英泰克金生產(chǎn)工藝的說明(IGP)httpwww模板

年4月19日英泰克金生產(chǎn)工藝的說明（IGP）httpwww模板資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。英泰克有限公司ABN25001150849卓越和可持續(xù)的金屬生產(chǎn)工藝電話號碼:02-9351-6741電話號碼:02-9351-6741傳真號碼:02-9351-7180電子郵件:公司網(wǎng)站:.com.auASXcode::INLIntecLtdGordonChiuBuildingJ01DepartmentofChemicalEngineeringMazeCrescentUniversityofAustralia英泰克金生產(chǎn)工藝(IGP)引言英泰克金生產(chǎn)工藝(IGP)已經(jīng)發(fā)展成為用氯化物從難處理的硫化礦床中選擇性回收金的生產(chǎn)工藝。硫化礦床的開發(fā)一般是經(jīng)過對地下礦石進(jìn)行浮選來生產(chǎn)精礦,然后在預(yù)加工步驟把它加工成為硫氧化物礦物,最后用氰化物從氧化殘渣中提取金。商業(yè)上可選的預(yù)加工步驟包括煅燒,加壓氧化(POx)和生物氧化(BiOx)。IGP與濕法冶金學(xué)上的POxandBiOx不一樣,選擇用鹵化物介質(zhì)而不是硫酸鹽介質(zhì)。金不溶于硫酸,而鹵化物如氰化物,能夠與金形成牢固的絡(luò)合物從而促進(jìn)溶解,然后用活性炭吸附回收。氯化物是比氰化物弱些的配體,要求在酸性環(huán)境下(pH<2)和較高的溶液溫度和勢能(氧化還原電位)才能對金進(jìn)行有效提取。在處理難熔的硫酸鹽中,使用氯化物可使硫化物的氧化與金的溶解得以同時進(jìn)行。一旦含金的溶液與氧化的礦漿分離,溶解的金就能夠用活性炭來吸附回收,然后用電解冶金法用氰化物洗脫來最終回收金屬金。IGP因此與現(xiàn)在的商業(yè)慣例不同,商業(yè)慣例是從氧化過的殘渣中用氰化物來提取金,需要一個單獨的專門用于除去殘留的氰化物的浸濾工序,這是昂貴的。IGP與現(xiàn)在的濕法冶金慣例的對比見圖1。生產(chǎn)工藝浸濾液氧氣來源溫度(℃)壓力(Atm.)停留時間初級二級IGP氯化物無空氣90-10016-20小時BiOx硫酸鹽氰化物空氣45-751100-150小時POx硫酸鹽氰化物氧氣>200>301-2小時表1IGP相對于其它難處理的金的生產(chǎn)工藝技術(shù)的特性還有一些反映含金礦石難熔的因素,如圖2所示類型難熔特性的原因釋放鎖在硅酸鹽,金屬硫化物,碳等中的物理特性包藏由于形成一層化學(xué)保護(hù)層而發(fā)生鈍化化學(xué)形成含金的化合物如碲化金和aurostibite替代在紅土礦中元素被金替代,如說在硫化鐵礦的”固溶”金吸附在礦漿中用活性炭物質(zhì)吸附溶解的金表2難溶特性的原因IGP已經(jīng)發(fā)展為專為加工那些被列入第三和第四類的”化學(xué)”和”替代”的難熔的礦石中生產(chǎn)出來的精礦。全球金儲量主要就是這兩類,這是由硫化鐵比如說砷黃鐵礦和黃鐵礦支配的。砷黃鐵礦和黃鐵礦有時單獨存在,更普通的是以化合物的形式存在。真金礦比如說碲金礦(AuTe2),銻金礦(AuSb2)就沒有那么普遍,可是也一樣可迅速處理。2．IGP生產(chǎn)工藝化學(xué)過程和流程圖包括砷黃鐵礦和黃鐵礦這兩種難處理的金礦的IGP流程圖和化學(xué)過程的描述如下。砷黃鐵礦難熔的金礦中砷主要是以砷黃鐵礦(FeAsS)的形式存在的。金在砷黃鐵礦中大部分被”鎖定”為晶格邊界的種類,一般稱為固溶體,而不是作為天然黃金,因此需要對砷黃鐵礦晶格進(jìn)行完全的破壞以使之釋放出來。IGP砷黃鐵礦晶格的破壞是經(jīng)過化學(xué)氧化達(dá)到的,總反應(yīng)如下:氧氣不能直接氧化砷黃鐵礦,因為它在溶液中的溶解度極低,可是能夠經(jīng)過幾個中間步驟的反應(yīng)進(jìn)行氧化。氧氣,在常壓下能夠經(jīng)過鼓入空氣直接提供用于浸濾,最初以二價銅離子的形式(Cu2+)來產(chǎn)生可溶的氧化劑,反應(yīng)如下:這個反應(yīng)在空氣氣泡和溶液之間的分界面上發(fā)生。