一种难处理金矿生物氧化-悬浮焙烧-氰化浸出的方法

本发明属于矿物加工工程领域，具体涉及一种难处理金矿生物氧化-悬浮焙烧-氰化浸出的方法。

背景技术：

1、随着易处理金矿资源的逐渐减少，难处理金矿已成为黄金工业生产的主要来源。根据金矿的工艺矿物学性质，难处理金矿可分为复杂多金属硫化矿、碳质矿、碲化矿。金矿难处理主要表现为金被含s、as矿物、石英矿物包裹；存在或消耗浸出试剂，或吸附已浸出的金配合物的有害元素，并最终导致该类矿石不经过预处理，直接采用氰化浸出的金浸出率小于80%。本发明针对的矿石对象包含s、as、c等元素，属于典型的难处理金矿，通过预处理有效打开矿物对金的包裹，削弱有害元素消极作用是实现难处理金矿高效利用的有效途径。常见的预处理手段有焙烧法，例如专利cn201811618427.2《一种含碳、砷难处理金矿石的低温富氧焙烧预处理-浸出提金工艺》；加压氧化法，例如专利cn202011500778.0《提高双重难处理金矿金氰化浸出率的方法》；生物氧化法，例如专利cn202210018059.8《一种专属氧化菌及难处理金矿生物堆浸预氧化-提金工艺》、cn202110386808.8《一种难处理金矿的交互筑堆生物氧化-提金的方法》；化学法，例如专利cn201711011263.2《一种高碳难处理金矿的处理工艺》；机械活化法，例如专利cn201911097444.0《一种难处理金矿石的机械化学预处理浸出提金方法》；微波预处理法，例如专利cn202211323382.2《一种含碳金矿分段微波焙烧-氰化浸出的方法》。

2、传统焙烧是一种应用广泛的预处理方法，但其对现场操作，物料配比等具有较高要求，操作不当易造成欠烧、过烧、二次包裹金等不良现象，且工艺过程中易生成so2等有害气体；加压氧化法的基本原理是在高温、高压和有氧条件下，加入酸或碱分解矿石中的包裹金矿物，该技术的操作环境差，设备利用周期短，相较而言，生物氧化法利用微生物破坏矿石中的金包裹层，其操作环境较为友好，但由于细菌作用的特异性，该技术对含碳以及包裹金矿物多为石英的金矿作用效果较差。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种难处理金矿生物氧化-悬浮焙烧-氰化浸出的方法，采用生物氧化+悬浮焙烧双重预处理手段，其中生物氧化是在有氧条件下利用微生物将含s、as矿物分解，使其包裹的金暴露出来，可发生的反应如下：

2、2fes2+2h2o+7o2==2feso4+2h2so4                              （1）

3、4feass+11o2+6h2o==4feso4+4h3aso3                           （2）

4、生物氧化法不存在高温高压，较传统焙烧法分解含s、as矿物操作环境友好，环保压力低。经过生物氧化处理后，产品进入悬浮焙烧，该阶段主要消除的是矿石中的c元素，金矿中存在细粒的活性炭、沥青质、腐殖酸等炭质物，该类物质会吸附氰化过程中生成的金氰络离子，即劫金现象。悬浮焙烧可通过转化有机碳至无机碳，发生脱碳反应等形式钝化炭质物，减少劫金现象的发生；此外悬浮焙烧也可使石英等包裹金矿物产生裂纹，加之焙烧过程中气体逸出形成微孔，利于后续氰化药剂同金的接触。悬浮焙烧充分利用流态化技术，较常规焙烧法，传质传热效率更高，产品质量良好且均匀。生物氧化+悬浮焙烧双重预处理可有效打破含s、as矿物对金的包裹以及消除c元素的消极作用。双重预处理产品经粉碎机械活化可进一步打开杂质矿物对金的包裹，提升金的回收率。

5、本发明提供一种难处理金矿生物氧化-悬浮焙烧-氰化浸出的方法，具体包含如下步骤：

6、步骤一、粉碎：粉碎过程由破碎、磨矿两段工序组成，该作业通过机械物理的形式可打破部分金的包裹；

7、具体操作为，将难处理金矿给入破碎机进行破碎得到破碎后的难处理金矿，再对破碎的难处理金矿进行磨矿，得到粉碎后的难处理金矿；

8、步骤二、生物氧化：经过粉碎的难处理金矿给入生物氧化作业实现第一步预处理，在该步骤中，微生物通过直接或间接作用分解含s、含as矿物，矿物中金的包裹被进一步打破；

