一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统及方法，用于含硫碳质金矿的固硫脱碳氧化预处理并提金；所述提金系统中，含硫碳质金矿破碎后与固化剂混合，混合物料输送至一段预热旋风分离器，在一段预热旋风分离器中预热后进入一段固硫悬浮焙烧炉；一段固硫焙烧后的固化物料通过干燥器脱水后进入二段旋风分离器；二段旋风分离器分离后的物料进入二段氧化悬浮焙烧炉；二段氧化焙烧后的固体物料通过冷却旋风分离器冷却后进入浸金装置获得金浸出液。本发明专利技术的提金系统及提金方法具有传热传质效率高，硫化物排放少，碳质物脱除彻底，对不同矿石适应性强，易实现大规模工业生产等优点。业生产等优点。业生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统及方法


[0001]本专利技术属于矿物加工
，具体涉及一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统及方法。

技术介绍

[0002]随着易采选金矿资源的日益减少，含硫碳质金矿的无害化高效分选问题日益受到关注。含硫碳质金矿是一种典型的难处理金矿石，由于碳质物具有强力的劫金效应，黄铁矿、砷黄铁矿等含硫含砷组分具有包裹金颗粒及消耗浸出剂的作用而使这类矿石的常规浸出率非常低。含硫碳质金矿通常采用焙烧法加以氧化预处理，即在高温下对物料进行焙烧，将矿石中的碳质物和氰化物氧化而失去吸附性和毒性，实现难处理资源的高效利用。传统的焙烧技术因为系统中有明火燃烧、温度不可控、气氛不可调，使得物料局部过热产生二次包裹，降低了资源利用率。尤其在处理含硫化矿物料时，氧化焙烧过程产生大量含硫含砷毒气，产生严重环境污染。因此，对于含硫碳质金矿目前缺少经济、高效的固化焙烧预处理新装备。
[0003]专利CN200610048718.3公开了一种难处理金矿窑式氧化焙烧提金一体化工艺，提出对难处理金矿石的焙烧处理、氰化提金处理均在同一隧道窑内完成，具有投资小，设备简单易造，工艺流程短等特点。然而此方法属静态焙烧且需掺入碳粉、焦粉或煤粉助燃剂，极易产生烧结而影响浸出效果。
[0004]专利CN201610902405.3公开了一种含锑、砷难处理金矿预处理方法，将金矿制粉后加入密闭立管式加热炉内，通入中性保护性气体进行焙烧，冷却后得到焙砂。但是该方法产生大量含硫含砷尾气需要进一步回收处理，易产生二次污染，增加运营成本。