二價銅離子隨后被氧化為砷黃鐵礦,反應(yīng)如下:亞鐵和亞銅反應(yīng)產(chǎn)物然后經(jīng)過鼓入空氣進(jìn)行進(jìn)一步的氧化,根據(jù)反應(yīng)(2)和以下的反應(yīng):三價鐵離子的存在使砷酸迅速的形成不溶的砷酸鐵,反應(yīng)如下:砷酸鐵在高氯化物溶液中形成,在IGP的操作條件下,砷酸鐵在環(huán)境中非常透明而且穩(wěn)定。Cu2+/Cu+電正確作用經(jīng)過Fe3+/Fe2+電對作為本底濃度來補(bǔ)充的,鐵的濃度在溶液中是一直存在的。在Cu2+和Fe3+的影響和氧氣存在下,達(dá)到的電位為850mV(相對于SHE)。這個電位足夠溶解金,可形成氯溴化物來使金固定,反應(yīng)如下,:氧化作用是在90℃-95℃的溫度和含有20-40g/LCu2+離子的8M黃鐵礦IGP中硫鐵礦(FeS2)的氧化需要經(jīng)過一系列與砷黃鐵礦氧化一樣的中間反應(yīng)來達(dá)到?？偡磻?yīng)如下:需要注意的是,相對于砷黃鐵礦中的硫只能氧化為元素狀態(tài)來說,硫鐵礦的硫是一路氧化為硫酸鹽的。黃鐵礦比砷黃鐵礦更難加工,需要更細(xì)的研磨尺寸來達(dá)到合適的反應(yīng)動力學(xué),正如在第三部分中解釋的那樣?？墒?單獨的硫鐵礦樣品展現(xiàn)出可變的再生性,可在砷的影響下取代晶格中一部分硫。這些黃鐵礦一般被稱之于砷黃鐵礦。砷污染程度越高,達(dá)到As/S比率的黃鐵礦的再生性比砷黃鐵礦再生性更大。黃鐵礦反應(yīng),用的是與砷黃鐵礦氧化一樣的溶液,在溫度95℃-100℃之間經(jīng)過Cu2+/Cu+根據(jù)反應(yīng)2和4,Cu+和Fe2+經(jīng)過鼓入空氣或者氧氣進(jìn)行氧化(如果有需要),加入石灰石以使pH值大致為1-1.5,使三價鐵離子和硫酸鹽沉淀形成赤鐵礦和無水石膏,反應(yīng)如下:需要控制石灰石的加入量來維持溶液穩(wěn)定以及使過量的三價鐵離子沉淀。工藝流程圖IGP處理混合的砷黃鐵礦/黃鐵礦金礦的流程圖如1所示。洗滌水洗滌水金精礦活性炭塔石灰石金的回收副產(chǎn)物沉淀石灰回收鐵浸濾殘渣空氣雜質(zhì)排放鐵沉淀pH9沉淀金的回收活性炭活性炭塔石灰石金的回收副產(chǎn)物沉淀石灰回收鐵浸濾殘渣空氣雜質(zhì)排放鐵沉淀pH9沉淀金的回收活性炭單級并流浸濾圖1IGP處理砷黃鐵礦/黃鐵礦混合金精礦的簡單流程圖3．精礦研磨大小研磨至80%(P80)的顆粒為70-100微米尺寸范圍內(nèi)的精礦,這是能夠得到的。測試表明,當(dāng)精礦重新研磨到合適的大小時,反應(yīng)動力學(xué)得到極大的加強(qiáng),這是由每一個獨立的精礦的特性決定的。砷黃鐵礦是最重要的含金的礦物,研磨至80%的顆粒為30-40微米尺寸范圍內(nèi)的精礦已經(jīng)被證明能夠很好地提取金和保證合適的浸濾保留時間。金鎖定在黃鐵礦,研磨的尺寸主要依靠黃鐵礦的再生性,這已經(jīng)在前面解釋過,能夠變化很大。對于更有活性的黃鐵礦,砷黃鐵礦使用研磨,而更難熔的黃鐵礦樣品需要更細(xì)的研磨。這能夠延伸到在更難的加工情況和更困難的情況下,超細(xì)的研磨顯得精礦加工極不經(jīng)濟(jì)。4．IGP環(huán)境上的優(yōu)勢除了使項目效益最優(yōu),全球的金工業(yè)主要集中于在改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)上面,來處理難熔的金沉淀物,以需求為動力向著更加具有環(huán)境友好性的工藝路線邁進(jìn)。傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝用氰化物處理全部精礦原料,最后的殘渣(在提取金之后)被氰化物溶浸劑污染。因此在使用和處理氰化物時,殘渣面臨極大的內(nèi)在風(fēng)險-真正的和意識到的-與氰化物的使用和處理有關(guān)系的一些項目已經(jīng)被否決,就是基于這個原因。氰化物總是被排放到露天尾礦壩中,以自然衰變或不必要的泄漏消失在尾礦壩上?；蛘?被化學(xué)氧化劑比如說次氯酸鹽來破壞,這是昂貴的。另一方面,IGP提取后的殘渣包括較小的殘留的氯化物,這基本上與英泰克銅試驗廠運行過程中產(chǎn)生的固體廢料相同。英泰克試驗廠已經(jīng)全部經(jīng)過了澳大利亞新南威爾士州環(huán)保局(EPA)批準(zhǔn)的對固體廢料的要求,能夠直接運輸至填埋場。