金锑矿还原固硫焙烧—选冶联合提取研究

欧阳臻; 陈艺锋; 胡宇杰; 唐朝波; 陈永明; 叶龙刚

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.03.449

黄金科学技术 >

2019 , Vol. 27 >Issue 3: 449 - 457

DOI: https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2019.03.449

采选技术与矿山管理

金锑矿还原固硫焙烧—选冶联合提取研究

欧阳臻 ^,¹ ,
陈艺锋 ¹ ,
胡宇杰 ¹ ,
唐朝波 ² ,
陈永明 ² ,
叶龙刚 ^,¹

展开

1. 湖南工业大学冶金与材料工程学院，湖南株洲 412007
2. 中南大学冶金与环境学院，湖南长沙 410083

叶龙刚（1986-），男，安徽六安人，博士，讲师，从事重金属清洁冶金研究工作。yelonggang@sina.cn

欧阳臻（1994-），男，湖南永州人，硕士研究生，从事重金属固硫熔炼研究工作。1032168134@qq.com

收稿日期: 2018-07-11

修回日期: 2018-11-12

网络出版日期: 2019-07-09

基金资助

国家自然科学基金项目“基于低温还原相转化的硫化锑矿清洁提取基础研究”(51604105)

收起

Reduction and Sulfur-fixing Roasting and Combination of Beneficiation and Metallurgy for Extraction of Gold-stibnite Concentrate

Zhen OUYANG ^,¹ ,
Yifeng CHEN ¹ ,
Yujie HU ¹ ,
Chaobo TANG ² ,
Yongming CHEN ² ,
Longgang YE ^,¹

Expand

1. School of Metallurgical and Material Engineering，Hunan University of Technology，Zhuzhou 412007，Hunan，China
2. School of Metallurgy and Environment，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China

Received date: 2018-07-11

Revised date: 2018-11-12

Online published: 2019-07-09

Fold

本文亮点

针对含金锑矿回收利用难，提出了一种还原固硫焙烧—选冶联合提取工艺，分别以ZnO和碳粉为固硫剂和还原剂进行硫化锑还原固硫焙烧，直接产出富集了金的金属锑，同时产出硫化锌，再选别分离得到粗锑粉和硫化锌精矿。主要研究了焙烧过程固硫机理，证明整个还原固硫焙烧分2步进行：在800 ℃之前，主要发生Sb₂S₃与ZnO的交互反应，生成Sb₂O₃；当温度高于800 ℃时，Sb₂O₃才会被大量还原成金属锑。固硫反应和还原反应均较为充分，在1 000 ℃条件下固硫率和金属锑生成率分别为98.96%和92.99%，且金属锑和硫化锌颗粒无包裹。金锑矿焙烧后通过重选—浮选获得了90.57%的锑直收率，其中锑品位为92.06%，金含量达134×10^-6，金回收率为87.82%，同时硫化锌精矿品位和固硫率分别达79.10%和94.35%，验证了工艺的可行性，新工艺具有低温、低碳及清洁环保的优点。

本文引用格式

欧阳臻 , 陈艺锋 , 胡宇杰 , 唐朝波 , 陈永明 , 叶龙刚 . 金锑矿还原固硫焙烧—选冶联合提取研究[J]. 黄金科学技术, 2019 , 27(3) : 449 -457 . DOI: 10.11872/j.issn.1005-2518.2019.03.449

