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氰化尾渣的全元素、无害化综合利用
[点击量:684] [作者:求真] [日期:2018-06-06]

氰化尾渣的全元素、无害化综合利用

概述

黄金的冶炼方法有多种,但最为成熟的是氰化浸出,虽然该工艺存在着氰化剂毒性大、对环境有污染等不足,但由于处理成本低,金、银浸出率高,目前仍然为黄金冶炼行业所采用的主流工艺。由氰化法处理金矿石冶炼黄金,有大量的氰化尾渣产生,据报道,我国黄金冶炼行业每年产出氰化尾渣2500万吨,累计积存量1.5亿吨以上。氰化尾渣含有氰化物、重金属等有害物质,被列入危险固废,其产生与积存不仅占用大量的耕地,而且危及积存地及周边居民和牲畜安全,对环境造成了严重影响。

氰化尾渣中含有铁、硅、铝、铜、金、银等有价元素,从资源角度考虑具有一定的利用价值,长期以来氰化尾渣被用作水泥添加剂、炼铁原料、提取金、银贵金属、生产氧化铁等,其中由氰化尾渣提取金、银贵金属受到社会各界重视。有关院校、科研院所近年来也进行了由氰化尾渣分离、提取贵金属的研究,发表了一些文章,产生了一些专利。但由于普遍存在着金银浸出率偏低、未能对氰化尾渣中的铁、铝、铜、硅等有价元素进行综合利用,二次污染严重等不足,因此均未实现工业化。

二、氰化尾渣中的有价元素及综合利用

从金、银在氰化尾渣中的赋存状态看,在用氰化物对金矿石进行浸出过程,金矿粉中裸露的、能够与化物接触的金银被大部分浸出,未被浸出部分通常为包裹于黄铁矿或赤铁矿中,以及包裹于石英或硅铝酸盐晶格中的金和银。由于处于被包裹状态,这部分金、银很难被进一步浸出。要有效浸出并分离这些金、银,就必须首先破坏金、银这种被包裹状态,使氰化尾渣中的金、银在浸出过程能够与金、银浸出剂相接触,这是实现对氰化尾渣中金、银浸出、分离和提取的基本前提。

破坏氰化尾渣中金、银的被包裹状态,最有效的方法是采用酸浸工艺浸出其中的铁、铝,首先破除铁、铝对金银的包裹,再采用碱浸工艺浸出其中的硅,破坏石英及硅铝酸盐对金、银的包裹,然后再采用无害化浸出法,将金和银从富集体中浸出。

分离、提取氰化尾渣中的金和银,其前提是通过采用酸浸和碱浸工艺破坏由铁和硅对金银所形成的包裹,而酸、碱浸出过程又必然有一定量的酸、碱浸出液产品。如果不对所述酸、碱浸出液进行综合利用,那么必将由此对环境造成严重污染,同时也将因处理成本过高而使对金、银的分离与提取失去应有的经济意义。

将酸浸出液中的铁、铝分离,并以此为基础制备相应的铁、铝化合物产品,将碱浸出液用于白炭黑或其他硅化合物制备,既能够消除由酸、碱浸出液排放对环境造成的污染,又能够制得附加值相对较高的产品,更能使对贵金属的分离与提取成为一项能够创造经济效益的工业活动。从价值角度看,铁、铝、硅虽然为低值元素,所得化合物虽然附加值远不及金、银,但由于氰化尾渣中含量较高,因此所创造的收益却远远高于金、银。金、银虽然为贵金属,价值较高,但由于含量较低(金多在1-6g/t之间,银多在15-35g/t之间),因此所创造的收益远远低于铁、铝、硅。以含TFe 21%SiO2 24%Al2O3 2.76%Cu 0.16%Ag 20.4g/tAu 1.42g/t的氰化尾渣为例,依照上述思路进行处理,产品为氧化铁红工业颜料、轮胎用白炭黑、冰晶石、海绵铜、银粉、金粉,经处理后(按每处理1000kg氰化渣计)最终可以得到氧化铁红颜料648kg、轮胎用白炭黑237kg、高分子比冰晶石104kg、、海绵铜1.7kg、银17.44g、金1.22g。按现行市场价格可实现销售收入6999元。其中由低值元素铁、铝、硅所得产品销售收入6547元,占销售收入的93.5%,高值金属金、银、铜所得产品销售收入452元,仅为销售收入的6.5%

