大理北衙金礦全泥氰化尾渣磁選褐(磁)鐵精礦的脫氰技術研究-匯報材料1

匯報人單位：中南大學化學化工學院資源與環(huán)境科學研究所匯報人：符劍剛匯報日期：2011年10月25日大理北衙金礦全泥氰化尾渣磁選褐（磁）鐵精礦的脫氰技術研究

2/3/2023項目研究背景與技術思路

常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究“SO2催化曝氣氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”試驗研究推薦工藝流程及其技術經(jīng)濟分析匯報內容提綱2/3/2023項目研究背景與技術思路受云南越州鋼鐵集團科研開發(fā)中心潘總委托，中南大學資源與環(huán)境科學研究所于2012年7月~2012年10月，針對大理鶴慶北衙金礦全泥氰化尾礦磁選鐵精礦產(chǎn)品含氰較高的特點，進行了系統(tǒng)的脫氰試驗研究，開發(fā)出了“SO2催化曝氣氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”，達到了預期目標北衙金礦位于藏東-滇西堿性斑巖多金屬成礦帶，預期資源量金達200噸、鐵1億噸、鉛鋅100萬噸、銅50萬噸、銀3000噸，為特大型金礦山北衙金礦為典型的紅土型金礦，生產(chǎn)上采用全泥氰化（炭漿法）提金，浸金尾礦經(jīng)弱磁磁選、強磁磁選分別得到磁鐵礦精礦產(chǎn)品、褐鐵礦精礦產(chǎn)品，磁選尾礦與褐（磁）鐵精礦經(jīng)陶瓷過濾后含氰廢水循環(huán)利用，最終的磁選尾礦干堆目前北衙金礦每天產(chǎn)出的鐵精礦（磁鐵礦精礦+褐鐵礦精礦）約1200t左右。由于全泥氰化時NaCN用量較大（大于1.5Kg/t礦石），導致鐵精礦中總氰含量很高。鐵精礦一旦雨淋或遇水，部分氰化物就會轉入水體中，嚴重污染環(huán)境或造成重大事故，因而限制了精礦的銷路，導致了精礦價格偏低2/3/2023項目研究背景與技術思路按鐵金屬資源量1億噸、磁選回收率按30%、精礦平均品位按60%計，預期磁選鐵精礦可達5000千萬噸通過對鐵精礦產(chǎn)品進行脫氰無害化處理，不僅可以解決氰化物污染問題，提高精礦產(chǎn)品質量，為鋼廠提供優(yōu)質礦石原料，而且還可以增加鐵精礦銷路與提高產(chǎn)品銷售價格對全國同類礦山能提供借鑒與示范作用，環(huán)境效益與經(jīng)濟效益、社會效益顯著技術路線2/3/2023項目研究背景與技術思路——試驗成果簡介在鐵精礦性質研究及氰化過程相關機理分析基礎之上，研究了氯堿氧化法、過氧化氫氧化法、二氧化氯氧化法、SO2催化曝氣氧化法以及陰陽離子反浮選法等對褐鐵礦精礦脫氰效果的影響規(guī)律，結果表明各種氧化劑氧化法均能氧化褐鐵礦中部分氰化物，其中以二氧化氯氧化法、SO2催化曝氣氧化法的脫氰效果最好，脫氰率可以達到57.14%相比而言，SO2催化曝氣氧化法不僅脫氰效果好，還具有工藝設備簡單、投資少、藥耗成本低等優(yōu)勢但SO2催化曝氣氧化法同樣只能脫除礦漿中能游離出的氰根為主：鐵精礦中吸附的氰化物、容易解離的沉淀絡合氰化物（如銅氰絡合物）等，對鐵氰絡合物的氧化分解無能為力；而陰（陽）離子反浮選法主要能脫除鐵氰酸鹽沉淀，同時能起到提高鐵精礦品位的作用，但不能氧化游離氰化物結合兩者的優(yōu)勢所在，將兩種工藝有機結合，發(fā)展出了“SO2催化曝氣氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”，得到了較為理想的試驗指標，獲到了除氰與提高鐵品位（提質）的雙重效果2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——鐵精礦性質研究

