氰化尾渣的全元素、無(wú)害化綜合利用
黃金的冶煉方法有多種，但最為成熟的是氰化浸出法，雖然該工藝存在著氰化劑毒性大、對(duì)環(huán)境有污染等不足，但由于處理成本低，金、銀浸出率高，目前仍然為黃金冶煉行業(yè)所采用的主流工藝。由氰化法處理金礦石冶煉黃金，有大量的氰化尾渣產(chǎn)生，據(jù)報(bào)道，我國(guó)黃金冶煉行業(yè)每年產(chǎn)出氰化尾渣2500萬(wàn)噸，累計(jì)積存量已達(dá)1.5億噸以上。氰化尾渣含有氰化物、重金屬等有害物質(zhì)，被列入危險(xiǎn)固廢，其產(chǎn)生與積存不僅占用大量的耕地，而且危及積存地及周邊居民和牲畜安全，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。
氰化尾渣中含有鐵、硅、鋁、銅、金、銀等有價(jià)元素，從資源角度考慮具有一定的利用價(jià)值，長(zhǎng)期以來(lái)氰化尾渣被用作水泥添加劑、煉鐵原料、提取金、銀貴金屬、生產(chǎn)氧化鐵等，其中由氰化尾渣提取金、銀貴金屬受到社會(huì)各界重視。有關(guān)院校、科研院所近年來(lái)也進(jìn)行了由氰化尾渣分離、提取貴金屬的研究，發(fā)表了一些文章，產(chǎn)生了一些專利。但由于普遍存在著金、銀浸出率偏低、未能對(duì)氰化尾渣中的鐵、鋁、銅、硅等有價(jià)元素進(jìn)行綜合利用，二次污染嚴(yán)重等不足，因此均未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
二、氰化尾渣中的有價(jià)元素及綜合利用
從金、銀在氰化尾渣中的賦存狀態(tài)看，在用氰化物對(duì)金礦石進(jìn)行浸出過(guò)程，金礦粉中裸露的、能夠與氰化物接觸的金、銀被大部分浸出，未被浸出部分通常為包裹于黃鐵礦或赤鐵礦中，以及包裹于石英或硅鋁酸鹽晶格中的金和銀。由于處于被包裹狀態(tài)，這部分金、銀很難被進(jìn)一步浸出。要有效浸出并分離這些金、銀，就必須首先破壞金、銀這種被包裹狀態(tài)，使氰化尾渣中的金、銀在浸出過(guò)程能夠與金、銀浸出劑相接觸，這是實(shí)現(xiàn)對(duì)氰化尾渣中金、銀浸出、分離和提取的基本前提。
破壞氰化尾渣中金、銀的被包裹狀態(tài)，最有效的方法是采用酸浸工藝浸出其中的鐵、鋁，首先破除鐵、鋁對(duì)金銀的包裹，再采用堿浸工藝浸出其中的硅，破壞石英及硅鋁酸鹽對(duì)金、銀的包裹，然后再采用無(wú)害化浸出法，將金和銀從富集體中浸出。
分離、提取氰化尾渣中的金和銀，其前提是通過(guò)采用酸浸和堿浸工藝破壞由鐵和硅對(duì)金、銀所形成的包裹，而酸、堿浸出過(guò)程又必然有一定量的酸、堿浸出液產(chǎn)品。如果不對(duì)所述酸、堿浸出液進(jìn)行綜合利用，那么必將由此對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)也將因處理成本過(guò)高而使對(duì)金、銀的分離與提取失去應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)意義。
將酸浸出液中的鐵、鋁分離，并以此為基礎(chǔ)制備相應(yīng)的鐵、鋁化合物產(chǎn)品，將堿浸出液用于白炭黑或其他硅化合物制備，既能夠消除由酸、堿浸出液排放對(duì)環(huán)境造成的污染，又能夠制得附加值相對(duì)較高的產(chǎn)品，更能使對(duì)貴金屬的分離與提取成為一項(xiàng)能夠創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的工業(yè)活動(dòng)。從價(jià)值角度看，鐵、鋁、硅雖然為低值元素，所得化合物雖然附加值遠(yuǎn)不及金、銀，但由于氰化尾渣中含量較高，因此所創(chuàng)造的收益卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金、銀。金、銀雖然為貴金屬，價(jià)值較高，但由于含量較低（金多在1-6g/t之間，銀多在15-35g/t之間），因此所創(chuàng)造的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵、鋁、硅。以含TFe 21%、SiO2 24%、Al2O3 2.76%、Cu 0.16%、Ag 20.4g/t、Au 1.42g/t的氰化尾渣為例，依照上述思路進(jìn)行處理，產(chǎn)品為氧化鐵紅工業(yè)顏料、輪胎用白炭黑、冰晶石、海綿銅、銀粉、金粉，經(jīng)處理后（按每處理1000kg氰化渣計(jì)）最終可以得到氧化鐵紅顏料648kg、輪胎用白炭黑237kg、高分子比冰晶石104kg、、海綿銅1.7kg、銀17.44g、金1.22g。按現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)格可實(shí)現(xiàn)銷售收入6999元。其中由低值元素鐵、鋁、硅所得產(chǎn)品銷售收入6547元，占銷售收入的93.5%，高值金屬金、銀、銅所得產(chǎn)品銷售收入452元，僅為銷售收入的6.5%。