Highlights

Antimony-bearing gold ore is a kind of refractory gold deposit.Because gold is generally shown in microscopic particles wrapped in antimony，iron and arsenic sulfide，the general gold leaching method is not very effective in dealing with this mine.In views of the extraction difficulty of antimony-bearing gold ore，a new process based on the reduction and sulfur-fixing roasting and combination of beneficiation and metallurgy was proposed.Using ZnO and carbon as sulfur fixing agent and reductant，antimony sulfide is transformed to metal Sb and ZnS，and the gold is gathered in the former.Then the mixture is separated by mineral separation method.Gold enter the crude antimony powder following antimony.Crude antimony powder has been refined to obtain fine antimony powder，while zinc sulfide concentrate can be directly used in the smelting of zinc to produce metal zinc.The mechanism of the roasting process were investigated in detail，and the results show that overall reaction contained two steps.When the temperature is below 800 ℃，the main reaction are performed between Sb₂S₃ and ZnO to yield Sb₂O₃.Less antimony oxide is reduced and no more metal antimony is obtained.When the temperature is higher than 800 ℃，a large amount of the Sb₂O₃ is reduced to metallic antimony.The particle of antimony and zinc sulfide distributed respective without parcel.Both sulfur-fixing and reducing reactions are engaged completely，and with the increase of temperature，the sulfur-fixing rate and the production rate of metal antimony increased.The sulfur-fixing rate of ZnO and generation rate of antimony reached 98.96% and 92.99% respectively at 1 000 ℃.In a gravity separation and flotation test of the roasting product of Sb-bearing gold concentrate，Sb could be extracted with a direct recovery rate of 90.57%，while the grade of cured antimony and content of gold were 92.06% and 134×10^-6，meanwhile，the sulfur-fixing rate reached 94.35%.So the new process is feasibility with the advantages of low temperature and low carbon，cleaning and environmental process.

[an error occurred while processing this directive]

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

1	田润青，刘云华，田民民，等 .陕西某微细浸染型金矿选矿试验研究［J］.黄金科学技术，2016，24（6）：102-106. Tian Runqing ， Liu Yunhua ， Tian Minmin ，et al .Mineral processing experiments on fine-disseminated gold ore from Shaanxi Province［J］.Gold Science and Technology，2016，24（6）：102-106.

2	刘朋，王为振，陈学辉，等 .甘肃某难处理金精矿的预处理与生产实践［J］.矿冶，2016，25（4）：45-47. Liu Peng ， Wang Weizhen ， Chen Xuehui ，et al .The pretreatment and production practice of a refractory gold concentrate from Gansu［J］.Mining and Metallurgy，2016，25（4）：45-47.

3	靳冉公，王云，李云，等 .碱性硫化钠浸出含锑金精矿过程中金锑行为［J］.有色金属（冶炼部分），2014（7）：38-41. Jin Rangong ， Wang Yun ， Li Yun ，et al .Behavior of gold and antimony during leaching of Sb-bearing gold concentrate with sodium sulfide［J］.Nonferrous Metals （Extractive Metallurgy），2014（7）：38-41.

4	Yang T Y ， Rao S ， Liu W F ，et al .A selective process for extracting antimony from refractory gold ore［J］.Hydrometallurgy，2017，169：571-575.

5	王浩，田庆华，辛云涛，等 .含锑难处理金矿臭氧氧化预处理工艺研究［J］.黄金科学技术，2016，24（4）：154-159. Wang Hao ， Tian Qinghua ， Xin Yuntao ，et al .Research on the process of pretreatment of refractory gold ores containing antimony by ozonation leaching［J］.Gold Science and Technology，2016，24（4）：154-159.

6	Guo X Y ， Xin Y T ， Wang H ，et al .Mineralogical characterization and pretreatment for antimony extraction by ozone of antimony-bearing refractory gold concentrates［J］.Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2017，27（8）：1888-1895.

7	宋言，杨洪英，佟琳琳，等 .甘肃某复杂难处理金矿细菌氧化—氰化实验研究［J］.黄金科学技术，2018，26（2）：241-247. Song Yan ， Yang Hongying ， Tong Linlin ，et al .Experimental study on bacterial oxidation-cyanidation of a complex refractory gold mine in Gansu Province［J］.Gold Science and Technology，2018，26（2）：241-247.

8	邓琼，李骞，白云汉，等 .含砷锑金精矿的生物预氧化—氰化浸金研究［J］.矿冶工程，2011，31（5）：84-87. Deng Qiong ， Li Qian ， Bai Yunhan ，et al .Study on leaching of gold concentrate bearing arsenic and antimony by bio-preoxidation and cyanidation［J］.Mining and Metallurgical Engineering，2011，31（5）：84-87.

9	潘自维，刘朋，邵京明，等 .金精矿焙烧酸浸渣浮选脱碳试验研究［J］.有色金属（选矿部分），2017（5）：32-34. Pan Ziwei ， Liu Peng ， Shao Jingming ，et al .Experimental study on decarburization flotation of gold concentrates roasting-acid leaching residue［J］.Nonferrous Metals （Mineral Processing Section），2017（5）：32-34.

