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焙烧氧化法在金矿中的应用
浏览: 发布日期:2020-10-24

焙烧氧化法是基于金矿中的黄铁矿、砷黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、有机碳等载金矿物在高温条件下氧化焙烧,全部或部分除去砷、硫、锑、有机碳等有害杂质,使金颗粒暴露出来并形成多孔状焙砂,有利于随后氰化物浸金过程的进行。氧化焙烧法发展至今,已在生产中应用了数十年。进入20世纪80年代后,氧化焙烧的工艺和设备都得到进一步提高与改进,如采用了先进的流态化焙烧(沸腾焙烧)技术。例如1986年在西澳大利亚Lancefield金矿建成400t/d的流态化焙烧炉处理浮选金精矿。按焙烧方式的不同,还可以将氧化焙烧法分类为:

    一、传统氧化焙烧法
    通常是在回转窑或平底式焙烧炉内进行空气焙烧。根据原料中砷和硫含量的高低,可以采用一段或两段焙烧。当原料中含砷和硫低时,用一段氧化焙烧,焙烧温度一般为650~750℃;原料中含砷和硫高时,采用两段氧化焙烧,一段在较低温度下(450~550℃)弱氧化性或中性气氛中焙烧脱砷;二段在较高温度下(650~750℃)强氧化气氛中焙烧脱硫和脱碳。此法具有工艺成熟、操作简便、生产费用较低等***点,因此国内外比较普遍应用,但存在有毒烟气污染环境问题。例如,我国湖南湘西黄金洞金矿是在工业上采用回转窑氧化焙烧法处理含砷硫化物金精矿进行脱砷和脱硫的。
    二、富氧焙烧法
    是在焙烧过程中通入氧气进行焙烧。与空气焙烧法相比,富氧焙烧的***点是强化和缩短了焙烧过程;能为硫酸厂产出制酸用的高浓度SO2烟气,并显著降低烟气量,从而减少了烟气对环境的污染;由于氧化较充分,产出的焙砂质量高,有利于金的浸出。但富氧需要制氧机,设备与运转的费用较高。
    三、闪速焙烧法
    闪速焙烧炉是一个悬浮系统,被处理物料由气流承载,热燃烧空气通过喷嘴从炉低进入炉内,物料则从喷嘴上方直接进入热气流中;细小颗粒立即被气流夹带和反应,粗大颗粒则向喷嘴方向下降,在喷嘴处遇到高速气流被夹带,随着向炉内方向喷射床变稀薄而达到平衡。因此,该焙烧炉对粗颗粒而言是返混式反应器,对细颗粒而言而是单向流反应器。该焙烧工艺的特点是:物料在炉内的停留时间短、反应速度快、处理能力大,适宜于焙烧大吨位的低品位金矿原矿石。
    四、固化焙烧法
    是利用矿石原料中的碳酸盐或者添加适量的钙盐或钠盐,使矿石中的有害杂质砷和硫在焙烧过程中大部分转变成不挥发的砷酸盐和硫酸盐而固定于焙砂中,从而降低排放烟气中的As2O3和SO2浓度,有利于环境保护。根据固化的目的不同,又可分为固砷脱硫焙烧和固砷硫焙烧两种。前者是将砷固定于焙砂内,而硫氧化挥发成SO2制酸;后者是将砷和硫都固定于焙砂中。添加钙盐固化焙烧工艺,采用石灰制粒固化焙烧处理难浸金矿取得成功,已在国外Crotez金矿和Syama金矿获得应用。添加钠盐(如Na2CO3、NaHCO3)固化焙烧时,能获得孔隙多的焙砂,有利于金的浸出;但固定剂的成本高,焙砂中形成的砷酸盐溶解后需要进行中和沉淀二次处理,该法目前尚处于试验研究阶段。
    近年来,由于循环流态化床技术、密闭收尘系统、固化焙烧与富氧焙烧联合使用的成功,以及用闪速焙烧炉取代传统的回转窑工艺,使得焙烧氧化法又得到了新发展。
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