氰化物含量分別達到了28×10-6與35×10-6，包括吸附型游離氰化物與沉淀型絡離子氰化物鐵精礦產(chǎn)品自然pH值在10左右，為堿性2/3/2023鐵精礦中氰化物的浸出特性

鐵精礦露天堆置時對環(huán)境的潛在危害很大。浸出規(guī)律曲線表明精礦中氰化物包括吸附游離氰與難以解離的絡合態(tài)沉淀氰2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——氯堿氧化法

原理最常用、廉價氧化劑2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——氯堿氧化法隨著氧化劑用量的增大，脫氰率呈上升趨勢，但趨勢越來越不明顯當漂白精用量增加大8.0Kg/t（理論用量的21.6倍）時，精礦中含氰降到了17×10-6，脫氰率達到了51.42%繼續(xù)加大氧化劑用量到10.0Kg/t褐鐵礦，脫氰率不再增加褐鐵礦精礦中氰化物不僅以游離氰化物（CN-和HCN）形式存在，還以Pb(CN)42-、Zn(CN)42-、Cu(CN)2-、Cu(CN)32-、Fe(CN)64-、Ag(CN)2-等絡離子形式存在絡合氰化物一般不象游離氰化物那么容易被氯氧化，其難易程度取決于：絡氰離子的穩(wěn)定常數(shù)、中心離子是否能被氧化（變價金屬）、氧化后是否仍與氰形成穩(wěn)定的絡合物2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——雙氧水氧化法

原理2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——雙氧水氧化法雙氧水用量達到12.5Kg/t褐鐵礦、反應時間為2h時，脫氰率為42.86%，脫氰效果比氯堿法稍差比較可知，銅離子催化作用下，雙氧水只氧化了礦漿中大部分游離氰，而對沉淀絡合氰的氧化效果也很差試驗接著研究了二氧化氯氧化法2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——二氧化氯氧化法

原理2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——二氧化氯氧化法隨著氧化劑ClO2用量的增加，褐鐵礦精礦中[CN-]T含量先逐步下降，然后不再變化當氧化劑用量增大到16.0Kg/t褐鐵礦時，精礦中[CN-]T下降到了15×10-6，脫氰率為57.14%相比其它氧化劑，ClO2氧化能力很強，對沉淀絡合氰能起到部分氧化和脫除作用接著研究了SO2催化曝氣氧化法2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——SO2催化曝氣氧化法

原理2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——SO2催化曝氣氧化法

Na2SO3用量的影響效果較大過大的Na2SO3用量對脫氰效果幫助不大，這是因為SO32-與氧反應生成活性氧[O]，其存在有效時間短，生成的活性氧在有效時間內未與CN-相遇，卻與SO32-反應生成硫酸，就白白浪費掉了，反而導致加藥比理論用量大得多

比較硫酸銅與催化劑CSU-C可知，組合催化劑效果明顯好些CSU-C中包含有兩種變價金屬離子，轉移電子的協(xié)同作用比單獨使用銅的高補入的銨鹽能促進堿性礦漿中銅離子的溶解，保持催化劑活性離子的催化活性組合催化劑CSU-C中的有機物（主要提供絡離子）能部分置換出氰根，增大游離氰的比例2/3/2023前面試驗研究結果表明，采用氧化劑脫除褐鐵礦精礦中的[CN-]T，脫除率均不是很好，最大也才57%，精礦中殘余[CN-]T仍在15×10-6各種氰化物的去除順序為：CN->Zn(CN)42->Fe(CN)64->Ni(CN)42->Cu(CN)2->SCN-礦漿中的絡合沉淀氰化物難以解離進入溶液相，導致礦漿中氧化劑與其它還原性物質反應機會增多，消耗較高而利用率偏低對于磁選鐵精礦中難以氧化的[CN-]T，均以難溶性絡合物沉淀形式存在，采用常規(guī)氧化劑氧化手段難以實現(xiàn)脫氰目的結合礦樣性質分析，沉淀絡合物與鐵精礦中鐵礦物性質有所差異，因而可以根據(jù)其表面性質（離解性能、疏水性能、荷電性能）差異，采用泡沫浮選技術（離子浮選、常規(guī)浮選）對含氰沉淀絡合物與鐵精礦進行分離，從而可達到去除氰化物的目的常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——反浮選脫氰法

