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氰化尾渣的全元素、無害化綜合利用
[點擊量:634] [作者:求真] [日期:2018-06-06]

氰化尾渣的全元素、無害化綜合利用

概述

黃金的冶煉方法有多種,但最為成熟的是氰化浸出,雖然該工藝存在著氰化劑毒性大、對環境有污染等不足,但由于處理成本低,金、銀浸出率高,目前仍然為黃金冶煉行業所采用的主流工藝。由氰化法處理金礦石冶煉黃金,有大量的氰化尾渣產生,據報道,我國黃金冶煉行業每年產出氰化尾渣2500萬噸,累計積存量1.5億噸以上。氰化尾渣含有氰化物、重金屬等有害物質,被列入危險固廢,其產生與積存不僅占用大量的耕地,而且危及積存地及周邊居民和牲畜安全,對環境造成了嚴重影響。

氰化尾渣中含有鐵、硅、鋁、銅、金、銀等有價元素,從資源角度考慮具有一定的利用價值,長期以來氰化尾渣被用作水泥添加劑、煉鐵原料、提取金、銀貴金屬、生產氧化鐵等,其中由氰化尾渣提取金、銀貴金屬受到社會各界重視。有關院校、科研院所近年來也進行了由氰化尾渣分離、提取貴金屬的研究,發表了一些文章,產生了一些專利。但由于普遍存在著金銀浸出率偏低、未能對氰化尾渣中的鐵、鋁、銅、硅等有價元素進行綜合利用,二次污染嚴重等不足,因此均未實現工業化。

二、氰化尾渣中的有價元素及綜合利用

從金、銀在氰化尾渣中的賦存狀態看,在用氰化物對金礦石進行浸出過程,金礦粉中裸露的、能夠與化物接觸的金銀被大部分浸出,未被浸出部分通常為包裹于黃鐵礦或赤鐵礦中,以及包裹于石英或硅鋁酸鹽晶格中的金和銀。由于處于被包裹狀態,這部分金、銀很難被進一步浸出。要有效浸出并分離這些金、銀,就必須首先破壞金、銀這種被包裹狀態,使氰化尾渣中的金、銀在浸出過程能夠與金、銀浸出劑相接觸,這是實現對氰化尾渣中金、銀浸出、分離和提取的基本前提。

破壞氰化尾渣中金、銀的被包裹狀態,最有效的方法是采用酸浸工藝浸出其中的鐵、鋁,首先破除鐵、鋁對金銀的包裹,再采用堿浸工藝浸出其中的硅,破壞石英及硅鋁酸鹽對金、銀的包裹,然后再采用無害化浸出法,將金和銀從富集體中浸出。

分離、提取氰化尾渣中的金和銀,其前提是通過采用酸浸和堿浸工藝破壞由鐵和硅對金銀所形成的包裹,而酸、堿浸出過程又必然有一定量的酸、堿浸出液產品。如果不對所述酸、堿浸出液進行綜合利用,那么必將由此對環境造成嚴重污染,同時也將因處理成本過高而使對金、銀的分離與提取失去應有的經濟意義。

將酸浸出液中的鐵、鋁分離,并以此為基礎制備相應的鐵、鋁化合物產品,將堿浸出液用于白炭黑或其他硅化合物制備,既能夠消除由酸、堿浸出液排放對環境造成的污染,又能夠制得附加值相對較高的產品,更能使對貴金屬的分離與提取成為一項能夠創造經濟效益的工業活動。從價值角度看,鐵、鋁、硅雖然為低值元素,所得化合物雖然附加值遠不及金、銀,但由于氰化尾渣中含量較高,因此所創造的收益卻遠遠高于金、銀。金、銀雖然為貴金屬,價值較高,但由于含量較低(金多在1-6g/t之間,銀多在15-35g/t之間),因此所創造的收益遠遠低于鐵、鋁、硅。以含TFe 21%SiO2 24%Al2O3 2.76%Cu 0.16%Ag 20.4g/tAu 1.42g/t的氰化尾渣為例,依照上述思路進行處理,產品為氧化鐵紅工業顏料、輪胎用白炭黑、冰晶石、海綿銅、銀粉、金粉,經處理后(按每處理1000kg氰化渣計)最終可以得到氧化鐵紅顏料648kg、輪胎用白炭黑237kg、高分子比冰晶石104kg、、海綿銅1.7kg、銀17.44g、金1.22g。按現行市場價格可實現銷售收入6999元。其中由低值元素鐵、鋁、硅所得產品銷售收入6547元,占銷售收入的93.5%,高值金屬金、銀、銅所得產品銷售收入452元,僅為銷售收入的6.5%

