采用循環(huán)流態(tài)化焙燒—氰化浸出工藝處理難處理金礦原礦的工業(yè)實踐

孫留根，劉 朋，趙 磊，楊瑋姣

（1.北京礦冶科技集團有限公司，北京 100160；2.招金礦業(yè)股份有限公司，山東 招遠 265400）

我國難處理金礦已探明金屬儲量在1000 t以上，遠景儲量更加可觀，這些探明的資源主要集中在我國西部、西南部及東北等省份[1]。對于這些難處理金礦，如果采用傳統(tǒng)的工藝提金，其投資大、流程長、金回收率低、經(jīng)濟效益差，難以實現(xiàn)難處理金礦的經(jīng)濟開采和利用。

為推進我國難處理金礦的大規(guī)模工業(yè)開發(fā)，北京礦冶研究總院自主開發(fā)了難處理復(fù)雜金礦循環(huán)流態(tài)化焙燒新工藝，先后完成了小型試驗研究、擴大試驗研究，并在此基礎(chǔ)上完成200 t/d規(guī)模的原礦循環(huán)流態(tài)化焙燒提金工程建設(shè)[2-3]。工業(yè)實踐表明，針對復(fù)雜含砷、含碳難處理金礦，金的總回收率提高至少15%，可以節(jié)省選礦工段，硫被焙砂中的鈣鎂固定，煙氣不用脫硫工段。本文對金礦原礦循環(huán)流態(tài)化焙燒提金工程工業(yè)試驗期間工作進行總結(jié)，系統(tǒng)分析了循環(huán)流態(tài)化焙燒新工藝的技術(shù)經(jīng)濟指標，以期為我國復(fù)雜難處理金礦提取提供借鑒。

1 試驗原料

工業(yè)試驗采用某企業(yè)金礦原礦，平均化學成分如表1所示，Au為8.35 g/t，Ag為22.25g/t，S為1.56%，As為0.65%。

該金礦屬原礦代表性的難處理金礦，直接氰化浸出浸出率僅10%；采用傳統(tǒng)工藝，如焙燒—氰化、焙燒—細磨—氰化、焙燒（加煤）--細磨—氰化采用等提金工藝，金的浸出效果仍不理想，金浸出率約為50%，詳情如表2所示。

表1 金礦原礦的平均化學成分

表2 傳統(tǒng)工藝處理復(fù)雜金礦原礦實驗室試驗結(jié)果

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 循環(huán)流態(tài)化焙燒工藝流程

干料倉中的礦粉由變頻器控制的螺旋送料機送入循環(huán)流態(tài)化床焙燒，空氣由兩臺不同流量的羅茨鼓風機分別向煅燒爐鼓風。其中，一次風由羅茨鼓風機鼓入，直至焙燒煙氣換熱器預(yù)熱到200～300℃，再從焙燒爐底部風室經(jīng)風帽小孔中進入爐膛；二次風先經(jīng)過冷卻床對焙砂進行冷卻并直接換熱預(yù)熱二次風加熱到300℃后，從焙燒爐中下部進入焙燒爐。爐溫控制在650～800℃，礦粉中硫部分或大部分與原礦中的氧化鈣和氧化鎂反應(yīng)生成硫酸鹽而固定在焙砂中。

焙砂被煙氣帶入高溫耐磨旋風收塵器，經(jīng)收塵器捕收粗顆粒焙砂，捕收下來的物料大部分經(jīng)回料器返回焙燒爐循環(huán)焙燒，少部分焙砂排入流化冷卻床冷卻，冷卻后焙砂進水淬槽水淬；燃燒室煙塵、煙氣換熱器煙塵、電收塵煙塵經(jīng)刮板輸送機輸送至焙砂水淬槽，水淬后焙砂和煙塵送磨礦、氰化浸出。

原礦循環(huán)流態(tài)化焙燒系統(tǒng)設(shè)備連接如圖1所示。

圖1 原礦循環(huán)流態(tài)化焙燒系統(tǒng)設(shè)備連接

2.2 循環(huán)流態(tài)化焙燒效果

200 t/d規(guī)模的循環(huán)流態(tài)化焙燒提金示范工程建成后，當年投入生產(chǎn)。結(jié)合當年7月5日至9月6日生產(chǎn)數(shù)據(jù)，筆者對循環(huán)流態(tài)化焙燒技術(shù)處理復(fù)雜金礦的效果進行討論。

自7月5日至9月6日的工業(yè)試驗中，分三個階段投入不同品位的含金原礦，累計投料11755 t，原礦金品位自11.68 g/t降至6.55 g/t，金的浸出率穩(wěn)定在80%左右，詳情如表3所示，7月9日至9月6日期間，原礦樣品、循環(huán)流態(tài)化焙燒后氰化浸出渣樣品中Au含量變化如圖2所示。

表3 金礦原礦循環(huán)流態(tài)化焙燒—氰化浸出效果

圖2 復(fù)雜金礦原礦循環(huán)流態(tài)化焙燒—氰化浸出Au按日取樣結(jié)果

2.3 循環(huán)流態(tài)化焙燒—氰化浸出的經(jīng)濟效益

采用循環(huán)流態(tài)化焙燒—氰化浸出工藝處理復(fù)雜金礦原礦，噸礦生產(chǎn)成本128.60元，詳情如表4所示。

表4 低硫含砷復(fù)雜金礦循環(huán)流態(tài)化焙燒—氰化浸出生產(chǎn)成本

循環(huán)流態(tài)化焙燒提金工程按200 t/d規(guī)模建設(shè)，全年按300 d運行計算，年處理金礦能力為60000 t/a，原料成分按表1計算。主要產(chǎn)品為：金的總回收率平均按80%計算，黃金產(chǎn)量501 kg/a（純金計）；銀的總回收率按75%計算，白銀產(chǎn)量1001.25 kg/a（純銀計）；該項目產(chǎn)品為金泥，為保證本次經(jīng)濟評價的可靠性及長期性，本項目金價按200元/g、銀2.5元/g計價外售。銷售收入如表5所示。

表5 銷售收入估算

由表5計算可得，本項目年平均營業(yè)收入將達到10270.31萬元，粗略估算，年平均毛利潤總額9498.71萬元。

3 結(jié)論

采用循環(huán)流態(tài)化焙燒—氰化浸出工藝處理低硫低品位金礦，Au回收率可以達到80%，從而有效改善我國難處理復(fù)雜金礦原礦生產(chǎn)流程長、成本高、回收率低、經(jīng)濟效益差的現(xiàn)狀，為我國其他地區(qū)復(fù)雜難處理金礦原礦的開發(fā)利用提供工程經(jīng)驗借鑒。