控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦——氰化法提金工藝的製作方法

2023-09-23 17:13:25

專利名稱：控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦——氰化法提金工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及黃金的提取工藝，特別是一種控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝。
大家知道，氰化法是從含金礦石提取黃金的經濟有效，並且被普遍採用的方法。但是，氰化法不能直接處理原生金礦。現在工業上處理原生金礦的辦法是先作浮選富集，接著用沸騰焙燒爐分解金精礦後再用氰化法提金。此種辦法儘管有效，但是工藝複雜，投資高。
本發明的目的在於提供一種不經選礦富集，直接處理原生金礦的新工藝。
本發明的構成(1)將燃燒爐產生的高溫燃氣摻氧並預冷卻至450-850℃，作為熱解氣，導入熱解爐，對爐內的原生金礦進行熱力分解和氧化分解，使原生金礦轉變成金礦熟料，將金礦熟料粉碎至-5mm，放入氰化池，用氰化鈉溶液浸泡提金，其工藝與普通氧化型金礦的氰化提金工藝相同，(2)對燃氣的冷卻方式採用夾套水冷卻與向燃氣直接摻空氣相結合的冷卻方法，這樣做不僅可以控制熱解氣的溫度，而且通過改變摻空氣量的大小，還可以控制熱解氣的氧化-還原氣氛，使其含氧量在2％-15％左右的範圍內，根據需要自由變化，以便在金礦熱解的不同階段用不同的氣氛分解它，使熱解更加完全徹底，以提高金礦熟料氰化提金的回收率，(3)熱解金礦後的廢氣送往廢氣淨化段，向廢氣管裡加入石灰粉，以吸收廢氣中的SO2和As2O3將它們轉變為不溶性的無毒的亞硫酸鈣和亞砷酸鈣，經布袋收塵後的廢氣直接排入大氣。控溫摻氧式燃氣熱解爐由燃氣發生爐、冷卻-摻氧段、原生金礦熱解爐和廢氣淨化段4部份組成，由燃燒爐產生的高溫燃氣流入冷卻-摻氧段被降溫摻氧後成為熱解氣，導入熱解爐以分解原生金礦，將原生金礦轉變成可直接用氰化法提金的金礦熟料，分解金礦後的廢氣被導入廢氣淨化段，經過加石灰粉脫硫脫砷和布袋除塵後排入大氣，參看附

圖1和附圖2，圖中小箭頭表示氣流方向。燃氣發生爐(34)的構造與普通工業燃煤爐相同，在殼體(1)內是燃燒室(2)，側面有爐門(3)，燃燒室的底部是爐橋(4)，燃燒室的頂部是燃氣出口(5)。燃氣冷卻-摻氧段由夾套水冷卻器(6)和混氣室(12)組成，夾套水冷卻器(6)的內管(7)是導氣管，外管(8)是冷水管，在外管(8)上有進水口(9)和出水口(11)，在進水口(9)上安有冷水閥門(10)，以控制冷水流量。經夾套水冷卻器初步冷卻後的燃氣流入混氣室(12)；混氣室(12)用普通耐火材料建造，在混氣室的空氣進口(17)上安裝有空氣閥(16)以控制摻入的空氣流量，在混氣室(12)的裡面設有兩個氣流擋板(13)，以改變氣流的方向，讓燃氣與摻入的空氣混合均勻。單獨使用夾套水冷卻器(6)或混氣室(12)都可以達到冷卻燃氣的目的，混合使用這兩種冷卻器是為了在冷卻的同時，向熱解氣摻入需要量的氧氣，當關閉空氣閥並加大冷水閥時，燃氣的冷卻由夾套水冷卻器單獨完成，此時熱解氣的含氧量最低，約為2％；當關閉冷水閥同時加大空氣閥時，冷卻過程由混氣室單獨完成，此時熱解氣中的含氧量最高，可達15％左右，當冷水閥和空氣閥都適當開啟時，熱解氣中的含氧量介於最低值和最高值之間，當加大冷水閥而減小空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏低；當減小冷水閥同時加大空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏高，調好溫度和含氧量的熱解氣由熱解氣出口(15)流向原生金礦熱解爐，在熱解的不同階段採用不同含氧量的熱解氣分解原生金礦，有利於金礦的徹底分解，可以提高氰化提金的回收率。