多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法

本技术涉及冶金，具体涉及多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法。

背景技术：

1、复杂难处理金矿已成为当前黄金产业的主要原料，该类矿石中的金常以微细粒形态赋存于硫化物并被紧密包裹。主流氰化提金工艺在处理此类矿石时存在明显局限，产生大量氰化尾渣，且尾渣含金高、伴生有价金属回收率不足。目前，行业面临的困境在于：原生复杂金精矿与二次氰化尾渣共同构成了“多源含金资源”，而传统氰化技术路线已无法适配此类物料的特性，导致资源浪费与环保风险并存。因此，开发一种能够高效处理多源含金资源的新技术已迫在眉睫。

2、近年来，基于有色金属火法冶炼中贱金属锍对贵金属具有强亲和性的原理，研究者提出了“造锍捕金”的技术思路。该思路通过添加铜、铅等金属作为捕集剂，在协同熔炼过程中形成铜锍或粗铅，从而实现金的富集与捕收。例如，公开号为cn113025821a的中国专利即公开了一种采用富氧侧吹炉将氰化尾渣与金铜精矿等物料协同熔炼的方法，使金、银、铜等有价金属进入冰铜相回收，整个流程不产生危废渣。然而，现有造锍捕金技术普遍依赖大规模外购铜精矿或铅精矿作为捕集剂，这不仅因捕集剂自身成本较高而影响提金经济性，也因其价格易受大宗金属市场波动，导致工艺经济运行效果不稳定。此外，在系统中大量配入铜、铅精矿会显著稀释原料中的金品位，进而增加后续金提取工序的处理负荷与难度，金生产周期延长，资金占用增大，生产成本增加。该方法充分利用了金矿中的内源性铁硫组分，进行造锍捕金，避免了铜铅锍捕金技术对铜铅捕集剂的依赖和金富集提取过程的无效稀释，缩短，减少，还可协同处理氰化尾渣。相比传统氰化提金工艺，金回收率高，有价金属综合回收率高，特别适合现有单一黄金冶炼企业的技术迭代升级。

3、复杂金精矿自身通常含有较高含量的铁、硫及多种伴生金属成分，而这些铁、硫元素正是金属锍的关键组成。因此，若能直接利用金矿中固有的fe、s等内源组分，实现内源性铁硫自熔炼造锍，并使金等有价金属选择性地富集于铁锍相中，将是一条更具效率与创新潜力的技术路径。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中的贵金属回收率低，需要额外添加捕集剂的技术问题，提供一种在不外加捕集剂（如铜精矿）的情况下，实现多源含金资源中金的高效捕集与富集。

2、为了实现上述目的，本技术提供多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，包括以下步骤：

3、（1）将多源含金资源、中间返回料、渣型调质剂与硫铁添加剂进行混合配料，得到混合物料；

4、（2）将混合物料加入熔炼炉，同时喷吹富氧空气与粉煤进行控氧硫化熔炼，产出捕金铁锍、高温烟气和熔炼渣；

5、（3）熔炼过程产生的熔炼渣由堰口流入电热前床，进行保温沉降，分离渣中夹带的铁锍，前床沉清渣放入渣包进行缓冷处理，渣温接近室温后，翻包倒渣、分拣铁锍后，渣送破碎、磨矿、浮选，得铁锍渣精矿返回熔炼炉；选矿尾渣出售，作建筑掺和料；

6、（4）捕金铁锍通过火法吹炼或湿法浸出工艺梯级提取有价成分。

7、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法的核心思路在于：充分利用多源含金资源自身或外加少量的硫、铁组分，通过控氧硫化熔炼构建以fes为主的铁基锍相，利用铁锍相对金、银等贵金属的良好捕集能力，在高温熔池熔炼过程中实现金及伴生有价金属的定向富集。其大致原理为：在控氧硫化熔炼的特定气氛与温度条件下，多源含金资源中关键组分发生氧化还原反应。金精矿中部分铁经氧化后与渣型调质剂中的sio2等造渣成分反应，形成以铁橄榄石和钙铁硅酸盐为主的熔炼渣；另一部分铁则以fes形式与铜、铅、锌等有价金属的硫化物共同形成铁锍相。铁锍相与熔炼渣因密度差和界面张力差异而自然分层，金、银等贵金属原子通过溶解-分配机制选择性富集于铁锍相中，从而实现金与脉石的高效分离。

