專利名稱：一種脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貴金屬冶煉金、銀等的提取技術(shù)，具體涉及一種脫除難處理金精礦中砷 硫元素的方法。技術(shù)背景在采用含砷硫難除理金精礦提取金、銀等貴金屬的過程中，脫砷、脫硫是非常重要 的工藝步驟。已知的脫除含砷硫金精礦中砷硫元素的方法主要有以下三種1、 中國(guó)專利ZL01138006.3所公開的高砷高硫金精礦脫除砷硫元素，該方法是將含 砷硫金精礦經(jīng)調(diào)漿后進(jìn)入還原爐進(jìn)行缺氧焙燒，脫除砷和大部分硫；還原爐出來的渣和 經(jīng)熱旋風(fēng)收集下來的塵再進(jìn)入氧化爐進(jìn)行氧化焙燒，進(jìn)一步脫硫；兩股煙氣經(jīng)各自的降 溫除塵系統(tǒng)后匯合于電除塵器進(jìn)口，再進(jìn)入收砷制硫酸系統(tǒng)；含少量砷的塵再經(jīng)調(diào)漿后 返回還原爐進(jìn)行二次焙燒脫砷。2、 中國(guó)專利200610069789.1所公開的含砷金精礦提取金銀方法，該方法的工序包括 (1 )活化劑活化；(2 )第一級(jí)還原焙燒；(3 )第二級(jí)氧化焙燒；(4 )酸浸，酸浸液萃取電積陰極銅；(5 )酸浸渣氰化回收金銀；(6 )焙燒煙氣處理收砷和收硫。本發(fā)明 的工藝方法簡(jiǎn)便易行，對(duì)于含砷量O. 0 — 1 5%的金精礦均適宜，特別是可以將含砷 低硫金精礦的金銀回收率從用常規(guī)二段焙燒工藝的5 0 — 6 0 %提高到8 8 — 9 2 %; 尾渣重選富集制塊加入火法煉銅爐隨銅提金銀以后，又使金銀的總回收率均達(dá)到了9 7 —98 %以上。3、 中國(guó)專利200710016602.6所公開的一種含砷金精礦的冶煉方法，該方法包括如下 工藝步驟一級(jí)焙燒、二級(jí)焙燒，焙燒后的焙燒渣與分離出的煙塵一起進(jìn)入酸浸槽進(jìn)行酸 浸，濾液進(jìn)行提銅，濾渣進(jìn)行分離得氰化尾渣和金泥，金泥進(jìn)行冶煉提金銀；其特點(diǎn)是 一級(jí)焙燒和二級(jí)焙燒除塵后的煙氣進(jìn)行布袋干法收砷，即含砷煙氣進(jìn)入噴霧冷卻塔中噴 水驟冷，煙氣中的三氧化二砷由氣態(tài)結(jié)晶變?yōu)楣虘B(tài)析出，煙氣攜帶三氧化二砷固體進(jìn)入 到布袋收砷器，經(jīng)過布袋過濾，將三氧化二砷固體收集到灰斗中，然后進(jìn)行包裝成成品； 收砷后的煙氣進(jìn)入制酸系統(tǒng)，經(jīng)凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸工段生產(chǎn)硫酸，得成品酸，尾氣排放至空氣中。以上三種脫砷、脫硫技術(shù)如出一轍，即將含砷硫金精礦先調(diào)漿，以漿式給料的方式 進(jìn)入還原爐(一段焙燒或稱一級(jí)焙燒)在空氣作用下，礦石脫砷、脫硫，此工藝不可避 免會(huì)有砷酸鹽生成，這影響礦石中砷的脫除率，從而使后序提金效率下降。由于還原爐 出來的氣體中有大量灰塵，盡管經(jīng)過旋風(fēng)、電除塵除塵，最終經(jīng)布袋捕集器收集的五氧 化二砷產(chǎn)品純度只有88~93%，產(chǎn)品由于純度底導(dǎo)致售價(jià)低。由于采用的是漿式給料，出 還原爐的煙氣含水很高，腐蝕性強(qiáng)，易導(dǎo)致布袋捕集器堵塞，影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、連 續(xù)性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有含砷硫金精礦脫砷、脫硫工藝所存在的上述問題，提供一 種脫除金精礦中砷硫元素的方法。 本發(fā)明包括如下步驟-1) 將含砷硫金精礦加入熱分解爐在400 90(TC下進(jìn)行熱分解，脫除大部分砷和部分 硫，熱反解過程中的主要化學(xué)反應(yīng)如下FeS2=FeS+ S2 t 4FeAsS= 4FeS+As4 t 2S2+As4= 2As2S22) 將熱分解爐出來的所有固相物質(zhì)送入焙燒爐，在500 800'C下進(jìn)行焙燒，進(jìn)一步 脫硫和碳。上述含砷硫金精礦的含水率為0~20%。上述熱分解后的固相物質(zhì)在推料器作用下由出料口去焙燒爐，含砷金精礦在熱分解 爐內(nèi)停留時(shí)間不大于6小時(shí)。由于含砷含硫金精礦熱分解時(shí)不與氧接觸，徹底杜絕了砷 酸鹽的生成，砷元素能最大限度的脫除干凈，從而確保分解爐出來的固相物質(zhì)中金、銀、 銅獲得最大限度提取。上述熱分解爐出來的所有氣相物質(zhì)在空氣或氧氣作用下劇烈燃燒，燃燒溫度可達(dá) 500 1100°C，燃燒反應(yīng)放出的熱量可用來間接加熱含砷含硫金精礦并使其分解，劇烈燃 燒后生成的氣體經(jīng)冷卻、除塵后進(jìn)入砷凝結(jié)塔和布袋捕集器，得到五氧化二砷產(chǎn)品。