原生金礦熱解爐(35)之進料口(32)設在爐頂，不進料時此口被進料口蓋(33)罩住，塊狀原生金礦由進料口投入熱解室(20)，熱解室的側上方有熱解氣進口(18)，此進氣口安有可以開關的進氣閥(19)，熱解室的底部是活動爐橋(22)，活動爐橋的下面是下氣室(25)，下氣室的底部是一個可以從水平方向嵌入或抽出的活動底板(24)，當此底板嵌入時，下氣室與爐底隔離，而當活動底板抽出時，下氣室與爐底聯通，分解金礦後的廢氣從廢氣出口(23)流向廢氣淨化段。爐橋活動的方式有以下兩種(1)抽插式，即構成爐橋的單根鋼條或鋼條組可以從設在爐壁上的爐橋孔插入或抽出，當原生金礦裝料時，將爐條插入作為金礦塊重量的支撐；而在卸料時，則將爐條從橫向抽出，使金礦熟料憑藉自身的重量卸到爐底，(2)轉動懸掛式，即將爐橋的一邊用可以轉動的軸懸掛在爐壁的一邊上，爐橋的另一邊則用活動物支撐在對面的爐壁上，此時向熱解室裝進原生金礦塊；當熱解完成後，將活動支撐物取開，使爐橋的一邊落下去，而另一邊則懸掛在對面爐壁的旋轉軸上，讓金礦熟料自動卸至爐底。熱解爐的活動爐橋需在熱解氣的高溫下工作，普通鋼條容易變形，為解決這個難題，可採取下列措施之一種(1)用牌號為RTSi-5.5或RQTSi-5.5的耐熱鑄鐵鑄造爐橋，(2)用耐高溫的高級合金鋼為材料鑄造爐橋，(3)用空心鋼管作爐橋，並在空心部份通以冷水冷卻爐橋。廢氣淨化段由廢氣管(26)螺旋石灰加料機(28)，引風機(27)、廢氣延伸管(29)、布袋收塵室(或淋洗式除塵塔)(30)和煙囪(31)構成，用螺旋石灰加料機(28)將-200目的石灰粉加入廢氣管(26)，石灰粉在廢氣延伸管(29)裡與SO2和AS2O3發生化學反應生成不溶性、無公害的固體CaSO3(亞硫酸鈣)和Ca3(AsO3)2(亞砷酸鈣)，它們被布袋收塵室濾除，經淨化後的廢氣從煙囪排入大氣。
與現有技術比較，本發明工藝簡單，設備投資少，且在這種直接處理原生金礦的一段法工藝中，金的回收率高於經選礦富集後再氰化提金的兩段法。
附圖1是本發明之燃氣發生爐和冷卻-摻氧段結構示意圖；冷卻-摻氧段下接熱解爐。
附圖2是本發明之熱解爐和廢氣淨化段結構示意圖。
控溫摻氧式燃氣熱解爐由4部份構成，其功能及操作過程如下1、燃氣發生爐燃氣發生爐的基本構造與常見的工業燃煤爐相同(參看附圖1)，它利用煤、焦等便宜燃料產生高溫燃氣，經適當冷卻並摻空氣增氧後作為分解原生金礦的化學動力。在燃氣發生爐的操作中，我們可以通過改變燃料粒度，燃料層厚度和送風量等因素控制燃氣的溫度、流量以及燃氣中CO、CO2和O2等氣體的比例，促進熱解過程的順利進行。
2、冷卻-摻氧段。
冷卻-摻氧段由夾套水冷卻器和混氣室兩部份組成，參看圖1。
冷卻-摻氧段的操作直接影響原生金礦的熱解效果，從而影響礦石中黃金的氰化提取率。不同的礦石需要不同的操作制度才能達到最好的熱解效果，一般說來，在熱解的初始階段宜採用較低溫度的弱氧化氣氛，以後逐漸提高熱解氣的溫度和含氧量，在熱解的後期宜採用溫度和含氧量都較高的熱解氣分解原生金礦。
3、熱解爐熱解爐的構造已如前述並請參看附圖2。
熱解爐的操作手續如下述一、進料和熱解(1)將活動爐橋置於水平的裝料位置，墊好活動支撐物。(2)插入下氣室的活動底板，使下氣室與爐底完全隔離。(3)打開爐頂的進料口蓋，將原生金礦塊投入熱解室。投料時要注意使料層的各部位疏鬆透氣，而且比較均勻，以利熱解氣的順利穿行。(4)打開熱解氣進口閥門，開啟引風機，讓熱解氣進入熱解室。在引風機的作用下，熱解氣向下穿過料層與礦石作用，對礦石進行熱力分解和氧化分解。廢氣經活動爐橋的孔道進入下氣室，當它受到下氣室活動底板的阻擋後折向側上方從廢氣出口進入廢氣淨化段。熱解成熟的金礦易於用氰化法提金，而且金的回收率也高。
