回轉(zhuǎn)窯焙燒難處理碳質(zhì)金礦的研究

邴 桔，常永強(qiáng)

（中國有色金屬建設(shè)股份有限公司，北京 100029）

隨著我國黃金行業(yè)的迅速發(fā)展，適于直接浸出的金礦資源日益減少，近年來國內(nèi)外發(fā)現(xiàn)了大量的碳質(zhì)金礦，其中，碳質(zhì)難處理金礦在已探明的黃金地質(zhì)儲量中所占的比例越來越大。由于不同的金礦，其物質(zhì)組成存在較大差異，因此難以找到普遍適用的金礦預(yù)處理方法。

回轉(zhuǎn)窯作為一種生產(chǎn)能力大，機(jī)械化程度高，原料適應(yīng)性強(qiáng)的火法冶煉設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于有色冶煉行業(yè)里的焙燒及揮發(fā)工藝。本文嘗試將回轉(zhuǎn)窯焙燒應(yīng)用于碳質(zhì)金礦的預(yù)處理工藝，在適宜的溫度范圍內(nèi)，脫除金礦中的碳質(zhì)元素，從而使得回轉(zhuǎn)窯出來的產(chǎn)品符合后續(xù)浸出工藝的要求。

1 碳質(zhì)礦物對浸金工藝的影響

大量的研究認(rèn)為，碳質(zhì)金礦中的碳質(zhì)物主要有三種類型：固體（元素）碳、高分子碳?xì)浠衔锏幕旌衔锛案乘犷愑袡C(jī)酸。

固體碳，尤其是其中的無定型碳，是介于無煙煤和石墨之間的一種物質(zhì)，這種物質(zhì)實際上是一種自然形成的活性炭[1]，它在氰化浸出過程中可以吸附已浸出的金氰絡(luò)離子，對“劫金”起著非常重要的作用；腐殖酸類有機(jī)酸在浸出過程中對金有著較強(qiáng)的螯合能力和極強(qiáng)的吸附能力，因此活性炭類物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)對金的氰化浸出極為不利，必須預(yù)先除去。

2 碳質(zhì)金礦的焙燒預(yù)處理工藝

一般認(rèn)為，原生礦石中含有機(jī)碳化合物在0.2%以上時，將嚴(yán)重影影響的氰化提取過程。氧化焙燒是最傳統(tǒng)的預(yù)處理方法，焙燒的目的是使碳質(zhì)物燃燒除去或失去活性，使呈微細(xì)顆粒狀存在的金相相對富集起，在特定的溫度下經(jīng)過一段時間的焙燒，礦石中的“劫金”碳質(zhì)物可絕大部分被除去，為氰化浸金創(chuàng)造了良好的條件。氧化焙燒包括多膛爐焙燒、回轉(zhuǎn)窯焙燒、馬弗爐焙燒以及沸騰焙燒等，近年來還出現(xiàn)了微波焙燒[2，3]，氧化焙燒的優(yōu)點(diǎn)在于處理速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、工藝可靠。

難浸金礦處理的一般原則[4-7]，如表1所列。

表1 難浸金礦處理的一般原則

2.1 礦石性質(zhì)

表2為我國某廠碳質(zhì)難處理金礦成份表，其金賦存狀態(tài)分析結(jié)果見表3，碳物相分析結(jié)果見表4。物料含水4.86%。

表2 金礦成分分析

表3 原料金賦存狀態(tài)分析結(jié)果

表4 原料碳物相分析結(jié)果

2.2 回轉(zhuǎn)窯理論熱平衡

根據(jù)表3，原礦中的金主要以包裹金的形式存在，因此選擇了先破碎用回轉(zhuǎn)窯焙燒的預(yù)處理工藝，后用氰化法提金的處理工藝。

經(jīng)實驗室小型試驗及擴(kuò)大試驗對回轉(zhuǎn)窯焙燒溫度、焙燒物料在窯內(nèi)停留時間、焙燒原礦破碎粒度的考察，結(jié)合后續(xù)氰化提金的需要，試驗結(jié)果表明用回轉(zhuǎn)窯處理這種碳質(zhì)金礦是可行的，并且脫碳率可以滿足后續(xù)浸出的工藝的要求。實際工業(yè)生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯處理金礦量200t/d，焙燒段溫度為700℃～800℃，物料在窯內(nèi)停留時間～7h，脫碳率達(dá)90%以上，燃料選用(熱)發(fā)生爐煤氣，(熱)發(fā)生爐煤氣熱值4600kJ/h，工業(yè)生產(chǎn)的理論計算熱平衡見表5。

表5 熱量平衡表

2.3 工業(yè)實踐

某廠投產(chǎn)后，生產(chǎn)實踐表明：

（1）窯內(nèi)燃燒段溫度最高可達(dá)到980℃，滿足脫碳溫度（700℃ ～800℃）。

（2）對于這種成份的金礦物料，采用黏土質(zhì)耐火磚，完全可以滿足生產(chǎn)要求，從現(xiàn)場的實際情況來看，除局部個別磚體凸起，其他內(nèi)襯均平整，說明內(nèi)襯材質(zhì)以及砌筑工藝都完全可以滿足生產(chǎn)的需要。

（3）在窯內(nèi)燃燒段溫度滿足脫碳要求的條件下，紅色排料中仍有少許土紅色，經(jīng)化驗后出窯物料可達(dá)到浸金工序的要求。

3 結(jié)語

綜上所述，用回轉(zhuǎn)窯處理該碳質(zhì)金礦，投資較少，與沸騰爐相比，對原料的粒度要求較低，而且生產(chǎn)操作簡單，易于維修，可實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，脫碳率可達(dá)到浸金工序的要求。