9、具体操作为，将步骤一得到的粉碎的难处理金矿进行筑堆得到矿堆，且在矿堆表面安装喷淋管道，对矿堆进行喷淋喷淋液调节矿堆ph值后，继续喷淋生物喷淋液对矿堆进行生物氧化；

10、步骤三、洗涤、干燥：为制备适宜的悬浮焙烧原料，对步骤二中完成生物氧化的矿堆喷淋洗涤喷淋液进行喷淋洗涤；洗涤完成后得到洗涤完成的矿堆，并进行干燥作业，最终得到生物氧化产品，即悬浮焙烧原料。

11、步骤四、悬浮焙烧：对步骤三得到的悬浮焙烧原料在空气氛围下进行悬浮焙烧；反应完毕后得到悬浮焙烧产品；

12、焙烧是难处理金矿典型的预处理手段，相较于传统焙烧，悬浮焙烧充分利用流态化技术，传质传热效率更高；生物氧化过程可实现金矿中含s、as矿物的分解，但难以消除c的消极作用。悬浮焙烧可使矿石中的炭质物（石墨和有机碳）氧化或失去活性，同时破坏石英等包裹金矿物，使金最大限度得暴露出来，同时焙烧过程中气体逸出产生的微孔，也有利于浸出剂的扩散。在此过程中，有机碳转化为无机碳，或发生反应。与此同时，高温环境使得石英等包裹金矿物产生裂纹，气体逸出使矿石出现微孔，利于氰化药剂同金的接触。在流态化作用下，炉内物料受热均匀且温度不至于过高造成过烧，产品质量良好且均匀，粉矿在悬浮焙烧装置中反应完全后,得到的悬浮焙烧产品（双重预处理产品）给入氰化浸出作业。

13、步骤五、氰化浸出：金包裹在焙烧阶段被打开后，氰化药剂更易于同金接触反应，浸出率得以提高；将步骤四得到的悬浮焙烧产品制成矿浆，然后加入氰化药剂搅拌均匀后进行氰化浸出。

14、步骤六、过滤、洗涤过程：将浸出完成的物料过滤、洗涤，获得含金贵液和浸出滤渣。

15、进一步的，步骤一所述的难处理金矿中au含量5~30g/t, c的质量百分比0.2%~20%，as的质量百分比0.1~1％，s的质量百分比5~10％；难处理金矿给矿粒度在25mm~450mm范围内；破碎机为颚式破碎机，破碎的难处理金矿粒度为5mm~15mm；磨矿采用的磨机为半自磨机、自磨机、溢流型球磨机或搅拌磨机磨中的一种或几种，粉碎的难处理金矿粒度为，按质量比，-0.074mm占90%以上。

16、进一步的，步骤二所述喷淋液的组成为硫酸的质量分数10%~15%的硫酸；调节后的矿堆ph值为1.8~2.5；生物喷淋液由菌种和营养物质和水组成，其中，菌种选自氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺旋菌，营养物质为(nh4)2so4、h3po4和koh中的一种或几种。

17、进一步的，步骤三所述的洗涤喷淋液为质量分数为35%~40%的氢氧化钠溶液，洗涤完成后的矿堆ph值为10~12，得到的悬浮焙烧原料含水量为3%~5%，干燥温度为120-150℃。

18、进一步的，步骤四所述焙烧温度为500~550℃，焙烧进气量为4m3/h~6m3/h，焙烧时间为30min~50min。

19、进一步的，步骤五所述的氰化药剂为氰化钠，矿浆质量浓度为35%~45%；

20、更进一步的，所述的氰化钠的用量为0.5~8kg/t粉矿原料；氰化浸出时间为20h~24h。

21、本发明的有益效果：

22、本发明的优点1在于：采用了生物氧化和悬浮焙烧双重预处理，加之粉碎机械活化，可有效打破杂质矿物对金的包裹，以及有害元素对氰化浸出的消极作用。

23、本发明的优点2在于：采用生物氧化分解含s、as矿物，较常规焙烧法，操作环境友好，环保压力较低。

24、本发明的优点3在于：采用悬浮焙烧进一步预处理，相较于传统焙烧，悬浮焙烧基于流态化技术，其传质传热效率更高，可有效实现氧化、钝化碳作用，且高温环境使得石英等矿石矿物出现裂纹，微孔，利于后续氰化药剂的扩散，并最终提高金的回收率。