单纯采用以“超细磨 + 无氰浸出 + 树脂吸附”的常规组合存在固有缺陷，无工业实用价值。
[0078]对比例 2
[0079]传统高温焙烧预处理 + 无氰浸出
[0080]工艺方案：替代本发明温和氧化，采用650~750℃高温焙烧2h氧化脱硫解离，冷却后湿法调浆，后续无氰浸出、树脂吸附工序同本发明。
[0081]实验规范数据如表2所示：
[0082]表2
[0083]
[0084]根据表2结果可知，高温焙烧虽可氧化硫化物，但会造成微细粒金烧结团聚、
贵金属钝化，超低品位矿渣金损失尤为明显;能耗成倍增加，设备防腐、尾气处理成本大幅上升，不适配低品位、低价值矿渣规模化处理，综合效益远低于本发明。
[0085]对比例 3
[0086]高压强氧化预处理 + 无氰浸出
[0087]工艺方案：替代温和氧化，采用1.8MPa、180℃高压氧气氧化预处理，强氧化分解包裹矿物，后续工艺参数与本发明保持一致。
[0088]实验规范数据如表3所示：
[0089]表3
[0090]
[0091]根据表3结果可知，高压强氧化解离效果有限提升，但高压耐高温反应釜投资巨大、运维门槛高、强酸性体系腐蚀严重;针对 Au<1g/t 超低品位矿渣，处理成本远超黄金回收收益，无经济可行性，无法产业化推广。
[0092]对比例 4
[0093]传统氰化提金完整工艺(行业经典对照)
[0094]工艺方案：常规磨矿(-200目为主)+ 石灰调碱 + 氰化钠浸出 +
锌粉置换，为现有矿山主流成熟工艺。
[0095]实验规范数据如表4所示：
[0096]表4
[0097]
[0098]根据表4结果可知，传统氰化工艺环保合规压力极大，安全生产风险突出;对微细粒包裹金解离能力不足，超低品位矿渣回收收益无法覆盖环保治理成本，已被政策限制使用。
[0099]全体系横向数据汇总结果如表5所示：
[0100]表5
[0101]
[0102]效果验证
[0103]以下通过补充对比实验，进一步验证本发明在特定技术效果上的优势。
[0104]验证1：超低品位矿渣回收率验证
[0105]针对Au=0.65g/t超低品位矿渣，在相同通用条件下，单一直接非氰浸出(对比例1)金回收率仅52.3%，常规氧化+氰化工艺(对比例4)为61.8%，而本发明协同工艺达到85.0%，将原本无回收价值的超低品位矿渣转变为可经济利用资源。
[0106]验证2：浸金剂消耗量验证
[0107]以单一直接非氰浸出药剂单耗为100%基准，本发明协同工艺因温和氧化预处理去除了还原性耗氧杂质、稳定了浸出体系，浸金剂相对耗量降至65%~68%，实际降低32%~41%，显著优于单一非氰浸出工艺。
[0108]验证3：环保与循环率验证
[0109]本发明全程不使用氰化物，无HCN等有毒废气产生;废水经处理后回用率≥90%，尾渣经中和固化后直接建材化利用。传统氰化工艺废水回用率仅20%~40%，且存在剧毒废渣堆存风险。
[0110]验证4：综合能耗与成本验证
[0111]以传统焙烧-氰化工艺能耗及成本为100%基准，本发明协同工艺相对综合能耗≤45%，吨矿处理成本≤48%，显著优于高温焙烧(能耗218%)及高压氧化(能耗165%)方案。
说明书附图(1)
声明：
“低品位金矿渣高效环保提金工艺方法” 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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编辑：北方有色网
来源：云南工贸职业技术学院
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