因此,IGP比所有其它的難加工的金生產(chǎn)工藝的一個顯要的優(yōu)勢是不需要用二次氰化物浸濾來從預(yù)處理原料中回收金,而金能夠直接從初級浸濾液中直接回收常規(guī)碳。金吸附的保留時間為10-15分鐘,這與氰化物系統(tǒng)的傳統(tǒng)工藝是相似的。金填充到碳里一般是2-5%w/w,因為在這樣的溶液中有較高品位的金礦(一般是10-100mg/L)。金能夠以傳統(tǒng)的洗脫方式回收,或者以燃燒碳的方式回收,這取決于個人經(jīng)濟(jì)條件。IGP處理副產(chǎn)品(比如說砷和硫),也是摒著重視環(huán)保的負(fù)責(zé)任的態(tài)度的。煅燒產(chǎn)生的三氧化二砷(As2O3)必須要小心的存放而且以合適的費用最終除去。相比之下,IGP產(chǎn)生的結(jié)晶砷酸鐵(FeAsO4·2H2O)則以穩(wěn)定的形式存在,就像天然生成的scorodite。精礦進(jìn)料中含有的雜質(zhì)(比如說Cd,Mn,Mg等),對浸濾或者砷的析出操作都沒有不利的影響。不過,雜質(zhì)還是需要處理的。只要用帶有純凈鹽水的再生的二價銅溶液就能夠使雜質(zhì)在生產(chǎn)過程中析出。必須注意的是,IGP不會產(chǎn)生任何的廢液或者氣體排放物,而且所有的雜質(zhì)被生產(chǎn)為固體的副產(chǎn)品。加入石灰石調(diào)整pH值為3.5,使殘留的鐵和銅沉淀,經(jīng)過過濾來去除和回收。雜質(zhì),比如說Cd,Mn和Mg,經(jīng)過加入消石灰調(diào)整pH值為9來形成不溶性的氧化物,最后過濾除去。在氧化砷黃鐵礦和黃鐵礦時,IGP工藝分別產(chǎn)生了元素硫和無水石膏。與加壓氧化中產(chǎn)生的硫酸鹽的殘渣和生物氧化中生產(chǎn)的更加不穩(wěn)定的硫酸鹽殘渣相比,IGP的殘渣是穩(wěn)定的。5．建設(shè)材料與已經(jīng)運行大約一年的日產(chǎn)1噸銅的英泰克銅生產(chǎn)工藝試驗廠相比,IGP單元操作與其事實上是相似的。在英泰克銅試驗廠中被證明可用的建設(shè)材料將被繼續(xù)運用到IGP中。這些材料包括常規(guī)的用于罐和管道的玻璃纖維增加塑料(FRP)和常規(guī)的用于泵的塑料。攪拌器是用鈦制造的,使之能夠承受腐蝕性的環(huán)境,這在加壓氧化生產(chǎn)工藝是標(biāo)準(zhǔn)慣例。在鎳工業(yè),在一個非常相似的化學(xué)基質(zhì)中,從鎳硫化物锍中生產(chǎn)金屬鎳,已經(jīng)獲得了多年的操作經(jīng)驗,可大幅度減少與IGP有關(guān)的風(fēng)險程度。6．IGP經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢英泰克已經(jīng)委托作了一個比較成本分析,與BiOx和POx相對比,IGP更具有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢。煅燒沒列入這次比較成本分析的原因已經(jīng)在前面已闡述。JRGoodeandAssociates,是一間在國際上已有名望的黃金咨詢公司,其總部設(shè)在加拿大多倫多,公司承擔(dān)BiOx和POx生產(chǎn)工藝費用。H.G.工程公司(同樣在多倫多)承擔(dān)IGP生產(chǎn)工藝上的花費。兩者的分析是假定廠址位于北美,以及19家不同的難處理的金精礦原料的基礎(chǔ)之上(金的品位為59g/t和20.2%的含硫量)的。研究范圍包括氧化和和金的回收工序,可是排除浮選和精礦研磨。每個生產(chǎn)工藝路線需要的研磨程度是不同的,這取決于每種精礦的礦物學(xué)原理。IGP氧化工序是假定用空氣作為氧氣的來源。對于一個年產(chǎn)5萬噸的比較成本分析的結(jié)果見圖3和圖4。百萬美元英泰克生產(chǎn)工藝加壓氧化生物氧化百萬美元英泰克生產(chǎn)工藝加壓氧化生物氧化圖3:年產(chǎn)5萬噸的金精礦的基建成本比較精礦(美元/噸)加壓氧化生物氧化英泰克生產(chǎn)工藝精礦(美元/噸)加壓氧化生物氧化英泰克生產(chǎn)工藝圖4:年產(chǎn)5萬噸的金精礦的操作成本比較正如前面所述,在難熔的金精礦生產(chǎn)工藝過程中,IGP有一個比BiOx和POx更顯著的成本上的優(yōu)勢。7．結(jié)論在降低