本發(fā)明屬于火法冶金技術領域，具體涉及一種高s高fe含pb金礦兩步法熔煉回收金和鉛的方法。

背景技術：

目前高s高fe含pb復雜金礦中金的提煉方法根據(jù)金的賦存狀態(tài)不同也有所不同，主要有以下方法：磨礦-焙燒法，生物氧化，加壓氧浸法等。

針對鐵包裹型金礦，磨礦細化是破壞包裹使金暴露而提高金浸出率最為直接的方法，然而隨著磨礦細度的增加，磨礦成本大幅提升，一些難處理金礦的金仍不能被暴露，且礦樣顆粒過細還會在浸金過程中吸附已進入液相中的金，反而降低了金浸出率。

生物氧化利用嗜酸細菌和中溫嗜熱細菌等自養(yǎng)菌種，預先對包裹金的黃鐵礦和毒砂等礦物進行處理，將其氧化為硫酸鹽、硫磺及硫酸，從而使金裸露出來，再進行有效的氰化提金。該方法有成本低、浸出率高等優(yōu)點，但是生產(chǎn)周期過長、原料適應性窄。中國的金礦產(chǎn)資源多種多樣，而細菌氧化煉金技術僅針對于某一特定種類礦有效，且細菌生長需要特定的條件，因此該方法很難得到推廣。

硫酸加壓氧浸法采用濕法冶金的方法來分解黃鐵礦、毒砂而使包裹金被解離，是目前用濕法冶金來分解黃鐵礦、毒砂的方法中最成功的一種。該方法主要缺點：材質要求高，投資大，不易實施。

cn201110106567.3公開一種硫化金礦流態(tài)化焙燒方法，涉及一種難處理復雜原生金礦或低硫精礦，特別是含砷含硫含碳微細粒包裹型難處理金礦，將硫化金礦加入煤，在立式磨機中進行干燥與細磨混合，進行流態(tài)化焙燒；流態(tài)化焙燒的焙砂進行水淬后氰化浸金。優(yōu)點：解決了目前含砷難選冶金礦采用常規(guī)流程提金回收率較低的現(xiàn)狀。缺點：適用于低硫精礦焙燒預處理，對于高硫高鐵金礦不適用。

cn201210007217.6公開一種難浸金礦預處理方法，采用干-濕二級球磨活化預浸工藝，第一級干磨采取振動球磨，第二級濕磨采取攪拌球磨，將礦物粒度的降低與加酸預浸同時進行。優(yōu)點：在較低的溫度和壓力下實現(xiàn)硫化礦的完全氧化分解并抑制硫單質的生成，浸出溫度低，時間短，能耗低。缺點：能耗高，不適合高鐵包裹型金礦。

cn201310041102.3公開一種難選金礦的處理方法，該方法包括破碎勻漿、氧化脫碳、微生物催化以及氰化提金等步驟，本發(fā)明還提供了一種處理難選金礦的微生物菌劑。優(yōu)點：可以有效脫除金礦中的硫砷碳元素，同時提高了金元素的浸出率。缺點：生產(chǎn)周期過長、原料適應性窄。

cn201210260666.1公開一種對含硫金礦物進行微波焙燒和非氰浸金的節(jié)能優(yōu)化工藝，包括如下步驟：(1)將金精礦或金礦石加水攪拌成礦漿；(2)微波輻射焙燒；(3)在焙砂中加入fe2(so4)3和feso4，再加水進行細磨；(4)細磨后多段浸出、磁選。優(yōu)點：采用本發(fā)明可將含硫的金礦石或金精礦中金的浸出率提高到97％以上。缺點：采用微波焙燒、細磨、分段浸出，成本高、流程長、能耗高。

