从含碲金精矿氰化浸渣中浸出碲的工艺研究

• 作 者: 王刚
• 出 处: 西安建筑科技大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 浸金尾渣 氧化焙烧-碱浸 碲 焙烧动力学

河南小秦岭地区有大规模的含碲金矿,目前对于这类矿石的处理主要采用浮选富集获得金精矿,然后氰化浸出回收其中的金、银,从而产生了大量的含碲金精矿氰化浸渣。这些氰化浸渣中赋存有高品位稀散金属碲,若对该浸渣直接堆存或填埋处理,不仅对环境造成极大的破坏,且浪费碲资源,因此如何从这类矿石中回收碲有着很大的价值。本文在工艺矿物学的基础上,采用氧化焙烧-碱浸工艺流程从含碲金精矿氰化浸渣中浸出碲,并针对该类型矿石中的主要含碲矿物——碲铅矿(PbTe)进行碱浸试验研究和焙烧动力学研究,以探究PbTe碱浸机理和构建PbTe的焙烧动力学模型。在工艺矿物学研究中发现,含碲金精矿氰化尾渣中的碲主要以碲铅矿(PbTe)、碲铋矿(Bi2Te3)、碲铁矿(FeTe2)、硫碲铋矿(Bi2TeS2)4种矿物存在,碲的品位达到161.0 g/t,其中碲主要分布在PbTe中,比例为63.77%。含碲矿物的粒度均较细,都在18 μm以下,FeTe2和Bi2TeS2的粒度更细,均在4.8 μm以下。各碲矿物基本都已单体解离,无需进一步磨矿。在此基础上,对该浸渣在NaOH调节矿浆pH为13、Na2S用量17.5 g/L、浸出温度80℃、浸出时间5 h、矿浆液固比4:1的工艺条件下进行直接浸出,碲的浸出率仅有43.72%,碲浸出率较低。根据浸渣中碲化铅占比大的特性,提出采用氧化焙烧-碱浸碲的新工艺,在焙烧温度530℃、焙烧时间2 h、NaOH调节矿浆pH为12、Na2S用量15 g/L、浸出温度80℃、浸出时间4 h、矿浆液固比4:1的试验条件下,碲的浸出率为68.38%,相比直接碱浸碲的工艺,药剂消耗有所减少,浸出时间也有所缩短,而碲的浸出率提高了 24.66%,氧化焙烧-碱浸工艺的浸出效果明显好于直接碱浸碲工艺,较好的实现了从该类矿石中浸出碲。在PbTe碱浸试验研究中发现,在碱浸前进行氧化焙烧是非常有必要的,同时Na2S在PbTe碱浸过程不可或缺,Na2S的使用不仅实现了碲和铅的分离,而且避免了亚碲酸铅(PbTe03)的生成,可极大提高碲的浸出率。在PbTe的氧化焙烧试验中发现,过高的焙烧温度会导致大量的PbTeO3生成且包裹在PbTe表面,降低PbTe氧化反应速率,阻止PbTe的进一步反应。另外针对PbTe进行氧化焙烧的化学反应动力学研究表明,PbTe的氧化焙烧过程符合随机成核与随后生长模型,该函数表达式为:[-ln(1-α]2=17.3136B-2.4028exp(-6R6T90/RT)t,其表观活化能 E 为 67.69 kJ/mol。