技术实现思路

[0005]针对现有含硫矿物焙烧处理过程能耗高、污染重的现状，本专利技术提供一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统及方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统，包括依次连接的破碎混料装置、储料给料装置、一段预热旋风分离器、一段固硫悬浮焙烧炉、干燥器、二段旋风分离器、二段氧化悬浮焙烧炉、冷却旋风分离器及浸金装置；所述破碎混料装置用于将含硫碳质金矿破碎后与固化剂混合，获得混合物料；所述储料给料装置用于将混合物料储存并输送至一段预热旋风分离器；混合物料在一段预热旋风分离器中预热后进入一段固硫悬浮焙烧炉；一段固硫焙烧后的固化物料通过干燥器脱水后进入二段旋风分离器；二段旋风分离器分离后的物料进入二段氧化悬浮焙烧炉；二段氧化焙烧后的固体物料通过冷却旋风分离器冷却后进入浸金装置获得金浸出液。
[0007]进一步地，所述破碎混料装置包括依次连接的高压辊磨机与混料机；所述储料给料装置包括依次连接的料仓及螺旋给料机；所述混料机出口与料仓通过皮带送料机连接；所述料仓的出料口通过螺旋给料机与一段预热旋风分离器的进料口相连；所述一段预热旋
风分离器出料口经一段流动密封阀与一段固硫悬浮焙烧炉进料口连通，所述一段悬浮焙烧炉配有燃烧站；所述二段旋风分离器出料口经二段流动密封阀与二段氧化悬浮焙烧炉进料口连通，所述二段氧化悬浮焙烧炉出料口与冷却旋风分离器连通。
[0008]进一步地，所述冷却旋风分离器冷风入口连接用于鼓入冷空气的空气压缩机，冷却旋风分离器冷风出口连接二段氧化悬浮焙烧炉的空气入口，冷空气经热量转换后给入二段氧化悬浮焙烧炉作为氧化气体；所述冷却旋风分离器物料出口与搅拌磨机相连通，搅拌磨机的出口与后续浸出装置相配合。
[0009]进一步地，所述二段旋风分离器的烟气出口与一段预热旋风分离器的进料口相连通，一段预热旋风分离器烟气出口连接除尘装置，所述除尘装置粉尘出口连接粉尘收集仓，除尘装置烟气出口连接脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔通过引风机与烟囱连接。
[0010]进一步地，所述冷却旋风分离器烟气出口与一段固硫悬浮焙烧炉下部进料口连通；所述一段固化悬浮焙烧炉设有水蒸汽入口。
[0011]进一步地，所述一段固硫悬浮焙烧炉、二段氧化悬浮焙烧炉底部分别设有空气入口、氧气入口和氮气入口，分别通过气体管道与空气、氧气、氮气气源连通。
[0012]基于上述含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统的提金方法，包括如下步骤：
[0013](1)以含硫碳质金矿为处理原料，原料破碎细磨；
[0014](2)将原料与固化剂混合，获得混合物料；将混合物料输送至一段预热旋风分离器中；
[0015](3)进入预热旋风分离器的混合物料被高温烟气加热至200～300℃，预热后物料进入一段固硫悬浮焙烧炉；
[0016](4)一段固硫悬浮焙烧炉内的混合物料升温至300～500℃，在弱氧或弱氧辅助水蒸汽气氛作用下，含硫碳质金矿与固化剂作用生成性质稳定的硫酸盐；一段固硫焙烧后的固化物料在负压作用下从一段固硫悬浮焙烧炉排出，进入干燥器脱水；
[0017](5)脱水后固化物料进入二段旋风分离器，然后进入二段氧化悬浮焙烧炉；
[0018](6)通过气路向二段氧化悬浮焙烧炉内通入空气或者氧气、氮气的混合气，加热升温至500～700℃，使物料中的碳质物、残留硫化矿、氰化物等充分氧化脱除；反应完成后剩余的固体物料作为氧化物料，由二段氧化悬浮焙烧炉上部的出料口排出，进入旋风冷却分离器；
[0019](7)氧化物料经旋风冷却分离器换热冷却至常温后，磨细输送到浸金装置中进行氰化浸出，获得金浸出液和浸出渣。
[0020]进一步地，步骤(1)中所述含硫碳质金矿含金1.0～50.0g/t，含硫0.5～30wt％，含砷0.2～15wt％，含碳0.2～20wt％；原料破碎细磨至粒径
‑
0.074mm的部分占总质量≥80％；金矿来自黄金矿山开采得到的含硫碳质金矿石或由浮选、重选等富集得到的金精矿；上述物料中硫元素主要来自于黄铁矿、砷黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等金属硫化矿；砷元素主要以雄黄、雌黄、砷黄铁矿、砷锑矿等形式存在；碳质主要以活性炭、腐殖酸、长链烷烃等形式存在。
[0021]进一步地，步骤(2)中所述固化剂为使金矿中的硫化矿在一段固化焙烧过程生成稳定化合物的添加剂，优选氧化钙、氧化镁、白云石；混合物料中固化剂加入量为与含硫碳
质金矿中硫、砷、碳发生氧化反应理论计算量的1.1～1.4倍。
[0022]进一步地，步骤(4)中，一段固化焙烧气氛为氮气、水蒸汽、氧气的混合气，依据矿石组成特性调整水蒸汽体积浓度为0～20％，氧气体积浓度为0～20％。水蒸汽的作用是为固化反应提供介质，加快反应的进行。
[0023]进一步地，步骤(4)中，一段固化悬浮焙烧炉内发生的主要化学反应如下：
[0024]4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2[0025]2FeAsS+5O2＝Fe2O3+As2O3+2SO2[0026]2CaO+2SO2+O2＝2CaSO4[0027]3CaO+As2O3+O2＝Ca3(AsO4)2[0028]As2O3+O2＝As2O5[0029]As2O5+Fe2O3＝2FeAsO4[0030]进一步地，步骤(4)中，混合物料在一段固化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统，其特征在于：包括依次连接的破碎混料装置、储料给料装置、一段预热旋风分离器、一段固硫悬浮焙烧炉、干燥器、二段旋风分离器、二段氧化悬浮焙烧炉、冷却旋风分离器及浸金装置；所述破碎混料装置用于将含硫碳质金矿破碎后与固化剂混合，获得混合物料；所述储料给料装置用于将混合物料储存并输送至一段预热旋风分离器；混合物料在一段预热旋风分离器中预热后进入一段固硫悬浮焙烧炉；一段固硫焙烧后的固化物料通过干燥器脱水后进入二段旋风分离器；二段旋风分离器分离后的物料进入二段氧化悬浮焙烧炉；二段氧化焙烧后的固体物料通过冷却旋风分离器冷却后进入浸金装置获得金浸出液。2.根据权利要求1所述的一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统，其特征在于：所述破碎混料装置包括依次连接的高压辊磨机与混料机；所述储料给料装置包括依次连接的料仓及螺旋给料机；所述混料机出口与料仓通过皮带送料机连接；所述料仓的出料口通过螺旋给料机与一段预热旋风分离器的进料口相连；所述一段预热旋风分离器出料口经一段流动密封阀与一段固硫悬浮焙烧炉进料口连通，所述一段悬浮焙烧炉配有燃烧站；所述二段旋风分离器出料口经二段流动密封阀与二段氧化悬浮焙烧炉进料口连通，所述二段氧化悬浮焙烧炉出料口与冷却旋风分离器连通。3.根据权利要求1所述的一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统，其特征在于：所述冷却旋风分离器冷风入口连接用于鼓入冷空气的空气压缩机，冷却旋风分离器冷风出口连接二段氧化悬浮焙烧炉的空气入口，冷空气经热量转换后给入二段氧化悬浮焙烧炉作为氧化气体；所述冷却旋风分离器物料出口与搅拌磨机相连通，搅拌磨机的出口与后续浸出装置相配合。4.根据权利要求1所述的一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统，其特征在于：所述二段旋风分离器的烟气出口与一段预热旋风分离器的进料口相连通，一段预热旋风分离器烟气出口连接除尘装置，所述除尘装置粉尘出口连接粉尘收集仓，除尘装置烟气出口连接脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔通过引风机与烟囱连接。5.根据权利要求1所述的一种含硫碳质金矿分段固硫氧化悬浮焙烧提金系统，其特征在于：所述冷却旋风分离器烟气出口与一段固硫悬浮焙烧炉下部进料口连通；所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑敏，董再蒸，李艳军，韩跃新，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：