上述熱分解爐出來的所有氣相物質(zhì)在空氣或氧氣作用下劇烈燃燒過程中涉及的化學(xué) 反應(yīng)如下S2+202=2S02 As4+302=2As203 As4+502=2As205上述氣相物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的氣體先冷卻到200 40(TC后進(jìn)入除塵器除塵，再進(jìn)入砷凝 結(jié)塔噴霧冷卻，使氣體溫度迅速降至100~180°C，砷凝結(jié)塔出口煙氣最后進(jìn)入布袋捕集 器，得到純度為99%以上的五氧化二砷固體顆粒。在砷凝結(jié)塔內(nèi)通過溫度控制噴霧過程，要求噴水完全霧化，既要達(dá)到冷卻的目的， 又不能形成玻璃砷，其下部要求排出干砷塵，不能有水分析出。布袋捕集器出口的煙氣 去制酸工段的凈化工序。步驟l)得到的固相物質(zhì)經(jīng)步驟2)后使熱分解爐脫砷硫后的礦物進(jìn)一步氧化，將剩 余的硫、碳脫除，成為多孔狀態(tài)的礦粒。反應(yīng)后焙燒爐出來的焙渣幾乎不再含砷、硫和 碳，達(dá)到符合氰化提金的需要，是優(yōu)質(zhì)的提金原料。焙燒過程中涉及的主要化學(xué)反應(yīng)如下-4FeS+702=2Fe203+4S024FeCuS2+1502=4CuS04+2Fe203+4S02 C+02=C02本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、 采用干式給料，用熱分解爐取代以往還原爐，取消了空氣鼓風(fēng)機(jī)，節(jié)約了生產(chǎn) 運(yùn)行過程的動(dòng)力消耗。2、 本發(fā)明可利用熱分解爐出來的所有氣相物質(zhì)在空氣(或氧氣)作用下劇烈燃燒放出的熱量用來間接加熱含砷含硫金精礦并使其分解，最大限度地利用了工藝過程中產(chǎn)生的 熱量。3、 由于含砷含硫金精礦熱分解時(shí)不與氧接觸，徹底杜絕了砷酸鹽的生成，砷元素 能最大限度的脫除干凈，從而確保分解爐出來的固相物質(zhì)中金、銀、銅獲得最大限度提 取，因此本發(fā)明不受金精礦含砷、硫量的限制。4、 由于采用了熱分解爐，出來的氣相物質(zhì)中幾乎不含塵，熱分解爐脫除出來的砷 可以直接得到純度高于99%的五氧化二砷產(chǎn)品，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以往技術(shù)得到的砷產(chǎn)品純度。5、 由于采用的是干式給料法，分解爐出來的煙氣中水分含量少，三氧化硫含量少， 從而大大減輕氣體對(duì)設(shè)備的腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，工藝生產(chǎn)更加連續(xù)、穩(wěn)定。6、 焙燒爐出來的氣體經(jīng)冷卻、除塵后，與布袋捕集器出來的氣體一起進(jìn)入制酸廠的凈化工段。而以往技術(shù)氣體混合是在噴霧塔之前,從而導(dǎo)致噴霧塔和布袋捕集器負(fù)荷增大， 收砷產(chǎn)品純度下降。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1設(shè)計(jì)規(guī)模為200噸/天，含硫25%、含砷10%、含水6%、含金45g/噸，在熱分解爐 中被加熱分解，加熱溫度為500~800°C，停留時(shí)間4. 3小時(shí)，97%以上的砷和40%的硫被分 解出來，分解出來的硫蒸汽、砷蒸汽與空氣燃燒，燃燒溫度80(TC，經(jīng)間接傳熱后溫度為 600°C，再經(jīng)氣體冷卻器或鍋爐降溫后，溫度為340。C進(jìn)入電除塵，再進(jìn)入砷凝結(jié)塔，噴霧 冷卻到120°C，再進(jìn)入布袋捕集器,得到99%以上純度的五氧化二砷產(chǎn)品。熱分解爐出來的 含砷0.1%固相物質(zhì)，進(jìn)入焙燒爐，通入空氣(或氧氣)進(jìn)行焙燒，進(jìn)一步脫硫和碳，焙 燒溫度500~700°C，焙燒爐出來的焙渣、焙塵幾乎不再含砷、硫和碳，是優(yōu)質(zhì)的提金原 料，送去提取金、銀、銅、鐵等有價(jià)元素，金回收率大于95%。焙燒爐出來的氣體經(jīng)再 經(jīng)氣體冷卻器或鍋爐降溫后，溫度為300 40(TC進(jìn)入電除塵，再與布袋捕集器出來的氣體 一起進(jìn)入制酸廠的凈化工段。此方法脫砷率大于97%，金回收率于大于95%,五氧化二 砷純度大于99%，每一項(xiàng)指標(biāo)均比以往技術(shù)均高5%左右。實(shí)施例2設(shè)計(jì)規(guī)模為300噸/天，含硫28%、含砷8%、含水5%、含金55g/噸，在熱分解爐 中被加熱分解，加熱溫度為580~760°C，停留時(shí)間4. 