某氰化銀泥轉(zhuǎn)爐冶煉高硒銀煙塵綜合回收研究

王衛(wèi)亭 張曉軍

（山東金創(chuàng)金銀冶煉有限公司）

山東某金銀冶煉公司外購(gòu)的、貨源穩(wěn)定的浮選金銀精礦含硒約0.2%，經(jīng)過(guò)氰化流程處理，硒進(jìn)入氰化銀泥，火法冶煉過(guò)程中進(jìn)入煙塵［1-2］。

通常硒的分離分為濕法和火法［3-5］，濕法工藝包括硫酸化焙燒蒸硒、氧化焙燒—堿浸、加壓氧浸、水溶液氯化、選冶聯(lián)合、萃取法、離子交換樹(shù)脂吸附等工序；火法工藝包括蘇打焙燒、真空蒸餾等工序。由于火法具有對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)等特點(diǎn)而成為一種傳統(tǒng)硒回收工藝。該煙塵若采用常規(guī)火法熔煉工藝，操作環(huán)境惡劣，熔煉后渣率高，金銀回收率低［6-7］；若采用常規(guī)氰化工藝，氰化鈉耗量高，金浸出率低，銀幾乎未能浸出［8-9］；若針對(duì)其含鉛較高的特點(diǎn)，采用特殊方式配料、火法熔煉，金銀回收率較高，但硒不但沒(méi)有得到回收，操作環(huán)境還更為惡劣［10-11］。研究發(fā)現(xiàn)，熔煉渣氰化浸出效果較好，即經(jīng)過(guò)火法熔煉改善了煙塵的性質(zhì)，使其由不具備直接氰化的條件變?yōu)榭汕杌?2-13］。鑒于此，研究認(rèn)為對(duì)煙塵進(jìn)行預(yù)處理必不可少，經(jīng)過(guò)預(yù)處理打通了由火法到熔煉、氰化的條件［14］。由于硒在火法冶煉中煙氣量大、易產(chǎn)生SO2、SeO2等有毒氣體、能耗高等問(wèn)題，嚴(yán)重影響后續(xù)工序的順利進(jìn)行；而濕法浸出硒工藝具有能耗低、清潔環(huán)保、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此，本研究就稀硫酸優(yōu)先分離硒、火法熔煉回收絕大部分金銀、冶煉渣再氰化浸出金銀工藝進(jìn)行了試驗(yàn)，并開(kāi)展了生產(chǎn)應(yīng)用。

1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料為某金銀冶煉公司的某氰化銀泥轉(zhuǎn)爐冶煉煙塵，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

注：Au的含量單位為g/t。

從表1可看出，試驗(yàn)原料鉛、銀、硒、金含量較高，具有較高的回收價(jià)值。進(jìn)一步的研究表明，硒主要以二氧化硒的狀態(tài)存在。

2 試驗(yàn)方法與流程

稀硫酸浸出煙塵中的硒，硒浸出液還原得到粗硒；浸出渣經(jīng)配料、火法熔煉回收絕大部分金銀；已變得易氰化處理的熔煉渣氰化浸出金、銀，實(shí)現(xiàn)金、銀的二次回收。該高硒銀煙塵完整的“預(yù)處理+二次回收”體系流程見(jiàn)圖1。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 條件試驗(yàn)

3.1.1 稀硫酸優(yōu)先分離硒試驗(yàn)

3.1.1.1 硫酸濃度對(duì)硒浸出率的影響

硫酸濃度對(duì)硒浸出率影響試驗(yàn)固定固液質(zhì)量比為1∶6，反應(yīng)溫度為85 ℃，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

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由表2 可看出，在一定濃度范圍內(nèi)，隨著硫酸濃度的降低硒浸出率升高；當(dāng)硫酸濃度達(dá)到25%時(shí)，硒浸出率92.37%；繼續(xù)降低硫酸濃度，硒浸出率幾乎不再上升。故確定硫酸濃度為25%。

3.1.1.2 固液比對(duì)硒浸出率的影響

固液質(zhì)量比影響試驗(yàn)固定硫酸濃度為25%，反應(yīng)溫度為85 ℃，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

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由表3 可看出，在一定固液比范圍內(nèi)，隨著固液比的降低，硒浸出率升高；當(dāng)固液比達(dá)到1∶6時(shí)，硒浸出率為90.32%；繼續(xù)降低固液比，硒浸出率微幅下降。故確定固液比為1∶6。

3.1.2 硒浸出液還原試驗(yàn)

硒浸出液還原試驗(yàn)主要就亞硫酸鈉和硫脲用量以及是否需要陳化開(kāi)展研究。

3.1.2.1 亞硫酸鈉用量對(duì)硒還原率的影響

亞硫酸鈉用量對(duì)硒還原率影響試驗(yàn)固定硒浸出液體積為500 mL，硫脲用量為10 g/L，陳化時(shí)間為12 h，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

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由表4可看出，硒還原率隨亞硫酸鈉用量的增加而升高，當(dāng)亞硫酸鈉用量達(dá)110 g/L時(shí)，硒還原率高達(dá)95.57%；繼續(xù)提高亞硫酸鈉用量，硒還原率小幅下降。故確定亞硫酸鈉用量為110 g/L。