上述方法在處理高s高fe含pb復雜金礦時，存在或金提取率低，或工藝復雜、能耗高，或材質要求苛刻等問題，難以工業(yè)應用。鑒于目前的技術很難突破高s高fe含pb復雜金礦提取金的技術瓶頸，而低耗高效處理高s高fe含pb復雜金礦是當前國內外對復雜難處理金礦資源高效利用研究的發(fā)展趨勢，隨著能源的緊張和環(huán)保法規(guī)日益嚴格，傳統(tǒng)火法冶金工藝逐漸被新的強化熔煉法代替。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高s高fe含pb金礦兩步法熔煉回收金和鉛的方法，通過直接熔煉和還原熔煉得到含金的粗鉛鐵合金，從而回收金和鉛。

本發(fā)明所述的高s高fe含pb金礦兩步法熔煉回收金和鉛的方法，包括如下步驟：

(1)直接熔煉：

將高s高fe含pb金礦、助熔劑混合均勻，放入坩堝中，在壓縮空氣條件下熔煉，熔煉后，冷卻降溫，取出坩堝，放入冰水中冷淬，得到鉛-鐵混合熔融體和熔渣，然后分離；

(2)還原熔煉：

將分離后得到的鉛-鐵混合熔融體、炭混合均勻后，進行熔煉，熔煉后，冷卻降溫，得到富集金的粗鉛鐵合金。

其中：

步驟(1)所述的高s高fe含pb金礦含有s：10～25wt.％，fe：15～30wt.％，si：10～25wt.％，pb：4～20wt.％，o:10～30wt.％，au：20～100g/t；高s高fe含pb金礦的粒度為0.075～0.125mm。

步驟(1)所述的助熔劑為鐵鈣硅渣，鐵鈣硅渣中fe/si摩爾比為1.1～1.4:1，ca/si摩爾比為0.2～0.5:1，鐵鈣硅渣由fe2o3含量大于70wt.％的鐵礦石，sio2含量大于85wt.％的石英砂和cao含量大于90wt.％的生石灰制備而成。

步驟(1)所述的高s高fe含pb金礦、助熔劑的質量比為1:0.1～0.3。

步驟(1)所述的壓縮空氣的壓力為0.7～0.9mpa，流速為10～15m/s。

步驟(1)所述的熔煉溫度為1100～1300℃，熔煉時間為20～60min，熔煉后，冷卻降溫至500～600℃。

步驟(2)所述的炭為焦炭，c含量在90wt.％以上。

步驟(2)所述的鉛-鐵混合熔融體與炭的質量比為1:0.01～0.05。

步驟(2)所述的熔煉溫度為1100～1400℃，熔煉時間為20～40min，熔煉后，冷卻降溫至室溫。

步驟(1)、步驟(2)熔煉過程中產(chǎn)生的so2煙氣收塵，通入堿性溶液中吸收so2，凈化后排放。

所述的鉛-鐵混合熔融體含有fe：30～60wt.％，s：15～30wt.％，pb：5～30wt.％，au：50～150g/t；所述的富集金的粗鉛鐵合金含有fe：45～81wt.％，pb：10～45wt.％，au：80～200g/t。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明金礦中的金屬元素在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，通入壓縮空氣后，使得金屬離子之間、金屬與硫之間、金屬與氧之間通過離子鍵相互結合，在重力作用下沉降到底部形成富含au、fe、pb的硫化物和氧化物的鉛-鐵混合熔融體；對鉛-鐵混合熔融體進行加炭還原熔煉，熔煉過程中，處于還原氣氛中，將鉛-鐵混合熔融體中的金屬化合物進一步還原成金屬粒子，形成富集金的粗鉛鐵合金。

本發(fā)明將高s高fe含鉛被包裹的微粒金等難處理金礦添加助熔劑進行直接熔煉，將金屬元素au、fe、pb富集到鉛-鐵混合熔融體中，進一步加炭進行還原熔煉，將鉛-鐵混合熔融體相中的金屬化合物還原形成富集金的粗鉛鐵合金。金的回收率大于90％，鉛的回收率大于92％。高s高fe含pb金礦兩步法熔煉適用范圍廣，可以處理多種類型的難處理金礦，對金屬元素富集程度高，能源消耗低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程圖。

