一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术制造技术

本发明专利技术公开了一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术，属于工业固废回收再利用领域。其特征是采用两段循环浸出工艺和微波辅助浸出，有效解决了工业生产中焙烧氰化尾渣的综合高效回收难题，实现了这种难处理尾渣中硅、铁、金等有价元素的高效分离。浸出率远高于传统浸出方法，金的回收率达到80%以上，铁的浸出率达到75%以上，总脱硅率可达75%以上，偏硅酸钠模数大于2.85。此方法周期短，具有明显的节能降耗效果，且适用于不同矿种。此外，该方法使生产工艺可控化和程序化，降低投资和运行成本，为氰化尾渣中有价金属的综合回收利用提供了一条可行的工业化途径。了一条可行的工业化途径。了一条可行的工业化途径。

【技术实现步骤摘要】
一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术


[0001]本专利技术涉及一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术，尤其是从低品位焙烧氰化矿渣中高效回收有价元素的节能技术，属于工业固废回收再利用领域。该方法适用于各类矿种，具有浸出率高和节能降耗等优点。

技术介绍

[0002]我国是矿业大国，每年消耗的矿产资源总量超过50亿吨，同时伴随的是形成的大量尾矿。我国尾矿的年排放量约占全国大宗工业固废年产量的46%，约为全球尾矿排放量的50%以上。大量尾矿的排放不仅占压大片土地、农田，造成资源的巨大浪费，且尾矿中的多种重金属离子和选矿药剂等有害化学成分还会通过水、土壤、大气等途径向周围迁移扩散，产生严重的污染问题。随着矿物资源的日益匮乏和易采选加工富矿的不断减少，尾矿资源化已是不可逆转的发展趋势，对其进行再利用并从中回收有价元素越来越受人们的重视。
[0003]氰化法因成本较低技术成熟，且对矿物适应性较高等优点，自19世纪80年代被应用于黄金生产上以来，一直是从难浸金矿石中提取金、银的主要浸出方法。氰化尾渣是氰化过程中产生的固体废弃物，其中常含有金、银、铁、硅等多种有价元素。其中，我国黄金冶炼企业排放的氰化尾渣中金含量为2~10克/吨，铁含量为20~40%（主要以赤铁矿形式存在），具有很高的再利用价值。然而，由于在焙烧过程中产生的赤铁矿对细粒金、银的包裹，造成尾渣中1～2克/吨金，60克/吨银不能被有效浸出，造成资源浪费。据统计，近年来我国黄金冶炼企业每年氰化尾渣排放量都在2000万吨以上。因此，从氰化尾渣回收有价元素，不仅能提高资源利用率“变废为宝”，增加企业经济效益，又可有效缓解资源和环境压力，造福社会。
[0004]综合回收氰化尾渣中有价元素的主要方法有浮选法和磁选法等。前者是利用浮选药剂使金、银等有价金属的品位富集到可提取的程度，然后进行提取，该法能有效用于处理氰化尾渣中的黄铁矿和黄铜矿，但还未能有效用于处理赤铁矿；磁选法是采用焙烧还原使氰化尾渣中的赤铁矿转化为磁铁矿，再通过磁选回收铁精矿，实现铁与部分杂质矿物铝、硅的分离，缺点在于铁回收率不高，且不能有效分离铁相中包裹的金，使得这部分金很难被回收。尤其是，低品位成分复杂尾矿的浸出率非常低。大部分氰化尾渣因没有成熟的回收有价元素方法并未被回收利用，而是被企业低价出售、堆存或做井下填充料，造成严重的资源破坏和浪费。
[0005]本专利技术提出一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术。根据硅与碱反应原理，利用自主研发的两段逆流浸出脱硅反应器成套设备和工艺，成功将低品位难选焙烧氰化尾渣中硅、铁、金等有价元素高效分离，并用节能环保的微波辅助浸出工艺提取黄金、氧化铁、硅酸钠等高附加值产品。该方法有效解决了焙烧氰化尾渣的综合高效回收难题，适用于不同矿种，脱硅率达70%以上，金回收率达80%以上。利用该方法，可实现300吨/天焙烧尾渣回收利用，年产黄金252公斤，氧化铁（Fe2O3）4.5万吨，液体硅酸钠2.2万吨。此外，该方法使生产工艺可控化和程序化，从而减少系统的复杂性和占地面积、降低投资和运行成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的：提出一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术，有效解决工业生产中焙烧氰化尾渣的综合高效回收难题，实现变废为宝。该方法是依据硅与碱反应原理，利用两段循环浸出脱硅反应器成套设备与工艺，实现低品位难选焙烧氰化尾渣中硅、铁、金等有价元素的高效分离。此方法生产浸出率高、时间短，具有明显的节能降耗效果；且适用于不同矿种。此外，该方法使生产工艺可控化和程序化，降低投资和运行成本。为氰化尾渣中有价金属的综合回收利用及减少氰化尾渣的排放提供一条可行的工业化途径。
[0007] 本专利技术的技术方案：一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术，其特征是采用两段循环浸出工艺和微波辅助浸出；第一阶段，将低品位焙烧氰化矿渣样品筛分，称取一定质量的矿渣，添加浓度为8～20%的NaOH水溶液调配成固液比为1:1～1:5的矿浆，持续快速机械搅拌10 min以上；然后将配好的矿浆置入高压反应釜中，在压力为3～8公斤、120～160
