大理北衙金矿全泥氰化尾渣磁选褐(磁)铁精矿的脱氰技术研究-汇报材料1

汇报人单位：中南大学化学化工学院资源与环境科学研究所汇报人：符剑刚汇报日期：2011年10月25日大理北衙金矿全泥氰化尾渣磁选褐（磁）铁精矿的脱氰技术研究

2/3/2023项目研究背景与技术思路

常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究“SO2催化曝气氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”试验研究推荐工艺流程及其技术经济分析汇报内容提纲2/3/2023项目研究背景与技术思路受云南越州钢铁集团科研开发中心潘总委托，中南大学资源与环境科学研究所于2012年7月~2012年10月，针对大理鹤庆北衙金矿全泥氰化尾矿磁选铁精矿产品含氰较高的特点，进行了系统的脱氰试验研究，开发出了“SO2催化曝气氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”，达到了预期目标北衙金矿位于藏东-滇西碱性斑岩多金属成矿带，预期资源量金达200吨、铁1亿吨、铅锌100万吨、铜50万吨、银3000吨，为特大型金矿山北衙金矿为典型的红土型金矿，生产上采用全泥氰化（炭浆法）提金，浸金尾矿经弱磁磁选、强磁磁选分别得到磁铁矿精矿产品、褐铁矿精矿产品，磁选尾矿与褐（磁）铁精矿经陶瓷过滤后含氰废水循环利用，最终的磁选尾矿干堆目前北衙金矿每天产出的铁精矿（磁铁矿精矿+褐铁矿精矿）约1200t左右。由于全泥氰化时NaCN用量较大（大于1.5Kg/t矿石），导致铁精矿中总氰含量很高。铁精矿一旦雨淋或遇水，部分氰化物就会转入水体中，严重污染环境或造成重大事故，因而限制了精矿的销路，导致了精矿价格偏低2/3/2023项目研究背景与技术思路按铁金属资源量1亿吨、磁选回收率按30%、精矿平均品位按60%计，预期磁选铁精矿可达5000千万吨通过对铁精矿产品进行脱氰无害化处理，不仅可以解决氰化物污染问题，提高精矿产品质量，为钢厂提供优质矿石原料，而且还可以增加铁精矿销路与提高产品销售价格对全国同类矿山能提供借鉴与示范作用，环境效益与经济效益、社会效益显著技术路线2/3/2023项目研究背景与技术思路——试验成果简介在铁精矿性质研究及氰化过程相关机理分析基础之上，研究了氯碱氧化法、过氧化氢氧化法、二氧化氯氧化法、SO2催化曝气氧化法以及阴阳离子反浮选法等对褐铁矿精矿脱氰效果的影响规律，结果表明各种氧化剂氧化法均能氧化褐铁矿中部分氰化物，其中以二氧化氯氧化法、SO2催化曝气氧化法的脱氰效果最好，脱氰率可以达到57.14%相比而言，SO2催化曝气氧化法不仅脱氰效果好，还具有工艺设备简单、投资少、药耗成本低等优势但SO2催化曝气氧化法同样只能脱除矿浆中能游离出的氰根为主：铁精矿中吸附的氰化物、容易解离的沉淀络合氰化物（如铜氰络合物）等，对铁氰络合物的氧化分解无能为力；而阴（阳）离子反浮选法主要能脱除铁氰酸盐沉淀，同时能起到提高铁精矿品位的作用，但不能氧化游离氰化物结合两者的优势所在，将两种工艺有机结合，发展出了“SO2催化曝气氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”，得到了较为理想的试验指标，获到了除氰与提高铁品位（提质）的双重效果2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——铁精矿性质研究

氰化物含量分别达到了28×10-6与35×10-6，包括吸附型游离氰化物与沉淀型络离子氰化物铁精矿产品自然pH值在10左右，为碱性2/3/2023铁精矿中氰化物的浸出特性

铁精矿露天堆置时对环境的潜在危害很大。浸出规律曲线表明精矿中氰化物包括吸附游离氰与难以解离的络合态沉淀氰2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——氯碱氧化法

原理最常用、廉价氧化剂2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——氯碱氧化法随着氧化剂用量的增大，脱氰率呈上升趋势，但趋势越来越不明显当漂白精用量增加大8.0Kg/t（理论用量的21.6倍）时，精矿中含氰降到了17×10-6，脱氰率达到了51.42%继续加大氧化剂用量到10.0Kg/t褐铁矿，脱氰率不再增加褐铁矿精矿中氰化物不仅以游离氰化物（CN-和HCN）形式存在，还以Pb(CN)42-、Zn(CN)42-、Cu(CN)2-、Cu(CN)32-、Fe(CN)64-、Ag(CN)2-等络离子形式存在络合氰化物一般不象游离氰化物那么容易被氯氧化，其难易程度取决于：络氰离子的稳定常数、中心离子是否能被氧化（变价金属）、氧化后是否仍与氰形成稳定的络合物2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——双氧水氧化法

原理2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——双氧水氧化法双氧水用量达到12.5Kg/t褐铁矿、反应时间为2h时，脱氰率为42.86%，脱氰效果比氯碱法稍差比较可知，铜离子催化作用下，双氧水只氧化了矿浆中大部分游离氰，而对沉淀络合氰的氧化效果也很差试验接着研究了二氧化氯氧化法2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——二氧化氯氧化法

原理2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——二氧化氯氧化法随着氧化剂ClO2用量的增加，褐铁矿精矿中[CN-]T含量先逐步下降，然后不再变化当氧化剂用量增大到16.0Kg/t褐铁矿时，精矿中[CN-]T下降到了15×10-6，脱氰率为57.14%相比其它氧化剂，ClO2氧化能力很强，对沉淀络合氰能起到部分氧化和脱除作用接着研究了SO2催化曝气氧化法2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——SO2催化曝气氧化法