综上所述,对氰化尾渣的综合利用,破坏铁、硅元素对金、银的包裹,是确保金、银高效浸出的前提酸、碱联合浸出是破除铁、硅元素包裹金、银的重要方法通过对酸、碱浸出液的综合利用,制备相应的铁、铝、硅产品,是对氰化尾渣进行综合利用成为一项有效益、无污染工业活动的关键高度重视氰化尾渣中铁、铝、硅等低值元素的综合利用,以此为基础回收利用其中的高价元素,是真正实现对氰化尾渣无害化、有效化、资源化利用的可靠保障。

三、黄金冶炼废渣综合利用新工艺

   

   该工艺是基于“利废不产废、治污不产污”和“高效化、绿色化”的发展理念由河南省睿博环境工程技术有限公司研发工艺概况:

1有价资源利用范围:氰化尾渣中所含的铁、铝、铜、硅和贵金属金、银等。

2综合利用产品:氧化铁工业颜料、氧化铝或冰晶石、轮胎用白炭黑、海绵铜、金粉、银粉等。

3主要经济技术指标:

(1)有价元素浸出率及收得率

(2)主要物资能源消耗量(按每处理1000kg氰化尾渣计)

(3)二次废渣产生量

   每处理1000kg干基氰化尾渣,产生干基二次残渣约150kg,主要成份为未分解完全的硅、铁、铝及其它微量金属元素。所得二次残渣呈中性,不含有害物质,可用于生产建筑材料等。

4工艺概要:

   欲知更多详情,请拨打15893591376(同微信)。

   5、技术状态

已先后通过基础理论研究、实验室研究并确定了优化工艺条件和工艺流程。以此为基础,于20168月完成了500kg/d规模中试,工艺得到进一步的完善和提升;201710~12月完成了2500t/a小型工业化试产验证,目前已发展成为成熟、可靠的工业化技术。



6、有益效果

   通过酸碱联合浸出和采用相应的化合物制备技术,实现了对氰化尾渣中铁、铝、铜、硅资源的综合利用。同时打破了由铁和硅对贵金属金、银所形成的包裹,使具备被浸出条件。非氰化浸金工艺的研发与使用,克服了氰化法所存在的毒性大、污染严重等弊端,而且由于对铁、硅包裹的有效破除,大幅度提升了贵金属的浸出率,尤其是金、银的浸出率水平达到90%以上。处理过程“三废”控制与循环利用手段完善,对环境无影响。运行成本低,经济效益十分显着。因此具有可观的推广与应用前景。

   综上所述,氰化尾渣既是一种危险工业固废,但又因其含有铁、铝、硅、铜、金、银等有价元素而具有一定的利用价值。对氰化尾渣的综合利用,目前已报道的工艺因存在着这样或那样的技术缺陷而未能实现产业化。研究开发一种具有实用价值的、对环境无影响、资源综合利用水平较高的氰化尾渣综合利用新工艺既是环境保护的需要,也是黄金冶炼行业可持续发展的需要。黄金冶炼废渣综合利用新工艺的成功研发,无疑为氰化尾渣的综合利用开辟了一条切实可行的新途径。

更多>>专家介绍

肖景波,高级工程师,中国化工学会无机酸碱盐专业委员会第三、四届硼化物专家组副组长,中国绿色建材产业发展联盟工业固废专业委员会学术委员会委员,《硼化合物生产与应用》第一副主编,中国硼工业新人贡献奖获得者,全国无机盐先进科技工作者。曾参与了《无机盐工艺学》等学术专着的编写,发表学术论文40余篇。多年来主要从事非金属矿综合利用、湿法冶金、工业废弃物综合利用、硼、镁化合物制备工艺研究。拥有40余项科技成果,具有扎实的理论基础和丰富的工业实践经验。