綜上所述，對(duì)氰化尾渣的綜合利用，破壞鐵、硅元素對(duì)金、銀的包裹，是確保金、銀高效浸出的前提。酸、堿聯(lián)合浸出是破除鐵、硅元素包裹金、銀的重要方法。通過(guò)對(duì)酸、堿浸出液的綜合利用，制備相應(yīng)的鐵、鋁、硅產(chǎn)品，是對(duì)氰化尾渣進(jìn)行綜合利用成為一項(xiàng)有效益、無(wú)污染工業(yè)活動(dòng)的關(guān)鍵。高度重視氰化尾渣中鐵、鋁、硅等低值元素的綜合利用，以此為基礎(chǔ)回收利用其中的高價(jià)元素，是真正實(shí)現(xiàn)對(duì)氰化尾渣無(wú)害化、有效化、資源化利用的可靠保障。
三、黃金冶煉廢渣綜合利用新工藝
該工藝是基于“利廢不產(chǎn)廢、治污不產(chǎn)污”和“高效化、綠色化”的發(fā)展理念由河南省睿博環(huán)境工程技術(shù)有限公司研發(fā)。工藝概況：
1、有價(jià)資源利用范圍：氰化尾渣中所含的鐵、鋁、銅、硅和貴金屬金、銀等。
2、綜合利用產(chǎn)品：氧化鐵工業(yè)顏料、氧化鋁或冰晶石、輪胎用白炭黑、海綿銅、金粉、銀粉等。
3、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：
（1）有價(jià)元素浸出率及收得率
（2）主要物資能源消耗量（按每處理1000kg氰化尾渣計(jì)）：
（3）二次廢渣產(chǎn)生量
每處理1000kg干基氰化尾渣，產(chǎn)生干基二次殘?jiān)s150kg，主要成份為未分解完全的硅、鐵、鋁及其它微量金屬元素。所得二次殘?jiān)手行?，不含有害物質(zhì)，可用于生產(chǎn)建筑材料等。
4、工藝概要：
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5、技術(shù)狀態(tài)已先后通過(guò)基礎(chǔ)理論研究、實(shí)驗(yàn)室研究并確定了優(yōu)化工藝條件和工藝流程。以此為基礎(chǔ)，于2016年8月完成了500kg/d規(guī)模中試，工藝得到進(jìn)一步的完善和提升；2017年10~12月完成了2500t/a小型工業(yè)化試產(chǎn)驗(yàn)證，目前已發(fā)展成為成熟、可靠的工業(yè)化技術(shù)。
6、有益效果
通過(guò)酸堿聯(lián)合浸出和采用相應(yīng)的化合物制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氰化尾渣中鐵、鋁、銅、硅資源的綜合利用。同時(shí)打破了由鐵和硅對(duì)貴金屬金、銀所形成的包裹，使具備被浸出條件。非氰化浸金工藝的研發(fā)與使用，克服了氰化法所存在的毒性大、污染嚴(yán)重等弊端，而且由于對(duì)鐵、硅包裹的有效破除，大幅度提升了貴金屬的浸出率，尤其是金、銀的浸出率水平達(dá)到90%以上。處理過(guò)程“三廢”控制與循環(huán)利用手段完善，對(duì)環(huán)境無(wú)影響。運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。因此具有可觀的推廣與應(yīng)用前景。
綜上所述，氰化尾渣既是一種危險(xiǎn)工業(yè)固廢，但又因其含有鐵、鋁、硅、銅、金、銀等有價(jià)元素而具有一定的利用價(jià)值。對(duì)氰化尾渣的綜合利用，目前已報(bào)道的工藝因存在著這樣或那樣的技術(shù)缺陷而未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。研究開(kāi)發(fā)一種具有實(shí)用價(jià)值的、對(duì)環(huán)境無(wú)影響、資源綜合利用水平較高的氰化尾渣綜合利用新工藝既是環(huán)境保護(hù)的需要，也是黃金冶煉行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。黃金冶煉廢渣綜合利用新工藝的成功研發(fā)，無(wú)疑為氰化尾渣的綜合利用開(kāi)辟了一條切實(shí)可行的新途徑。