5小時(shí)，97.8%以上的砷和43%的硫被 分解出來,分解出來的硫蒸汽、砷蒸汽與空氣燃燒，燃燒溫度850'C，經(jīng)間接傳熱后溫度 為630'C，再經(jīng)氣體冷卻器或鍋爐降溫后，溫度為330'C進(jìn)入電除塵，再進(jìn)入砷凝結(jié)塔， 噴霧冷卻到125°C，再進(jìn)入布袋捕集器,得到99%以上純度的五氧化二砷產(chǎn)品。熱分解爐出 來的含砷0.1%固相物質(zhì)，進(jìn)入焙燒爐，通入空氣(或氧氣)進(jìn)行焙燒，進(jìn)一步脫硫和碳， 焙燒溫度500~650°C，焙燒爐出來的焙渣、焙塵幾乎不再含砷、硫和碳，是優(yōu)質(zhì)的提金 原料，送去提取金、銀、銅、鐵等有價(jià)元素，金回收率大于96%。焙燒爐出來的氣體經(jīng) 再經(jīng)氣體冷卻器或鍋爐降溫后，溫度為300 380'C進(jìn)入電除塵，再與布袋捕集器出來的氣 體一起進(jìn)入制酸廠的凈化工段。此方法脫砷率大于98%，金回收率于大于96%，五氧化 二砷純度大于99%，每一項(xiàng)指標(biāo)均比以往技術(shù)均高5.5%左右。
權(quán)利要求
1、一種脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法，其特征在于包括如下步驟1)將含砷硫金精礦加入熱分解爐在400～900℃下進(jìn)行熱分解，脫除大部分砷和部分硫；2)將熱分解爐出來的所有固相物質(zhì)送入焙燒爐，在500～800℃下進(jìn)行焙燒，進(jìn)一步脫硫和碳。
2、 如權(quán)利要求1所述脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法，其特征在于含砷硫金精 礦的進(jìn)入熱分解爐時(shí)含水率為0~20%。
3、 如權(quán)利要求1所述脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法，其特征在于熱分解爐出 來的所有氣相物質(zhì)在空氣或氧氣作用下燃燒，反應(yīng)放出的熱量用來間接加熱含砷含硫金 精礦并使其分解，燃燒后生成的氣體經(jīng)冷卻、除塵后進(jìn)入砷凝結(jié)塔和布袋捕集器，得到 五氧化二砷產(chǎn)品。
4、 如權(quán)利要求1所述脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法，其特征在于氣相物質(zhì)燃 燒后產(chǎn)生的氣體先冷卻到200 40(TC后進(jìn)入除塵器除塵，再進(jìn)入砷凝結(jié)塔冷卻到 100~180°C,最后進(jìn)入布袋捕集器，得到純度為99%以上的五氧化二砷固體顆粒。
5、 如權(quán)利要求1所述脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法，其特征在于步驟l)得 到的固相物質(zhì)經(jīng)步驟2)氧化后，將剩余的硫、碳脫除，成為多孔狀態(tài)的礦粒。
6、 如權(quán)利要求1所述脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法，其特征在于步驟l)含 砷硫金精礦在熱分解爐內(nèi)的停留時(shí)間不大于6小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫除難處理金精礦中砷硫元素的方法，包括如下步驟1)將含砷硫金精礦加入熱分解爐在400～900℃下進(jìn)行熱分解，脫除大部分砷和部分硫；2)將熱分解爐出來的所有固相物質(zhì)送入焙燒爐，在500～800℃下進(jìn)行焙燒，進(jìn)一步脫硫和碳。本發(fā)明采用干式給料，用熱分解爐取代以往還原爐，取消了空氣鼓風(fēng)機(jī)，節(jié)約了生產(chǎn)運(yùn)行過程的動(dòng)力消耗同，同時(shí)本發(fā)明可利用熱分解爐出來的所有氣相物質(zhì)燃燒放出的熱量來間接加熱含砷含硫金精礦并使其分解，最大限度地利用了工藝過程中產(chǎn)生的熱量。本發(fā)明將難處理的含砷含硫金精礦轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)金精礦，金、銀、銅等有價(jià)金屬的提取率大大提高，同時(shí)對(duì)脫除出來的砷可以直接得到純度高于99％的五氧化二砷產(chǎn)品，變廢為寶。
文檔編號(hào)C22B11/00GK101403041SQ20081023504
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者丁健華, 漢 劉 申請(qǐng)人:南京硫皇科技有限公司