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《1997中国钢铁年会论文集(上)》1997年
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难浸金矿固化焙烧预处理工艺及其机理

刘建军  梁经冬  曾子高  陈淳  
【摘要】:固化焙烧是焙烧时添加钙/钠盐,使砷、硫氧化后生成砷酸盐和硫酸盐而固定于焙砂中,从而大大降低了烟气中As2O3、SO2的浓度,从根本上克服了焙烧法污染环境的弱点。美国已有两家金矿工业上成功应用了固化焙烧新工艺(它们利用矿石中自身存在的钙/镁碳酸盐)。我院在开发固化焙烧工艺方面取得了较大进展。添加以钙盐为主的固化剂,开发了固砷固硫焙烧和固砷脱硫焙烧(当硫有回收价值时)工艺。通过对我国几个典型的难浸金矿石(如云南镇源、湖南黄金洞、陕西镇安金矿等)进行系统的试验,获得了满意的结果。固砷固硫焙烧工艺:砷、硫固定率为92%~95%,金浸出率为88%~93.5%;固砷脱硫焙烧工艺:砷固定率为90%~95%,硫挥发率为79%~81%,金浸出率为90%~92%。通过对固化焙烧的反应过程分析得出,固化焙烧工艺有两个基本要求:①石灰砷酸化和硫酸化的反应速度必须较黄铁矿、砷黄铁矿氧化速度(即As2O3、SO2形成速度)快得多,以便当砷、硫从硫化物表面挥发时,立即被石灰捕集(以防止As2O3、SO2挥发);②石灰砷酸化反应应在Fe2O3形成之前完成,以防止砷酸铁的形成。根据固化焙烧反应产物的热力学分析,可以得出:①在700~1000 K范围内固化焙烧(As2O3、SO2、O2、CaO、Fe2O3共存体系)是热力学自发的;②反应产物形成的难易程度为:Ca3(AsO4)2FeAsO4CaSO4Fe2(SO4)3。由此可看出,控制适当的条件,可以实现固砷固硫或固砷脱硫焙烧。为了获得较佳质量的焙砂,应对固化焙烧各工艺因素进行精心选择与匹配。添加的钙盐,其用量一般为理论用量的1~1.5倍,其倍数尚与钙盐形式有关,不同形式的钙盐对固砷固硫的有效作用是:Ca(OH)2CaOCaCO3。从砷、硫的固定角度考虑,钙盐用量起着主要作用;而焙烧制度(如气氛、温度、段数等)的选择,直接影响着焙砂的质量(即金的浸出率)。因此,在实际工艺参数选择中,应综合考虑。

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