【摘要】：金作為貴金屬中的一員,在歷史上一起有著舉足輕重的作用,所謂“亂世黃金,盛世玉”,因此金礦中黃金的產(chǎn)量一直受到廣泛的關(guān)注,在歷史長(zhǎng)河中黃金的產(chǎn)量在逐年上升,隨之變化的還有黃金的冶煉方法,從早期的制團(tuán)重選法和混汞法逐漸演變成現(xiàn)在的氰化浸出法。氰化法是以堿金屬氰化物的水溶液作為溶劑,將金礦中的金浸出,再?gòu)慕鲆褐刑崛〗鸬霓k法。自19世紀(jì)80年代年首次采用氰化浸金后,因?yàn)槌杀镜土?回收率高,快速的被應(yīng)到世界各地。但隨著黃金產(chǎn)量的不斷增加,富金礦逐漸減少,為保持黃金的產(chǎn)量,難處理金礦成為黃金的重要來(lái)源。難處理金礦因?yàn)榻鸬拇嬖谛问讲煌诟唤鸬V,致使氰化浸金的回收率低,氰化廢液多,對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。針對(duì)上述問(wèn)題,并結(jié)合火法熔煉中賤金屬的捕集現(xiàn)象,提出了直接熔煉的工藝,該工藝?yán)迷祜橙蹮掃^(guò)程中锍相得富集效果將金捕集。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用煙臺(tái)河西金礦提供的高硫高鐵金精礦為原料,首先進(jìn)行熱力學(xué)分析,研究難處理金礦中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和固相反應(yīng)發(fā)生的吉布斯自由能,確定反應(yīng)開(kāi)始的溫度,然后根據(jù)難處理金礦中存在的主要元素的含量進(jìn)行CaO-SiO_2-FeO三元相圖的理論分析,通過(guò)熱重分析和XRD譜圖分析探究三元體系中物質(zhì)在不同溫度下的相變化,最后對(duì)難處理金礦進(jìn)行直接熔煉,通過(guò)添加劑的選擇,焙燒溫度和時(shí)間的選擇,添加劑中成分配比的選擇來(lái)確定直接熔煉過(guò)程中锍相對(duì)金的直收率。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中首先進(jìn)行金礦中可能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析,通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算來(lái)判斷每個(gè)反應(yīng)發(fā)生的具體溫度,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)方案提供理論基礎(chǔ);在相圖分析的過(guò)程中,通過(guò)礦渣相中成分SiO_2、FeO、CaO的含量進(jìn)行計(jì)算確定礦渣在相圖中的具體位置,然后通過(guò)控制變量法來(lái)分別確定SiO_2為34.9%,FeO為27.27%,CaO為19.5%的條件下分成A、B、C組每組平均分成五等份進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)三組試樣進(jìn)行差熱分析和金相分析并相圖中的等比例規(guī)則可以推測(cè)適當(dāng)減少模擬礦渣中CaO/SiO_2可以在一定程度上降低試樣的熔點(diǎn),增加FeO/SiO_2同樣在一定程度上可以降低試樣的熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)首先進(jìn)行添加劑的選擇,選取Na_2CO_3,Fe_2O_3,Fe_2O_3+CaO三種添加劑分別在1000°C,1100°C,1200°C不同溫度下進(jìn)行焙燒試驗(yàn),Fe_2O_3+CaO作為添加劑在1200°C金的直收率為85.06%;以Fe_2O_3和CaO作為添加劑在1100°C,1150°C,1200°C,1250°C,1300°C的溫度下進(jìn)行焙燒,在1250°C時(shí)金的直收率為89.45%;在1250°C的條件下選取10 min,30 min,50 min,70 min為保溫時(shí)間,在保溫時(shí)間為30 min時(shí)金的直收率最高;根據(jù)相圖中FeO和CaO的等比例關(guān)系,選取FeO和SiO_2比值為1.1、1.2、1.3、1.4,CaO和SiO_2比例為0.2、0.4、0.6、0.8的焙燒試驗(yàn),通過(guò)對(duì)金的含量分析和直收率的計(jì)算,確定在FeO和CaO比值為1.3,CaO和SiO_2比值為0.4時(shí),達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以難處理金礦的直接熔煉的最佳工藝條件為:焙燒溫度1250°C,保溫時(shí)間30 min,FeO/CaO為1.3,CaO/SiO_2為0.4。在最佳的工藝條件下難處理金礦金的直收率達(dá)到89.45%,渣相中金的含量為4.13g/t。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高硫高鐵難處理金精礦在直接熔煉的工藝條件下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金的有效的富集,此方法切實(shí)可行,可以為難處理金礦的處理方法提供新的指導(dǎo)。
【圖文】：

表 2.1 難處理金礦的主要化學(xué)成分ab. 2.1 Main chemical composition of the refractory goldS Pb Na Mg Al Si P 20.7 4.66 0.74 0.18 3.81 14.9 0.013 Mn Ni Cu Zn Rb Sr Ba 0.041 0.015 0.363 0.407 0.009 0.017 0.0639 樣的 XRD 分析，可知難處理金礦中的鐵、硅和的形式存在。在難處理金礦中金是被硫化物包裹

Fig. 3.1 Metal oxygen potential and temperature relationship圖 3-1 中[90]標(biāo)注出各種金屬氧勢(shì) fGmθ或RTln(PO2/Pθ)與溫度的關(guān)系，金屬氧化氧勢(shì)的大小表明了金屬與氧的親和性的相對(duì)大小，金屬氧化物的氧勢(shì)越高，說(shuō)屬對(duì)氧的親和性越小，越不穩(wěn)定。金屬氧化物的氧勢(shì)都隨著溫度的升高而增大，
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TF831

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2657771