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C某一恒定温度下反应1～1.5 h；将产物过滤，从包含高纯度Na2SiO3的滤液中提取偏硅酸钠；第二阶段，将第一段浸出过滤的固体烘干并称重，加入浓度为40～60%的NaOH水溶液，在常压高温（120～180
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C）反应器中反应1~2小时至熔融状态，然后冷却、过滤；过滤后的浸出渣固体，加入硫酸、石硫合剂等试剂调成矿浆，在持续的微波辐射（功率为1000～3000 W）下浸出，得到的硫酸铁浸液用于制取Fe2O3，采用氰化法浸出高纯度金；滤液返回至第一阶段的高压反应釜中构成多次浸出循环流程，经过3次以上循环浸出，获得最终产物。
[0008]为了使矿渣浆料混合均匀，需要持续快速机械搅拌10 min以上。
[0009]回收步骤分为两个阶段，高纯度偏硅酸钠是在第一段浸出过程中的滤液中浸出，金和铁红是在第二段过滤后的浸出渣固体中浸出。
[0010]优选的，第一段浸出中，NaOH水溶液的浓度为8～20%，高压反应釜中压力3～8公斤，在120～160
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C范围的某一恒定温度下反应0.5～1.5 h；第二段浸出中，NaOH水溶液浓度为40～60%，在常压高温反应器中反应1~2小时，温度在120～180
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C范围的某一恒定温度；优选的，第一和第二阶段浸出中配制矿物浆料时，固液比均为1:1～1:5。
[0011]第二阶段氧化铁红和金浸出是在持续的微波辐射条件下浸出，微波功率为1000～3000 W;从硫酸铁浸液中提取Fe2O3，采用氰化法浸出高纯度的金。
[0012]经过两段循环浸出，第一阶段脱硅率大于50%，第二阶段脱硅率大于25%，总脱硅率可达75%以上，得到的偏硅酸钠模数大于2.85；金的回收率达到80%以上；铁的浸出率达到75%以上。
[0013]第二阶段中，通过将滤液返回至第一阶段的高压反应釜中构成多次浸出循环流程，达到充分回收有价元素的目的，使尾矿中的有价元素几乎达到零排放。
[0014]与其它方法相比，本专利技术提出的方法针对低品位焙烧氰化矿渣，经过两个阶段的分离，回收有价元素的回收率更高，金的回收率80%以上，总脱硅率可达75%以上，偏硅酸钠模数2.85以上，三氧化二铁75%以上。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术提出的方法能够从低品位焙烧氰化矿渣中高效回收多种有价元素。
[0016]有价元素的浸出率大大提高，远优于传统浸出方法。经过两个阶段的分离，回收有价元素的回收率更高，总脱硅率可达75%以上，偏硅酸钠模数大于2.85；金的回收率达到80%以上；铁的浸出率达到75%以上。
[0017]通过滤液返回至第一阶段的高压反应釜中构成多次浸出循环流程，充分回收有价元素，使尾矿中的有价元素几乎达到零排放。
[0018]该方法适用性强，可推广到不同地区不同类型低品位焙烧氰化矿渣的高效回收。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术，其特征是采用两段循环浸出工艺和微波辅助浸出；第一阶段，将低品位焙烧氰化矿渣样品筛分，称取一定质量的矿渣，添加浓度为8～20%的NaOH水溶液调配制成固液比为1:1～1:5的矿浆，持续快速机械搅拌10 min以上；然后将配好的矿浆置入高压反应釜中，在压力为3～8公斤、120～160
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C某一恒定温度下反应1～1.5 h；将产物过滤，从包含高纯度Na2SiO3的滤液中提取偏硅酸钠；第二阶段，将第一段浸出过滤的固体烘干并称重，加入浓度为40～60%的NaOH水溶液，在常压高温（120～180
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C）反应器中反应1~2小时至熔融状态，然后冷却、过滤；过滤后的浸出渣固体，加入硫酸、石硫合剂等试剂调成矿浆，在持续的微波辐射（功率为1000～3000 W）下浸出，得到的硫酸铁浸液用于制取Fe2O3，采用氰化法浸出高纯度金；滤液返回至第一阶段的高压反应釜中构成多次浸出循环流程，经过3次以上的循环浸出，获得最终产物。2.根据权利要求1所述的一种从矿渣中高效回收各种有价元素的节能技术，其特征在于，为了使矿渣浆料混合均匀，需要持续快速机械搅拌10 min以上；回收步骤分为两个阶段，高纯度偏硅酸钠在第一阶段的滤液中浸出，金和Fe2O3是在第二段浸出渣固体中浸出。3.根据权利要求1所述的一种从矿渣中高效回收各种有价元...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐少春，
申请(专利权)人：江苏节霸新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：