具體實施方式

以下結合實施例對本發(fā)明做進一步描述。

實施例1

高s高fe含pb金礦含有s：15wt.％，fe：25wt.％，si：20wt.％，pb：4.7％，o:30wt.％，au：30g/t，其余為al、k等常規(guī)雜質；高s高fe含pb金礦的粒度為0.075～0.09mm。

助熔劑為鐵鈣硅渣，其中鐵鈣硅渣由fe2o3含量為85wt.％的鐵礦石、sio2含量98wt.％的石英砂、cao含量為95wt.％的生石灰制備而成，fe/si摩爾比為1.2:1，ca/si摩爾比為0.2:1。

將上述金礦與助熔劑以質量比1:0.2混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝放入溫度為1250℃的沸騰爐內，同時通入0.8mpa、流速10～15m/s的壓縮空氣，熔煉30min，自然冷卻到600℃，用坩堝鉗取出，置于冰水混合物中。等完全冷卻后，將剛玉坩堝沿著垂直面切割為兩部分。焙燒后的物料分成上下兩層，上層為熔渣，下層為鉛-鐵混合熔融體，金富集在鉛-鐵混合熔融體中。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：48.5wt.％，s：20wt.％，pb：7.7wt％，au：65g/t，其余為氧元素。

將鉛-鐵混合熔融體與焦炭以質量比1:0.04混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝再次置于溫度為1250℃沸騰爐內熔煉30min，自然冷卻至室溫，按上述方法切割剛玉坩堝得到粗鉛鐵合金，金富集其中。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：76wt.％，pb：22wt.％，au:116g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

煙氣中二氧化硫采用氫氧化鈉溶液吸收，經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為95％，鉛回收率為96％。

實施例2

高s高fe含pb金礦含有s：19wt.％，fe：29wt.％，si：16wt.％，pb：5wt.％，o:28wt.％，au：60g/t，其余為al、k等常規(guī)雜質；高s高fe含pb金礦的粒度為0.09～0.125mm。

助熔劑為鐵鈣硅渣，其中鐵鈣硅渣由fe2o3含量為86wt.％的鐵礦石、sio2含量95wt.％的石英砂、cao含量為90wt.％的生石灰制備而成，fe/si摩爾比為1.15:1，ca/si摩爾比為0.3:1。

將上述金礦與助熔劑以質量比1:0.25混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝放入溫度為1200℃的沸騰爐內，同時通入0.8mpa、流速10～15m/s的壓縮空氣，熔煉30min，自然冷卻到500℃，用坩堝鉗取出，置于冰水混合物中。等完全冷卻后，將剛玉坩堝沿著垂直面切割為兩部分。焙燒后的物料分成上下兩層，上層為熔渣，下層為鉛-鐵混合熔融體，金富集在鉛-鐵混合熔融體中。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：47wt.％，s：24wt.％，pb：8.9wt％，au：98g/t，其余為氧元素。

將鉛-鐵混合熔融體與焦炭以質量比1:0.05混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝再次置于溫度為1200℃沸騰爐內熔煉20min，自然冷卻至室溫，按上述方法切割剛玉坩堝得到粗鉛鐵合金，金富集其中。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：80.3wt.％，pb：15.4wt.％，au：135g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

煙氣中二氧化硫采用氫氧化鈉溶液吸收，經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為93％，鉛回收率為95％。

實施例3

高s高fe含pb金礦含有s：16wt.％，fe：20wt.％，si：18wt.％，pb：15wt.％，o:26wt.％，au：70g/t，其余為al、k等常規(guī)雜質；高s高fe含pb金礦的粒度為0.075～0.09mm。

助熔劑為鐵鈣硅渣，其中鐵鈣硅渣由fe2o3含量為82wt.％的鐵礦石、sio2含量94wt.％的石英砂、cao含量為92wt.％的生石灰制備而成，fe/si摩爾比為1.25:1，ca/si摩爾比為0.4:1。