二、出料熱解過程完成後按下述步驟操作(1)關閉引風機，關閉熱解氣進口閥門，停止熱解氣流入熱解室。(2)抽開下氣室的活動底板，使下氣室與爐底相通。(3)取開活動爐橋的襯墊，使活動爐橋的一邊落下去，而另一邊卻掛在對面爐壁的轉動軸上。由於失去了爐橋的支撐，金礦熟料憑藉自身的重量而落到爐底，完成自動卸料。(4)重複前面進料和熱解操作，開始原生金礦的新一輪熱解工序。
4、廢氣淨化段廢氣淨化段由廢氣導管、螺旋石灰加料機、引風機、廢氣延伸管、布袋收塵室(或淋洗式除塵塔)和廢氣排放煙囪等組成，參看附圖2。
用螺旋加料機從垂直方向加入的石灰粉，遇到在水平方向高速流動的廢氣，被碰撞成高度分散的細末，與廢氣均勻混合，並隨廢氣一同向前進入廢氣延伸管。在廢氣延伸管裡完成對SO2和As2O3的吸收轉化，廢氣延伸管是完成此吸收反應的場所，應有足夠的長度才能保證吸收的完全，一般應有10-50米長。
加入石灰的理論量按下式計算
(固體亞硫酸鈣)
(固體亞砷酸鈣)石灰的實際用量是理論量的10-50倍。
具體實施例方式某地原生金礦含金5.8克/噸；燃燒爐為普通家用型燒煤爐，爐膛上口φ=12cm、下口φ=18cm、h=30cm；熱解爐之熱解室為圓柱型φ=14cm、h=30cm；
原生金礦粒度1-2cm、料層厚8cm、投料量2.2kg；熱解氣溫度600-700℃，熱解時間6h；金礦熟料被粉碎至-2mm，置於塑料桶中用濃度為1.2克/升的NaCN溶液浸泡，浸泡方式為循環滴入式，PH為10-11,NaCN溶液用量為3升，浸泡時間15天，浸渣含金0.9克/噸，金的浸出率為84.5％；
權利要求
1.一種控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦一氰化法提金工藝，其特徵在於(1)將燃燒爐產生的高溫燃氣摻氧並預冷卻至450-850℃，作為熱解氣，導入熱解爐，對爐內的原生金礦進行熱力分解和氧化分解，使原生金礦轉變成金礦熟料，將金礦熟料粉碎至-5mm，放入氰化池，用氰化鈉溶液浸泡提金，其工藝與普通氧化型金礦的氰化提金工藝相同，(2)對燃氣的冷卻方式採用夾套水冷卻與向燃氣直接摻空氣相結合的冷卻方法，這樣做不僅可以控制熱解氣的溫度，而且通過改變摻空氣量的大小，還可以控制熱解氣的氧化-還原氣氛，使其含氧量在2％-15％左右的範圍內，根據需要自由變化，以便在金礦熱解的不同階段用不同的氣氛分解它，使熱解更加完全徹底，以提高金礦熟料氰化提金的回收率，(3)熱解金礦後的廢氣送往廢氣淨化段，向廢氣管裡加入石灰粉，以吸收廢氣中的SO2和As2O3將它們轉變為不溶性的無毒的亞硫酸鈣和亞砷酸鈣，經布袋收塵後的廢氣直接排入大氣。
2.根據權利要求1所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特徵在於控溫摻氧式燃氣熱解爐由燃氣發生爐、冷卻-摻氧段、原生金礦熱解爐和廢氣淨化段4部份組成，由燃燒爐產生的高溫燃氣流入冷卻-摻氧段被降溫摻氧後成為熱解氣，導入熱解爐以分解原生金礦，將原生金礦轉變成可直接用氰化法提金的金礦熟料，分解金礦後的廢氣被導入廢氣淨化段，經過加石灰粉脫硫脫砷和布袋除塵後排入大氣，參看附圖1和附圖2，圖中小箭頭表示氣流方向。
3.根據權利求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特徵在於燃氣發生爐(34)的構造與普通工業燃煤爐相同，在殼體(1)內是燃燒室(2)，側面有爐門(3)，燃燒室的底部是爐橋(4)，燃燒室的頂部是燃氣出口(5)。