10	雷霆，朱从杰，张汉平 .锑冶金［M］.北京：冶金工业出版社，2009. Lei Ting ， Zhu Congjie ， Zhang Hanping .Antimony Metallurgy［M］.Beijing：Metallurgical Industry Press，2009.

11	刘洪吉 .中国锑业2016［J］.中国有色金属，2017（10）：46-49. Liu Hongji .Antimony industry of China 2016［J］.China Nonferrous Metals，2017（10）：46-49.

12	雷霆，王吉坤 .熔池熔炼—连续烟化法处理低品位锑矿工业试验研究［J］.有色金属（冶炼部分），2001（2）：15-18. Lei Ting ， Wang Jikun .Bath smelting of fuming treatment of low-grade antimony ore industry test［J］.Nonferrous Metals （Smelting Section），2001（2）：15-18.

13	王吉坤，雷霆 .熔池熔炼—连续烟化法处理低品位锑矿研究［J］.有色金属，2000，52（2）：44-48. Wang Jikun ， Lei Ting .Treating low grade antimony ore by bath smelting-continuous fuming process［J］.Nonferrous Metals，2000，52（2）：44-48.

14	Meng Y S ， Hua Y X ， Zhu F L .Effect of ZnS content on Pb-Sb separation of PbS-Sb₂S₃-ZnS ternary system under water vapor atmosphere［J］.Transaction of the Indian Institute of Metals，2015，68（1）：37-41.

15	戴曦，周康洁，李良斌，等 .辉锑矿富氧挥发熔池熔炼工艺研究［J］.矿冶，2015，24（4）：27-31. Dai Xi ， Zhou Kangjie ， Li Liangbin ，et al .Study on oxygen-enriched volatile bath smelting of stibnite concentrate［J］.Mining and Metallurgy，2015，24（4）：27-31.

16	王志刚，王宇佳 .硫化锑精矿富氧侧吹熔池熔炼新工艺研究［J］.湖南有色金属，2015，31（6）：41-44. Wang Zhigang ， Wang Yujia .Investigation on new technology of oxygen-enriched side-blowing bath smelting of antimony sulfide concentrates［J］.Hunan Nonferrous Metals，2015，31（6）：41-44.

17	段发明 .硫化锑精矿富氧顶吹熔池熔炼新工艺探讨［J］.有色冶金设计与研究，2010，31（6）：12-16. Duan Faming .Approach to new technology of oxygen-enriched top blowing bath smelting of antimony sulfide concentrate［J］.Nonferrous Metals Engineering and Research，2010，31（6）：12-16.

18	Liu W ， Luo H L ， Qing W Q ，et al .Investigation into oxygen-enriched bottom-blown stibnite and direct reduction［J］.Metallurgy and Materials Transaction B，2014，45（4）：1281-1290.

19	陈学兴 .富氧底吹工艺处理复杂铅锑矿的工业试验［J］.中国有色冶金，2015，44（4）：28-30. Chen Xuexing .Industrial test of processing complex lead antimony ore with oxygen-enriched bottom blowing process［J］.China Nonferrous Metallurgy，2015，44（4）：28-30.

20	曲胜利，李天刚，董准勤，等 .富氧底吹熔炼生产实践及底吹炉设计改进探讨［J］.中国有色冶金，2012,41（1）:10-13. Qu Shengli , Li Tiangang , Dong Zhunqin ,et al .Discussion on production practice of oxygen-enriched bottom-blown smelting and design improvement of bottom-blown furnace［J］.China Nonferrous Metallurgy,2012,41(1):10-13.

21	李永春 .富氧底吹熔炼工艺生产实践［J］.中国资源综合利用，2017,35（7）:102-104. Li Yongchun .Production practice of oxygen enriched bottom blown smelting process［J］.China Resources Comprehensive Utilization,2017,35（7）:102-104.

22	Ye L G ， Tang C B ， Chen Y M ，et al .One-step extraction of antimony from low-grade stibnite in sodium carbonate- sodium chloride binary molten salt［J］.Journal of Cleaner Production，2015，93：134-139.

Options

文章导航