綜上所述,對氰化尾渣的綜合利用,破壞鐵、硅元素對金、銀的包裹,是確保金、銀高效浸出的前提酸、堿聯合浸出是破除鐵、硅元素包裹金、銀的重要方法通過對酸、堿浸出液的綜合利用,制備相應的鐵、鋁、硅產品,是對氰化尾渣進行綜合利用成為一項有效益、無污染工業活動的關鍵高度重視氰化尾渣中鐵、鋁、硅等低值元素的綜合利用,以此為基礎回收利用其中的高價元素,是真正實現對氰化尾渣無害化、有效化、資源化利用的可靠保障。

三、黃金冶煉廢渣綜合利用新工藝

   

   該工藝是基于“利廢不產廢、治污不產污”和“高效化、綠色化”的發展理念由河南省睿博環境工程技術有限公司研發工藝概況:

1有價資源利用范圍:氰化尾渣中所含的鐵、鋁、銅、硅和貴金屬金、銀等。

2綜合利用產品:氧化鐵工業顏料、氧化鋁或冰晶石、輪胎用白炭黑、海綿銅、金粉、銀粉等。

3主要經濟技術指標:

(1)有價元素浸出率及收得率

(2)主要物資能源消耗量(按每處理1000kg氰化尾渣計)

(3)二次廢渣產生量

   每處理1000kg干基氰化尾渣,產生干基二次殘渣約150kg,主要成份為未分解完全的硅、鐵、鋁及其它微量金屬元素。所得二次殘渣呈中性,不含有害物質,可用于生產建筑材料等。

4工藝概要:

   欲知更多詳情,請撥打15893591376(同微信)。

   5、技術狀態

已先后通過基礎理論研究、實驗室研究并確定了優化工藝條件和工藝流程。以此為基礎,于20168月完成了500kg/d規模中試,工藝得到進一步的完善和提升;201710~12月完成了2500t/a小型工業化試產驗證,目前已發展成為成熟、可靠的工業化技術。



6、有益效果

   通過酸堿聯合浸出和采用相應的化合物制備技術,實現了對氰化尾渣中鐵、鋁、銅、硅資源的綜合利用。同時打破了由鐵和硅對貴金屬金、銀所形成的包裹,使具備被浸出條件。非氰化浸金工藝的研發與使用,克服了氰化法所存在的毒性大、污染嚴重等弊端,而且由于對鐵、硅包裹的有效破除,大幅度提升了貴金屬的浸出率,尤其是金、銀的浸出率水平達到90%以上。處理過程“三廢”控制與循環利用手段完善,對環境無影響。運行成本低,經濟效益十分顯著。因此具有可觀的推廣與應用前景。

   綜上所述,氰化尾渣既是一種危險工業固廢,但又因其含有鐵、鋁、硅、銅、金、銀等有價元素而具有一定的利用價值。對氰化尾渣的綜合利用,目前已報道的工藝因存在著這樣或那樣的技術缺陷而未能實現產業化。研究開發一種具有實用價值的、對環境無影響、資源綜合利用水平較高的氰化尾渣綜合利用新工藝既是環境保護的需要,也是黃金冶煉行業可持續發展的需要。黃金冶煉廢渣綜合利用新工藝的成功研發,無疑為氰化尾渣的綜合利用開辟了一條切實可行的新途徑。

更多>>專家介紹

肖景波,高級工程師,中國化工學會無機酸堿鹽專業委員會第三、四屆硼化物專家組副組長,中國綠色建材產業發展聯盟工業固廢專業委員會學術委員會委員,《硼化合物生產與應用》第一副主編,中國硼工業新人貢獻獎獲得者,全國無機鹽先進科技工作者。曾參與了《無機鹽工藝學》等學術專著的編寫,發表學術論文40余篇。多年來主要從事非金屬礦綜合利用、濕法冶金、工業廢棄物綜合利用、硼、鎂化合物制備工藝研究。擁有40余項科技成果,具有扎實的理論基礎和豐富的工業實踐經驗。

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