穆璐

1.中国难处理金矿资源的分布及特征:2.中国难处理金矿资源利用现状及前景:3.国外耐火冶金技术的应用现状及发展趋势:4.我国耐火冶金技术的现状及发展前景。

1.中国难处理金矿资源的分布及特征。中国有丰富的难处理金矿资源。已探明地质黄金储量约1000吨，属于难处理黄金资源，约占已探明储量的1/4。这类资源广泛分布于各产金省份。其中，贵州、云南、四川、甘肃、青海、内蒙古、广西、陕西等西部省份占有较大比重，辽宁、江西、广东、湖南等省区也有较大储量。主要资源矿区有:广西金牙金矿(30吨)、贵州烂泥沟矿区(52吨)、贵州紫木汗矿区(26吨)、贵州牙塔矿区(16吨)、云南镇远冬瓜窑矿区(10吨)、甘肃舟曲平定矿区(15吨)、甘肃岷县鹿儿坝矿区(30吨)、辽宁丰城(30吨)这些难处理矿石的成因很多，其中金的赋存状态和矿物组成是主要原因根据工艺矿物学特征，中国难处理金矿资源大致可分为三种主要类型。第一种金矿富含砷、碳和硫。在这种类型中，金矿石含有超过3%的砷、1-2%的碳和5-6%的硫。采用常规的氰化提金工艺，金的浸出率一般为20-50%，并消耗大量的Na2CN。当采用浮选工艺进行富集时，虽然可以获得高品位的金精矿，但精矿中含有砷和碳。第二类是含有包裹在脉石矿物中的金和以微细颗粒和微观形态存在的有害杂质的矿石。该类型中金属硫化物含量较低，约为1-2%，嵌布在脉石矿物晶体中的金细颗粒占20-30%。通过常规的氰化物提取或浮选，金回收率非常低。第三种金矿与砷和硫密切相关。其特点是砷和硫是金的主要载体矿物，砷含量中等。该类型矿石采用单一氰化提金工艺，金浸出标准低。如果通过浮选富集，黄金也能获得很高的回收率，但由于砷含量超标，很难出售。鉴于上述特点，解决我国难浸金矿资源难题仍需从以下三个方面入手:一是氰化浸金前应进行预处理，使金矿中伴生的主要矿物氧化分解，使包裹的金解离暴露，同时除去一些干扰氰化浸金的有害成分；其次，通过添加一些化学品或试剂，可以抑制或消除有害组分对氰化浸出过程的干扰，达到强化浸出的目的；第三，寻找一种新的高效或无毒的浸金溶剂替代氰化物，彻底解决环境污染问题。以上三项技术措施应是我们今后研发耐火冶金技术的主要方向。然而，从国内外技术发展趋势来看，难浸金矿预处理技术将成为今后开发应用的重要目标。二。中国难处理金矿资源利用规律及前景

为了开发利用我国的难处理黄金资源，近十年来，我们进行了大量的研究工作，从八五黄金工业科研计划到九五国家科技攻关，在企业和矿山的各种投入下，难处理资源得到了一定程度的开发利用。然而，整体情况并不乐观。有效、合理、安全、环保地从难处理金矿资源中提取黄金的比例不高。目前的开发利用方式大致可以分为两类。一种是采用预处理技术或强化浸金措施，对难处理金矿石的资源矿山现场生产黄金的方法。如湖南金矿采用两段氧化焙烧工艺处理高砷金精矿，甘肃岷县禄丰金矿采用原矿焙烧工艺处理砷碳低硫金精矿，乌拉嘎金矿和江西金山金矿采用金精矿氰化工艺。这些矿山的资源利用现状是金回收率普遍较低或环境受到一定程度的污染和破坏，迫切需要从工艺技术上从根本上解决问题。另一类难处理金资源的矿山采用浮选或其他富集方法生产难处理金精矿，集中销售给冶炼厂。该方法的资源利用率主要取决于冶炼厂预处理工艺的技术水平。【下一步】目前，我国已有34家定点企业获准在全国范围内采购含金物料进行冶炼加工，其中黄金冶炼厂22家，有色冶炼厂12家。在这些冶炼厂中，除烟台黄金冶炼厂、莱州黄金冶炼厂和陕西中矿生物矿业工程有限公司外，已有3家冶炼厂开始采用细菌氰化预处理工艺处理部分含砷金精矿。其他冶炼企业大多仍采用金精矿直接氰化工艺或焙烧-氰化工艺，制约了我国“贫、细、杂”难处理金矿资源的多样性。