8、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（1）中，所述多源含金资源包括复杂金精矿、氰化尾渣等含金物料中的一种或多种，成分按质量含量计包括：au5-100g/t、ag 100-500g/t、fe 15-30%、s 10-35%、sio210-40%、cao 1-10%、as 2-10%，以及cu、pb、zn、sb等伴生元素中的一种或多种。

9、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（1）中，当所述多源含金资源为焙烧氰化尾渣等低硫物料时，需额外补充硫铁添加剂以满足造锍所需的硫含量；所述硫铁添加剂选自硫铁精矿、石膏渣、氧化铁精矿的一种或多种，添加量为多源含金资源质量的5-40%；所述渣型调质剂的添加量为多源含金资源质量的5-30%，所述粉煤添加量为多源含金资源质量的1-10%。

10、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（2）中，所述熔炼炉包括富氧侧吹炉、富氧顶吹炉、富氧底吹炉、顶侧复合炉，优选的，选用富氧侧吹炉作为熔炼设备。

11、控氧硫化熔炼过程可能发生如下反应：

12、2fes2= 2fes + s2

13、fes + 3fe2o3= 7feo + so2

14、fe2o3+ co = 2feo + co2

15、fes2+ feo + c = 2fes + co

16、fes2+ feo + co = 2fes + co2

17、4feass + 3o2= 4fes + 2as2o3

18、2fes + 3o2= 2feo + 2so2

19、6feo + o2= 2fe3o4

20、2feo + sio2= fe2sio4

21、3fe3o4+ fes + 5sio2= 5fe2sio4+ so2

22、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（2）中，控制富氧空气的氧气体积浓度为40-90%，氧料比为50-130nm³/t混合料，熔炼温度1200-1350℃。

23、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（2）中，通过侧吹喷枪向熔炼炉内喷吹富氧空气和粉煤，促进铁锍相形成与聚集；熔炼结束后经保温沉降，实现铁锍相与熔炼渣的分离。所述中间返回料包括来自后端工艺或其它系统产生的含砷渣、烟尘等中的一种或多种。

24、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（2）中，控制熔炼渣铁fe/sio2质量比为0.5-1.2，cao/sio2质量比为0.1-0.6，使熔炼渣熔点≤1250℃、粘度≤0.5 pa·s。

25、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（2）中，铁锍相与熔炼渣的密度差≥1.5g/cm³，界面张力差≥200mn/m，所述捕金铁锍的铁含量为40-70%。

26、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（2）中，捕金铁锍按照质量含量计包括：au 20-250g/t、fe 40-70%、s 25-35%及1-10%的cu、pb、sb、bi等伴生元素。

27、上述的多源含金资源熔池熔炼铁锍捕金的方法，优选的，步骤（3）中，电热前床保温沉降的温度为1200-1300℃，保温沉降时间为30-60min，使铁锍相与熔炼渣实现重力分层分离，熔炼渣中金含量≤0.5g/t。

28、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

29、（1）内源性硫铁调控，高效捕集金银。本发明创新性地利用多源含金资源自身富含的铁、硫组分，直接进行造铁锍（fes）熔炼，高效捕金及伴生金属元素。该技术摒弃了现有协同熔炼技术对外购铜、铅精矿的依赖，显著降低了捕集剂成本，同时避免了金品位被稀释，更从本质上突破了现有协同熔炼工艺的经济性制约。

30、（2）工艺流程适配性强，投资回报率高。本发明由于无需大规模、高价外购铜、铅精矿，本工艺运营成本低，且易于在现有冶金装置基础上进行适配性改造，具备投资少、周期短、投产快的特点，经济性突出，特别适合现有黄金冶炼企业的快速技术升级与降本增效。

31、（3）清洁高效，实现危废源头消除与协同资源化。本发明采用的铁锍捕金工艺，彻底避免了传统氰化提金产生剧毒氰化危废的问题。同时，工艺系统具备协同处置氰化尾渣的能力，可将后端产生的氰化尾渣、含砷渣等危废作为配料回用，通过内源组分的高效循环与熔融固化，实现危废的无害化与资源化。