难处理金矿焙砂氯化挥发提金试验研究

难处理金矿焙砂氯化挥发提金试验研究（北京矿冶研究总院，北京 100160）Chloride Volatilization Study on Gold Recovering From calcineof Refractory Gold OreGUO Chi-hao YUAN Chao-xin LIU Da-xue HU Lei(Beijing General Research Institute of Mining ＆Metallurgy,Beijing 100160,China) 摘要：采用高温氯化挥发法对难处理金矿的焙砂进行提金试验研究，试验考察了氯化温度、氯化时间、氯化剂添加量和干球强度的影响因素。

研究结果表明，在氯化温度1150℃、氯化时间1h、CaCl2添加量5%的条件下，Au、Ag的挥发率分别达到约98%、60%，而且SiO2、Al2O3、CaO、MgO和Fe等几乎不挥发，实现Au、Ag等有价元素与脉石成分分离。

根据试验结果，提出一种难处理金矿的焙砂氯化挥发提金新工艺。

关键词：难处理金矿，焙砂，氯化挥发，造球，无氰；中图分类号：TF803.2 文献标识码：A 文章编号：Abstract:A test of pelletizing- chloride volatilizing was performed on calcine of refractory gold ore and factors effecting gold volatilization rate and pellet strength were investigated. Results indicated that under optimum conditions as: roasting temperature of 1150℃, roasting time of 1h, CaCl2 addition rate of 5%, volatilization rate of gold and silver can reach around 98% and 60% respectively while iron and gangue components of SiO2, Al2O3,CaO and MgO basically remain in fired pellet. Based on the result, a new process of recovering gold from calcine of refractory gold ore by chloride volatilization was developed.Keywords: refractory gold ore；calcine；volatilization；pellet-making；cyanide-free；基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2011AA06A104）,课题名称:氰化渣硫铁金梯级分离富集与无害化技术.1 前言针对难处理金矿，目前应用工业生产的主要有焙烧氧化—氰化提金、加压氧化—氰化提金和细菌氧化—氰化提金等工艺。

而焙烧氧化—氰化提金法[1][2]因工艺流程简单成熟，适应性强，投资低，生产成本低和资源综合利用程度高（可回收砷硫）等优点而在国内广泛应用，但该法金回收率低，氰化尾渣含金一般3-5g/t，金回收不彻底，该尾渣中的金还需要二次回收；同时氰化提金工艺使用的氰化物具有剧毒，对操作人员和环境都造成危害和污染等缺点。

针对上述焙烧氧化—氰化提金法的缺点，吸取硫酸烧渣[3-5]和氰化尾渣[6]高温氯化挥发回收有色金属和贵金属的优点，本文通过试验研究，提出一种难处理金矿的焙砂氯化挥发提金工艺，该工艺具有工艺流程简单、生产成本低、金银回收高和清洁高效等优点。

2 试验2.1 原料本次试验的原料为西部某难处理金矿黄金冶炼厂的焙砂，其主要化学成分如表1所示，焙砂的粒级分布与每个粒级含Au、Ag量分析见表2。

表1 焙砂的主要化学分析Table 1 Chemical analysis of Calcine元素Au/g/t Ag/g/t As S C Cu Pb Zn 含量,%44 46.6 0.64 1.12 0.17 0.049 0.048 0.15 元素Fe SiO2CaO MgO Al2O3K2O Na2O —含量,%23.24 49.62 2.01 1 7.47 2.51 0.22 —表2 焙砂粒级分布与每个粒级含Au、Ag量分析Table 2 calcine particle size distribution and Au,Ag content on each grade of particle size粒度每个粒级情况Au含量情况Ag含量情况重量/g 百分比/% Au（g/t）百分比/% Ag（g/t）百分比/%+120 23.2 11.7 69 16.91 63.58 14.75 -120～+200 56.2 28.3 36.17 21.48 55.13 30.98 -200～+300 53.3 26.9 44 24.78 49.84 26.56 -300～+400 12.1 6.1 62.5 7.99 43.47 5.26 -400 53.7 27.1 50.83 28.84 41.83 22.46 总计198.5 100.0 —100.00 —100.00 2.2 试验设备和试剂主要试验设备：马弗炉、TJ-1400C高温气氛管式炉、棒磨机、圆盘制粒机、回转窑、WDS-10型电子式拉（压）力试验机和电子天平等。

主要试剂：膨润土、氯化钙等。

2.3 试验方法焙砂磨矿至一定粒度加入膨润土和氯化剂（氯化钙）在圆盘制粒机上制粒（12-16mm ），生球在马弗炉中250℃以下烘干半小时后送入硅钼棒回转窑中氯化挥发。

熟球强度采用WDS-10型电子式拉（压）力试验机测定。

3 试验结果及讨论3.1 焙砂氯化挥发过程热重曲线分析对含CaCl 2为5%的焙砂样进行热重分析，升温速率为20℃/min 。

热重分析结果如图1所示。

-2.5-2.0-1.5-1.0-0.5H e a t F l o w (W /g )9092949698100102W e i g h t (%)200400600800100012001400Temperature (°C)Sample: XHB Exo UpUniversal V4.5A TA Instruments图1 配入5%CaCl 2的焙砂热重曲线Figure 1 thermogravimetric analysis for calcine with CaCl 2 addition rate of 5% 从图1可知，在200℃之前有明显的附着水和结晶水脱除过程，伴随着热量曲线上的明显的吸热峰，同时样品的重量减少。