因此，我国难处理金矿资源开发利用的现状是:虽然难处理金矿资源占有较大比重，但开发利用程度较低。冶炼企业对易处理的单一含金物料需求量大，原料市场竞争激烈。然而，难处理金精矿加工技术水平相对较低，生产的复杂金精矿销售困难，限制了难处理金资源的开发。这就造成了国内黄金行业生产的被动局面。一方面，容易处理的黄金资源日益枯竭；另一方面，投入了大量的地质勘查资金，但难以处理的已探明资源无法开发或开发利用程度低。目前比较有利的方面是，许多冶炼企业已经把目光投向了含砷、含碳、含微细颗粒的难处理含金物料的开发利用，纷纷寻找自己的渠道和途径突破技术难关，抢先占领潜在市场。因此，可以预见，随着预处理技术的工业化推广应用，耐火材料的产量将越来越大，难处理金矿资源的开发利用前景将更加广阔。三。国外耐火材料冶炼技术的应用现状及发展趋势。耐火材料冶炼技术的研究和发展受到了美国、南非、澳大利亚、加拿大等国家的重视。目前应用的预处理工艺基本都是国外开发研究，然后在工业上使用。这些技术的开发和应用，也使国外大部分已探明的耐火资源得以经济、合理、安全、环保地开发利用。目前，世界黄金总产量的约1/3来自难处理金矿，除了极细碳质难处理金矿仍缺乏有效的处理方法。从国外耐火材料冶炼技术的研究路线和应用效果可以看出，耐火材料冶炼技术的关键在于通过预氧化或预选对碳矿物进行“抢金”，所以所谓耐火材料冶炼技术主要是指预处理技术。目前已经开发、应用或正在研究的预处理技术有焙烧法、加压氧化法、细菌氧化法、化学氧化法、氯化法和含硫试剂氧化法等。从国外预处理技术的发展趋势和应用程度分析，认为焙烧氧化法、加压氧化法和细菌氧化法将成为未来难处理金矿的基础技术。焙烧是难处理金矿最古老、最传统的预处理方法，如多膛焙烧、回转窑焙烧和马弗炉焙烧。随着技术的进步和市场需求，近十年发展起来的两段流化床焙烧和原矿循环流化床焙烧为这一传统工艺的工业应用带来了新的活力。在过去的十年里，全世界已经建立了十多个焙烧和氧化工厂。典型的应用矿山有美国的Jerritt Canyon和Big Spring以及南非的New Consort。焙烧工艺具有较强的适应性(可处理碳质难处理金矿石)，较低的运行成本(硫含量在80%以上时易于自然进行)，当矿石含铜时，可通过浸泡和水浸工艺综合回收铜。这种工艺的缺点是对工艺参数和饲料成分的变化比较敏感，容易导致过烧或欠烧。欠烧时矿石中含硫、含砷矿物分解不充分，过烧时焙砂发生局部燃烧，使焙砂孔隙闭合找到一些颗粒进行二次包裹，导致金浸出率降低。而且焙烧过程中会产生二氧化硫和三氧化二砷，不利于综合回收时会严重污染大气和环境。目前，随着环保要求越来越严格，与该工艺相匹配的烟气处理成本将大大增加。因此，该工艺将受到湿法预处理工艺的挑战。为了更好地满足环保要求，降低能耗，增加焙烧强度，提高浸出率，焙烧技术得到了一定程度的改进和发展。近年来，国外研究机构正在开发更有效的焙烧技术，如热解-氧化焙烧、闪速焙烧和微波焙烧。虽然目前仍处于实验研究阶段，但微波焙烧已显示出良好的工业应用前景。热压氧化被认为是拉丁美洲最有效的预处理工艺。分为酸性热压氧化和碱性热压氧化。碱性热压氧化只适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低(< 20%)的难处理金矿石，因此酸性热压氧化工艺被广泛采用。酸性热压氧化是基于黄铁矿、毒砂等硫化矿物在高温高压下与氧气反应，改变矿物结构的机理。通过在酸性介质中高温高压下的一系列反应，使包覆的金暴露出来。达到氰化浸金的目的。1985年，美国麦克劳克林提金厂首次应用酸性热压氧化预处理工艺。