3.1.2.2 硫脲用量對(duì)硒還原率的影響

硫脲用量對(duì)硒還原率影響試驗(yàn)固定硒浸出液體積為500 mL，亞硫酸鈉用量為110 g/L，陳化時(shí)間為12 h，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

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由表5可看出，硒還原率隨硫脲用量的增大先顯著上升后微幅下降，高點(diǎn)在硫脲用量為10 g/L 時(shí)，硒還原率達(dá)95.41%。故確定硫脲用量為10 g/L。

3.1.2.3 陳化時(shí)間對(duì)硒還原率的影響

陳化時(shí)間對(duì)硒還原率影響試驗(yàn)固定硒浸出液體積為500 mL，亞硫酸鈉用量為110 g/L，硫脲用量為10 g/L，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

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由表6 可看出，隨著陳化時(shí)間的延長(zhǎng)，硒還原率明顯提高；陳化12 h 時(shí)的硒還原率高達(dá)95.43%。故確定陳化時(shí)間為12 h。

3.1.3 硒浸出渣火法熔煉試驗(yàn)

主要考察碳酸鈉用量對(duì)硒浸出渣火法熔煉回收金銀的影響，進(jìn)行了碳酸鈉用量試驗(yàn)。試驗(yàn)固定硒浸出渣用量為50 g，鐵粉用量為1 g，煤粉用量為5 g，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

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由表7 可看出，金、銀回收率隨著碳酸鈉用量的增加先顯著上升后小幅下降；金、銀回收率的高點(diǎn)均在碳酸鈉用量為15 g 時(shí)，對(duì)應(yīng)的金回收率為98.52%、銀回收率為96.76%。因此確定碳酸鈉用量為15 g。

3.1.4 火法熔煉渣再氰化浸出金銀試驗(yàn)

參考試驗(yàn)原料氰化浸出條件，主要考察了氰化鈉濃度對(duì)熔煉渣氰化浸出金銀回收率的影響。試驗(yàn)固定熔煉渣用量為1 000 g，礦漿濃度為33%，氧化鈣濃度為0.12%，浸出時(shí)間為96 h，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

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由表8可看出，隨著氰化鈉濃度的提高，金、銀回收率升高；氰化鈉濃度為1.2%時(shí)的金回收率為80.43%、銀回收率為72.51%。綜合考慮，確定氰化鈉濃度為1.2%。

3.2 工業(yè)試生產(chǎn)

高硒銀煙塵綜合回收工藝為稀硫酸優(yōu)先分離硒、火法熔煉回收絕大部分金銀、冶煉渣再氰化浸出金銀，稀硫酸優(yōu)先分離硒的最佳工藝條件：稀硫酸濃度為25%、固液質(zhì)量比為1∶6、反應(yīng)溫度為85 ℃；硒浸出液還原的最佳工藝條件：亞硫酸鈉用量為110 g/L、硫脲用量10 g/L、陳化時(shí)間為12 h；硒浸出渣火法熔煉的最佳工藝條件：浸出渣、鐵粉、碳酸鈉、煤的質(zhì)量比50∶1∶15∶5；火法熔煉渣氰化浸出金銀的最佳工藝條件：礦漿濃度為33%、氧化鈣濃度為0.12%、氰化鈉濃度為1.2%、氰化浸出時(shí)間為96 h。

現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)該工藝條件進(jìn)行了試生產(chǎn)，試生產(chǎn)共處理高硒銀煙塵40 t，金平均品位為150 g/t，回收金5.98 kg，金回收率為99.7%；銀平均品位為7%，回收銀2.77 t，銀回收率為99.1%；硒平均品位為6%，回收硒2.12 t，硒回收率為88.35%，新增效益113.19 萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益顯著。

4 結(jié) 論

（1）針對(duì)某高硒銀煙塵，采用稀硫酸浸出硒、火法熔煉回收絕大部分金銀、熔煉渣再氰化浸出金銀工藝綜合回收，優(yōu)先分離硒減少了硒對(duì)火法熔煉工藝的干擾；對(duì)殘留在熔煉渣中的金銀進(jìn)行氰化浸出，提高了金銀回收率，形成完整的預(yù)處理+二次回收體系。

（2）試驗(yàn)確定的稀硫酸優(yōu)先分離硒的最佳工藝條件為：稀硫酸濃度為25%、固液質(zhì)量比為1∶6、反應(yīng)溫度為85 ℃；硒浸出液還原的最佳工藝條件：亞硫酸鈉用量為110 g/L、硫脲用量為10 g/L、陳化時(shí)間為12 h；硒浸出渣火法熔煉的最佳工藝條件：浸出渣、鐵粉、碳酸鈉、煤的質(zhì)量比50∶1∶15∶5；火法熔煉渣氰化浸出金銀的最佳工藝條件：礦漿濃度為33%、氧化鈣濃度為0.12%、氰化鈉濃度為1.2%、氰化浸出時(shí)間為96 h。

（3）試生產(chǎn)采用試驗(yàn)確定的工藝條件，共處理金品位為150 g/t、銀品位為7%、硒品位為6%的高硒銀煙塵40 t，獲得了金5.98 kg、金回收率為99.7%，銀2.77 t、銀回收率為99.1%，硒2.12 t、硒回收率為88.35%，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)113.19萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益顯著。