4.根據權利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特徵在於燃氣冷卻-摻氧段由夾套水冷卻器(6)和混氣室(12)組成，夾套水冷卻器(6)的內管(7)是導氣管，外管(8)是冷水管，在外管(8)上有進水口(9)和出水口(11)，在進水口(9)上安有冷水閥門(10)，以控制冷水流量。經夾套水冷卻器初步冷卻後的燃氣流入混氣室(12)；混氣室(12)用普通耐火材料建造，在混氣室的空氣進口(17)上安裝有空氣閥(16)以控制摻入的空氣流量，在混氣室(12)的裡面設有兩個氣流擋板(13)，以改變氣流的方向，讓燃氣與摻入的空氣混合均勻。單獨使用夾套水冷卻器(6)或混氣室(12)都可以達到冷卻燃氣的目的，混合使用這兩種冷卻器是為了在冷卻的同時，向熱解氣摻入需要量的氧氣，當關閉空氣閥並加大冷水閥時，燃氣的冷卻由夾套水冷卻器單獨完成，此時熱解氣的含氧量最低，約為2％；當關閉冷水閥同時加大空氣閥時，冷卻過程由混氣室單獨完成，此時熱解氣中的含氧量最高，可達15％左右，當冷水閥和空氣閥都適當開啟時，熱解氣中的含氧量介於最低值和最高值之間，當加大冷水閥而減小空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏低；當減小冷水閥同時加大空氣閥時，熱解氣中的含氧量偏高，調好溫度和含氧量的熱解氣由熱解氣出口(15)流向原生金礦熱解爐，在熱解的不同階段採用不同含氧量的熱解氣分解原生金礦，有利於金礦的徹底分解，可以提高氰化提金的回收率。
5.根據權利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特徵在於原生金礦熱解爐(35)之進料口(32)設在爐頂，不進料時此口被進料口蓋(33)罩住，塊狀原生金礦由進料口投入熱解室(20)，熱解室的側上方有熱解氣進口(18)，此進氣口安有可以開關的進氣閥(19)，熱解室的底部是活動爐橋(22)，活動爐橋的下面是下氣室(25)，下氣室的底部是一個可以從水平方向嵌入或抽出的活動底板(24)，當此底板嵌入時，下氣室與爐底隔離，而當活動底板抽出時，下氣室與爐底聯通，分解金礦後的廢氣從廢氣出口(23)流向廢氣淨化段。爐橋活動的方式有以下兩種(1)抽插式，即構成爐橋的單根鋼條或鋼條組可以從設在爐壁上的爐橋孔插入或抽出，當原生金礦裝料時，將爐條插入作為金礦塊重量的支撐；而在卸料時，則將爐條從橫向抽出，使金礦熟料憑藉自身的重量卸到爐底，(2)轉動懸掛式，即將爐橋的一邊用可以轉動的軸懸掛在爐壁的一邊上，爐橋的另一邊則用活動物支撐在對面的爐壁上，此時向熱解室裝進原生金礦塊；當熱解完成後，將活動支撐物取開，使爐橋的一邊落下去，而另一邊則懸掛在對面爐壁的旋轉軸上，讓金礦熟料自動卸至爐底。
6.根據權利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特徵在於熱解爐的活動爐橋需在熱解氣的高溫下工作，普通鋼條容易變形，為解決這個難題，可採取下列措施之一種(1)用牌號為RTSi-5.5或RQTSi-5.5的耐熱鑄鐵鑄造爐橋，(2)用耐高溫的高級合金鋼為材料鑄造爐橋，(3)用空心鋼管作爐橋，並在空心部份通以冷水冷卻爐橋。
7.根據權利要求2所述的控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦-氰化法提金工藝，其特徵在於廢氣淨化段由廢氣管(26)螺旋石灰加料機(28)，引風機(27)、廢氣延伸管(29)、布袋收塵室(或淋洗式除塵塔)(30)和煙囪(31)構成，用螺旋石灰加料機(28)將-200目的石灰粉加入廢氣管(26)，石灰粉在廢氣延伸管(29)裡與SO2和AS2O3發生化學反應生成不溶性、無公害的固體CaSO3(亞硫酸鈣)和Ca3(AsO3)2(亞砷酸鈣)，它們被布袋收塵室濾除，經淨化後的廢氣從煙囪排入大氣。
全文摘要
本發明涉及黃金的提取工藝，特別是一種控溫摻氧式燃氣熱解爐分解原生金礦——氰化法提金工藝。將燃煤爐產生的高溫燃氣補充空氣並預冷卻至450—850℃後作為熱解氣導入熱解爐，對原生金礦進行熱力分解和氧化分解，使它變成金礦熟料。將熱解後的金礦熟料粉碎至－5mm，放入氰化池，用氰化鈉溶液浸泡提金。熱解金礦後的廢氣送至廢氣淨化段，加入石灰粉，將廢氣中的SO
文檔編號C22B1/00GK1227268SQ9811187
公開日1999年9月1日 申請日期1998年2月27日 優先權日1998年2月27日
發明者張至德 申請人:張至德