2/3/2023陽離子反浮選試驗常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——反浮選脫氰法

2/3/2023陰離子反浮選試驗

常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——反浮選脫氰法

2/3/2023常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——各種脫氰方法比較

2/3/2023各種氧化劑氧化法均能氧化褐鐵礦中部分氰化物，其中以二氧化氯氧化法、SO2催化曝氣氧化法的脫氰效果最好，脫氰率均可達到57.14%陽離子反浮選捕收劑大都為有機胺類，這類化合物起泡能力機強，浮選過程泡沫太多，捕收劑用量不能添加過大，導致泡沫產(chǎn)品產(chǎn)率較小，對鐵精礦品位的提高作用不太明顯陰離子反浮選法所用捕收劑大都為改性脂肪酸類化合物，起泡能力適中，捕收劑用量較易控制。陰離子反浮選試驗結果表明盡管其脫氰效果不是最好，但它在脫除部分氰化物的同時，還能較好的提高褐鐵礦品位SO2催化曝氣氧化法與陰離子反浮選均可在浮選槽中實施，前者主要脫除礦漿中能游離出的氰根為主，后者以脫除絡合沉淀氰根為主。因此，有機組合該兩種技術，定可起到除氰、提高鐵品位的雙重作用常規(guī)氧化（浮選）脫氰技術試驗研究——各種脫氰方法比較

2/3/2023“SO2催化曝氣氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”試驗研究SO2催化曝氣氧化法脫氰效果好，工藝設備簡單、投資少，藥劑消耗成本也最低，但它只能脫除礦漿中能游離出的氰根為主：鐵精礦中吸附的氰化物、容易解離的沉淀絡合氰化物（如銅氰絡合物）等，對鐵氰絡合物的氧化分解無能為力而陰（陽）離子反浮選法主要能脫除鐵氰酸鹽沉淀，同時能起到提高鐵精礦品位的作用，但不能氧化游離出的氰化物因此結合兩者的優(yōu)勢所在，定可收到除氰、提高鐵品位的雙重效果SO2催化曝氣氧化法與陰離子反浮選法兩者均可在浮選槽中實施，且對礦漿濃度、pH值等條件的要求也十分接近，因而該兩種技術的組合堪稱完美2/3/20232/3/2023“SO2催化曝氣氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”試驗研究為了強化“SO2催化氧化與反浮選組合技術”的脫氰效果，課題組設計出了兩種有效手段：一是更換鐵礦反浮選流程中的淀粉類抑制劑。根據(jù)以往研究經(jīng)驗，以酸性水玻璃為基體，添加硫酸鋁及少量有機類抑制劑——丹寧，復配成組合抑制劑（CSU-Y41）具有淀粉同樣的抑制效果，且價格稍微便宜二是針對礦漿中未徹底氧化的中間產(chǎn)物——游離[CNO-]，采用離子浮選技術原理，利用新型研制的油狀GE-609進行離子浮選，脫除部分含硅脈石的同時，浮選脫除[CNO-]離子。這也比較接近傳統(tǒng)鐵礦物的陽離子反浮選技術2/3/2023“SO2催化曝氣氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”試驗研究通過改用非淀粉類抑制劑、添加陽離子反浮選（離子浮選）流程后，脫氰效果提升顯著2/3/2023“SO2催化曝氣氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”試驗研究北衙金礦全泥氰化尾礦磁選鐵精礦經(jīng)過“SO2催化氧化與陰陽離子反浮選組合脫氰技術”處理后，完全能滿足環(huán)保要求

脫氰后鐵精礦的毒性浸出試驗2/3/2023推薦工藝流程及其技術經(jīng)濟分析化學方法物理化學方法物理化學方法2/3/2023推薦工藝流程及其技術經(jīng)濟分析催化曝氣氧化陽離子反浮選陰離子反浮選2/3/2023推薦工藝流程及其技術經(jīng)濟分析2/3/2023推薦工藝流程及其技術經(jīng)濟分析采用“SO2催化曝氣氧化與陰離子反浮選”組合脫氰技術處理大理北衙金礦全泥氰化尾礦磁選鐵精礦所需設備主要有：浮選槽：攪