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煤金聚团工艺CGA提金应用实例
来源:选矿技术网2017-04-127668

煤金聚团(Coal Gold Agglomeration)简称CGA提金工艺,它是在油相粘附法的基础上,由英国石油和矿业公司于1983年开始研究的。它是用煤和油并添加助剂制成团粒用于吸附金的工艺,对自然金及其连生体都具有很强的选择性吸附,适应范围广,对5μm以下或300μm以上的微细和粗金粒也能有效地回收。且工艺过程简单、流程短、无毒、选择性好、吸附率高、聚团荷载容量大、可多次循环使用。它不但对矿石的适用范围广,还能在回收单体金及连生体的同时回收银及铂族金属。本工艺为无过滤作业,设备及厂房投资仅为氰化炭浆法的三分之一,作业费用也低,而成为近几年国内外提金工艺研究的热门课题。

CGA工艺如同浮选一样,先向矿浆中加入药剂使金等矿物具备疏水性,再加煤油聚团搅拌吸附生成煤油金聚团,并在浮游时分离。产出的载金聚团含金可达1000~15000g∕t;金的回收率达95%。将此载金聚团烧成灰渣采用火法熔炼成合质金,再用湿法处理以分离金银。

此工艺已进行过多种原料1~5t∕h的半工业试验。当采用五级循环吸附槽连续处理含金不大于1g∕t的重选尾矿时,可获得含金1000g∕t的聚团精矿,金的回收率达75%。当用于处理含金大于10g∕t的氧化矿时,可产出含金15000g∕t的聚团精矿,金的回收率达95%。使用CCA工艺,只要磨矿细度足够,金粒的解离暴露充分,无论原料含金高低,粒度粗细金的回收率都是极高的。因而,专家们预计:CGA工艺的出现,将使细粒金的选冶发生一场技术革命。

中科院新疆化学研究所对CGA工艺进行了研究,1990年取得了进展,1991年进行了小规模试验。由于煤油聚团与矿浆之间密度相差较大,在通常使用的溢流式搅拌槽中,聚团易浮于矿浆上面不易均匀混合,而出现“死区”,效果不好。为此,卢立柱等设计了一种下流式搅拌吸附槽并用于1992年进行的中试,此槽的特性是能借助搅拌叶轮的泵出性能来完成两相的均匀混合及混合相的提升和级间输送,不像溢流式吸附槽那样需另加级间提升设备,也不必增加各槽之间的级间位差。

中试工作由中科院化工冶金研究所和新疆化学研究所合作进行,试验规模为1t∕d的连续性提金研究。试验前先用下流式搅拌吸附槽与现行的溢流式直式叶轮高速(1400r∕min)搅拌吸附槽和自吸充气推进式叶轮搅拌吸附槽进行对比试验(如图1)。

图1  煤金聚团试验用吸附槽示意

Ⅰ-溢流式;Ⅱ-自吸充气式;Ⅲ-下流式;

A-矿浆;B-煤油聚团;C-空气;D-混合相;E-挡板(4块均布)

试验证明:下流式搅拌吸附槽的运行良好,具有明显的优越性能,而选定下流式搅拌吸附槽为1t/d规模的中试设备。

中试用原料为石英脉型氧化矿的氰化堆浸尾矿,自然金呈单质或被包裹于黄铁矿和毒砂中,含金4~6g∕t。将此尾矿磨碎至85%-0.074mm(200目),按固液比1∶3,加入捕收剂于调浆槽中调好浆,再用泵输送至搅拌吸附槽与煤油聚团一起搅拌吸附。吸附作业分别采用2~4级,矿浆通过级间筛流入下一槽,煤金聚团返回原吸附槽继续吸附,每槽吸附时间1~3h。金的回收率达80%左右。

根据中试结果,新疆化学研究所制订的工艺流程如图2所示。按此工艺分别对山东招远等十一个矿样的试验表明,煤金聚团法对氧化矿、碳酸盐矿、含金蚀变岩矿等都十分适用,聚团的单次富集因子多在36~58倍之间,还可再进行循环吸附提高富集比,金的吸附回收率除个别原料外均大于94%,明显高于氰化浸出率(如下表)。通过中试和对多种矿石的试验研究后,新疆化学研究所已于1993年和1994年分别在哈密金矿和招远玲珑镇建立50t∕d的工业实验和示范厂,以便更广泛研究和推广煤金聚团工艺的工业应用。

图2  煤金聚团提金工艺流程

赵兵等还研究了细泥质氧化矿对CGA工艺的不利影响。在通常情况下,细泥质氧化矿和铁帽型氧化矿一样,对选矿和氰化作业都有不利影响,对CGA工艺也是如此。某金矿为含S0.22%、Fe22.1%的氧化矿,大部分金粒在5~40μm之间,并与褐铁矿关系密切。矿石经磨矿生成大量细粒矿泥,这些细矿泥具有很大的表面积,不但会从矿浆中吸附大量药剂,加大黄药、黑药等药剂消耗,还会污染单体金及连生体的表面,使煤油聚团对金的吸附回收率低至60%左右。经试验后,采用浮选脱泥和稀盐酸浸出除氧化铁,再进行煤油聚团吸附,金的回收率提高至80%,与全泥氰化和液氯化浸出金的浸出指标相当,虽如此,但全泥氰化和氯化浸出成本高,而采用CGA工艺则比它们更为经济合理。

表  煤金聚团工艺提金试验结果

矿石类型及产地

原矿品位∕g·t-1

金回收率∕%

单次富集比∕倍

氰化浸出率∕%

招远石英脉型氧化矿

3.05

94.10

38.7

92~93

凤城石英脉型氧化矿

18.50

95.70

41.5

90~92

丹东石英脉型氧化矿

7.18

95.10

45.2

92~94

哈密氰化尾渣

3.88

83.20

46.5

塔城泥质氧化矿

13.60

>99

58.0

90~95

会同碳酸盐矿

2.80

96.40

36.0

88

青城子碳酸盐矿

5.10

97.00

48.4

93~94

招远泥质蚀变岩矿

5.93

96.00

38.8

92~93

凤城蚀变岩矿

6.74

95.80

37.9

93

岫岩高硫高砷矿

78~82

30~40

招远高硫多金属矿

92~95

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