在200～500℃之间焙砂重量几乎没有改变，在500℃以上有一大的吸热过程，伴随着矿样重量的减少，这一过程为CaCl 2的分解和有价金属的氯化挥发，同时还有硫酸盐的分解。

在800℃以上矿样重量减少加剧，此温度为CaCl 2分解速率和有价金属氯化挥发剧增的温度。

在1050℃以上吸热过程加剧，可以认为此温度为Au 、Ag 等有价金属氯化物挥发和硫酸盐分解加剧的温度。

因此氯化焙烧温度应不低于此温度。

3.2 氯化焙烧温度试验条件：取焙砂配入5%的CaCl 2，制粒烘干，氯化焙烧时间为2h ，考察氯化焙烧温度对焙砂中Au 、Ag 氯化挥发率的影响。

试验结果如图2所示。

挥发率/%焙烧温度/℃图2 焙烧温度对Au 、Ag 、Cl 挥发率的影响Figure 2 Effect of roasting temperature on volatilization rate of gold, silver and chlorine 从图2可知，焙砂中Au 、Ag 、Cl 均随着焙烧温度的升高而提高，氯化焙烧温度对Au 的氯化挥发率影响很大。

Au 、Ag 在500℃以下不挥发，在800℃焙烧两小时后Au 的挥发率仅有50%左右，这是由于低温条件下氯化反应速度较慢，生成的氯化金气体挥发速率较低所致。

当焙烧温度达到1050℃时，试样中的Au 、Ag 挥发率已达到或接近最高值。

焙烧温度达到1150℃时，焙砂样中Au 的氯化挥发率达98%左右。

因此，取氯化焙烧温度为1150℃。

3.3 氯化焙烧时间试验条件：取焙砂配入5%的CaCl 2，制粒烘干，氯化焙烧温度1150℃，考察氯化焙烧时间对焙砂样中Au 、Ag 氯化挥发率的影响。

氯化焙烧时间条件试验结果如图3所示。

挥发率/%焙烧时间/h图3 氯化时间对Au 、Ag 挥发率的影响Figure 3 Effect of chloride time on volatilization rate of gold, silver从图3可知，在氯化焙烧1.0h 后，Au 、Ag 的挥发率已达到基本稳定，之后，随着氯化焙烧时间的延长，Au 的氯化挥发率提升缓慢。

1h 时焙砂中Au 、Ag 的挥发率分别约为98.2%、67.0%。

因此，焙砂的氯化焙烧时间取1.0h 即可。

3.4 氯化剂添加量试验条件：取焙砂配入不同量的CaCl 2，制粒烘干，氯化焙烧温度1150℃，氯化焙烧时间2h ，考察CaCl 2添加量对焙砂中Au 、Ag 氯化挥发率的影响。

CaCl 2添加量条件试验结果见图4所示。

挥发率/%焙烧时间/%图4 CaCl 2添加量对Au 、Ag 挥发率的影响Figure 4 Effect of Cacl 2 addition rate on volatilization rate of gold, silver从图4可知，焙砂中Au 、Ag 的氯化挥发率随着CaCl 2添加量的增大而提高，CaCl 2添加量对焙砂中Au 、Ag 的氯化挥发率影响很大。

当CaCl 2添加量增大至5%后，焙砂中Au 、Ag 的氯化挥发率分别提高至97.1%、50.2%。

CaCl 2添加量大于5%后，Au 的氯化挥发率已经提高不大，因此CaCl 2的添加量取5%。

3.5 综合试验综合试验条件：氯化焙烧温度1150℃，CaCl 2添加量5%，焙烧时间1h ；对试验所得的具有代表性的氯化焙烧熟球进行多元素化学分析。

试验结果如表6、表7所示。

表3 综合试验结果Table 3 Comprehensive validation test results 试验编号氯化焙烧 渣率/% 熟球成分/g/t 挥发率/% Au Ag Au Ag 1 94.26 1.21 19.27 97.3 59.1 2 93.62 0.73 18.50 98.6 61.0 平均93.940.9718.8898.260.0表4 综合试验熟球多元素分析Table 4 multielement analyzer on roasted pellet of comprehensive validation test元素Au* Ag* As S C Fe Cu Pb Zn 焙砂44 46.6 0.64 1.12 0.17 23.24 0.049 0.048 0.15 氯化熟球0.73 18.5 0.28 0.035 0.021 24.12 0.02 <0.005 0.01 挥发率/%98.4 61 57 96.9 87.9 -2 59.9 >89 92.1 3.6 干球强度测试在氯化挥发过程中球团不可避免受到各方面的撞击，为保证氯化挥发的顺利进行，应保证干球具有一定的强度。