原理2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——SO2催化曝气氧化法

Na2SO3用量的影响效果较大过大的Na2SO3用量对脱氰效果帮助不大，这是因为SO32-与氧反应生成活性氧[O]，其存在有效时间短，生成的活性氧在有效时间内未与CN-相遇，却与SO32-反应生成硫酸，就白白浪费掉了，反而导致加药比理论用量大得多

比较硫酸铜与催化剂CSU-C可知，组合催化剂效果明显好些CSU-C中包含有两种变价金属离子，转移电子的协同作用比单独使用铜的高补入的铵盐能促进碱性矿浆中铜离子的溶解，保持催化剂活性离子的催化活性组合催化剂CSU-C中的有机物（主要提供络离子）能部分置换出氰根，增大游离氰的比例2/3/2023前面试验研究结果表明，采用氧化剂脱除褐铁矿精矿中的[CN-]T，脱除率均不是很好，最大也才57%，精矿中残余[CN-]T仍在15×10-6各种氰化物的去除顺序为：CN->Zn(CN)42->Fe(CN)64->Ni(CN)42->Cu(CN)2->SCN-矿浆中的络合沉淀氰化物难以解离进入溶液相，导致矿浆中氧化剂与其它还原性物质反应机会增多，消耗较高而利用率偏低对于磁选铁精矿中难以氧化的[CN-]T，均以难溶性络合物沉淀形式存在，采用常规氧化剂氧化手段难以实现脱氰目的结合矿样性质分析，沉淀络合物与铁精矿中铁矿物性质有所差异，因而可以根据其表面性质（离解性能、疏水性能、荷电性能）差异，采用泡沫浮选技术（离子浮选、常规浮选）对含氰沉淀络合物与铁精矿进行分离，从而可达到去除氰化物的目的常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——反浮选脱氰法

2/3/2023阳离子反浮选试验常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——反浮选脱氰法

2/3/2023阴离子反浮选试验

常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——反浮选脱氰法

2/3/2023常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——各种脱氰方法比较

2/3/2023各种氧化剂氧化法均能氧化褐铁矿中部分氰化物，其中以二氧化氯氧化法、SO2催化曝气氧化法的脱氰效果最好，脱氰率均可达到57.14%阳离子反浮选捕收剂大都为有机胺类，这类化合物起泡能力机强，浮选过程泡沫太多，捕收剂用量不能添加过大，导致泡沫产品产率较小，对铁精矿品位的提高作用不太明显阴离子反浮选法所用捕收剂大都为改性脂肪酸类化合物，起泡能力适中，捕收剂用量较易控制。阴离子反浮选试验结果表明尽管其脱氰效果不是最好，但它在脱除部分氰化物的同时，还能较好的提高褐铁矿品位SO2催化曝气氧化法与阴离子反浮选均可在浮选槽中实施，前者主要脱除矿浆中能游离出的氰根为主，后者以脱除络合沉淀氰根为主。因此，有机组合该两种技术，定可起到除氰、提高铁品位的双重作用常规氧化（浮选）脱氰技术试验研究——各种脱氰方法比较

2/3/2023“SO2催化曝气氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”试验研究SO2催化曝气氧化法脱氰效果好，工艺设备简单、投资少，药剂消耗成本也最低，但它只能脱除矿浆中能游离出的氰根为主：铁精矿中吸附的氰化物、容易解离的沉淀络合氰化物（如铜氰络合物）等，对铁氰络合物的氧化分解无能为力而阴（阳）离子反浮选法主要能脱除铁氰酸盐沉淀，同时能起到提高铁精矿品位的作用，但不能氧化游离出的氰化物因此结合两者的优势所在，定可收到除氰、提高铁品位的双重效果SO2催化曝气氧化法与阴离子反浮选法两者均可在浮选槽中实施，且对矿浆浓度、pH值等条件的要求也十分接近，因而该两种技术的组合堪称完美2/3/20232/3/2023“SO2催化曝气氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”试验研究为了强化“SO2催化氧化与反浮选组合技术”的脱氰效果，课题组设计出了两种有效手段：一是更换铁矿反浮选流程中的淀粉类抑制剂。根据以往研究经验，以酸性水玻璃为基体，添加硫酸铝及少量有机类抑制剂——丹宁，复配成组合抑制剂（CSU-Y41）具有淀粉同样的抑制效果，且价格稍微便宜二是针对矿浆中未彻底氧化的中间产物——游离[CNO-]，采用离子浮选技术原理，利用新型研制的油状GE-609进行离子浮选，脱除部分含硅脉石的同时，浮选脱除[CNO-]离子。这也比较接近传统铁矿物的阳离子反浮选技术2/3/2023“SO2催化曝气氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”试验研究通过改用非淀粉类抑制剂、添加阳离子反浮选（离子浮选）流程后，脱氰效果提升显著2/3/2023“SO2催化曝气氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”试验研究北衙金矿全泥氰化尾矿磁选铁精矿经过“SO2催化氧化与阴阳离子反浮选组合脱氰技术”处理后，完全能满足环保要求

脱氰后铁精矿的毒性浸出试验2/3/2023推荐工艺流程及其技术经济分析化学方法物理化学方法物理化学方法2/3/2023推荐工艺流程及其技术经济分析催化曝气氧化阳离子反浮选阴离子反浮选2/3/2023推荐工艺流程及其技术经济分析2/3/2023推荐工艺流程及其技术经济分析采用“SO2催化曝气氧化与阴离子反浮选”组合脱氰技术处理大理北衙金矿全泥氰化尾矿磁选铁精矿所需设备主要有：浮选槽：搅