將上述金礦與助熔劑以質量比1:0.1混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝放入溫度為1200℃的沸騰爐內，同時通入0.8mpa、流速10～15m/s的壓縮空氣，熔煉30min，自然冷卻到600℃，用坩堝鉗取出，置于冰水混合物中。等完全冷卻后，將剛玉坩堝沿著垂直面切割為兩部分。焙燒后的物料分成上下兩層，上層為熔渣，下層為鉛-鐵混合熔融體，金富集在鉛-鐵混合熔融體中。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：37.6wt.％，s：19.6wt.％，pb：22wt.％，au：81.2g/t，其余為氧。

將鉛-鐵混合熔融體與焦炭以質量比1:0.03混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝再次置于溫度為1200℃沸騰爐內熔煉30min，自然冷卻至室溫，按上述方法切割剛玉坩堝得到粗鉛鐵合金，金富集其中。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：59.6wt.％，pb：37wt.％，au：118g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

煙氣中二氧化硫采用氫氧化鈉溶液吸收，經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為90％，鉛回收率為92％。

實施例4

高s高fe含pb金礦含有s：21wt.％，fe：20wt.％，si：18.6wt.％，pb：20wt.％，o:19wt.％，au：55g/t，其余為al、k等常規(guī)雜質；高s高fe含pb金礦的粒度為0.075～0.09mm。

助熔劑為鐵鈣硅渣，其中鐵鈣硅渣由fe2o3含量為80wt.％的鐵礦石、sio2含量95wt.％的石英砂、cao含量為90wt.％的生石灰制備而成，fe/si摩爾比為1.1:1，ca/si摩爾比為0.5:1。

將上述金礦與助熔劑以質量比1:0.3混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝放入溫度為1200℃的沸騰爐內，同時通入0.8mpa、流速10～15m/s的壓縮空氣，熔煉25min，自然冷卻到600℃，用坩堝鉗取出，置于冰水混合物中。等完全冷卻后，將剛玉坩堝沿著垂直面切割為兩部分。焙燒后的物料分成上下兩層，上層為熔渣，下層為鉛-鐵混合熔融體，金富集在鉛-鐵混合熔融體中。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：45wt.％，s：15wt.％，pb：28wt.％，au：80g/t，其余為氧。

將鉛-鐵混合熔融體與焦炭以質量比1:0.05混合均勻后，放入剛玉坩堝中，將剛玉坩堝再次置于溫度為1200℃沸騰爐內熔煉20min，自然冷卻至室溫，按上述方法切割剛玉坩堝得到粗鉛鐵合金，金富集其中。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：58.84wt.％，pb：40.6wt.％，au：140g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

煙氣中二氧化硫采用氫氧化鈉溶液吸收，經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為90％，鉛回收率為93％。

對比例1

除了不加入壓縮空氣，其余如實施例1。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：40.5wt.％，s：25wt.％，pb：5.5wt％，au：58g/t，其余為氧元素。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：74wt.％，pb：18wt.％，au:110g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為90％，鉛回收率為91％。

對比例2

除了不加入壓縮空氣，其余如實施例2。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：45wt.％，s：26wt.％，pb：6.7wt％，au：90g/t，其余為氧元素。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：79.3wt.％，pb：12.8wt.％，au：120g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為88％，鉛回收率為89％。

對比例3

除了不加入壓縮空氣，其余如實施例3。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：38.9wt.％，s：21wt.％，pb：20wt.％，au：75.3g/t，其余為氧。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：61wt.％，pb：35wt.％，au：102g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為85％，鉛回收率為90％。

對比例4

除了不加入壓縮空氣，其余如實施例4。

鉛-鐵混合熔融體含有fe：44wt.％，s：17wt.％，pb：25wt.％，au：72g/t，其余為氧。

富集金的粗鉛鐵合金含有fe：59.9wt.％，pb：37.3％，au：120g/t，其余為金屬雜質。再通過電解法得到金和鉛。

經(jīng)過兩步熔煉，金回收率為80％，鉛回收率為90％。

實施例及對比例中回收率的計算按照以下公式：

回收率＝回收金屬的重量/高s高fe含pb金礦中的金屬重量。