此后，在美国、加拿大、巴西、巴布亚新新加坡和其他国家建立了近10个黄金提炼厂。这些提金厂多为大型原矿热压氧化工艺，日处理能力在1000吨以上。如美国的黄金罢工Getchell。该工艺对难处理金精矿也无效，巴西的Sao Renton、希腊的Olypias、巴布亚新几内亚的Porgora和加拿大的Campbell金矿是金精矿处理的代表。【接下来】热压氧化法的优点是黄铁矿和毒砂的氧化产物是可溶的，所以再细的金颗粒也会解离，所以金的回收率高。许多难浸金精矿加压浸出后，浸出率高达98%。同时，该工艺可以直接对原矿进行处理，对于不易浮选富集的金矿石更为有效。由于采用湿法工艺，不会造成烟尘污染。缺点:对设备的设计和材料要求很高；由于压力*和设备的防腐问题，会带来一定的安全风险；与生物氧化法相比，对运行维护水平的要求更高；此外，基础设施的投资成本较高，因此一般认为建设大型处理厂在经济上是合理的。有文献建议日处理能力应大于1200吨。最近，澳大利亚Dominion Minerals公司提出的超细粉碎-低温低压氧化技术(Activex)通过超细粉碎(5~15μm)提高了矿物表面活性，降低了过程的氧化温度和压力，减少了反应釜的材料和防腐问题。因此，可以预见，突破选矿设备的耐压和防腐后，该工艺的工业应用前景将会更加广阔。金属丝氧化技术是继热压氧化和焙烧氧化之后又一种具有强大生命力的预处理技术，目前应用于浴氧化和堆氧化。后者主要用于从低品位难处理金矿石中回收金。预处理技术有两种:BIOX法和BacTech法。BIOX法是南非Gencor公司于1975年开发的一项技术。自1986年南非Fairview金矿第一座10t/d细菌氧化预处理厂建成后，Gencor公司开始向国外金矿转让该技术，自1991年以来，先后建成了5座难选冶金精矿细菌氧化厂，即南非Fairvew (40t/d)。巴西的Sao Bento (150t/d)，澳大利亚的Harbour Light(40t/d)和Wiltuna(157t/d)，加纳的Ashanti(960t/d)，其中加纳的Ashanti目前最大。其矿石为碳质硫化物金矿石，直接氰化金浸出率仅为5~40%，细菌氧化预处理。最近，乌兹别克斯坦的Navoi公司也购买了这一技术来处理Kokpntas金矿的难处理金矿，不久将投入生产。BacTech是由澳大利亚BacTech开发的技术。BacTECH是第一家将嗜热菌(适宜温度范围为45~55℃)成功应用于生产实践的公司。已在澳大利亚Yonanmi金矿成功生产两年多，处理能力120 t/d，来自国外的细菌氧化技术应用实践分析具有诸多优势:与热压焙烧技术相比，资金投入更低，生产成本更低，生产复杂程度相对较低；最后，砷生成砷酸铁化合物，比生成气体回收利用更安全环保。细菌可以选择性氧化毒砂。当矿石中的金主要与毒砂伴生时，在毒砂和黄铁矿混合的矿物中，金只需氧化毒砂而不氧化所有硫化物就能解离。但这种工艺也有缺点:氧化时间长，矿浆浓度低，需要大容积和搅拌罐，氧化过程在酸性介质层中完成，需要防腐材料作为外购材料；正常工作时，一般需要降温，需要额外的能耗。最后，还有一个缺点是，如果工作中出现“错误”，细菌可能会死亡，这需要几个星期才能恢复细菌的生物量。虽然目前应用细菌氧化工艺的工厂不多，但作为一种比较新的工艺，与其他预处理工艺相比，已经充分显示出非常好的发展前景。除上述三种预处理工艺外，化学氧化法在工业上也有应用，闪速氯化法已用于处理卡林型碳质矿。目前，各国仍在研究和开发各种更有效的预处理技术，这些技术易于工业化实施，如以硝酸为催化剂的硝酸催化氧化法、预处理与浸金同时进行的HMC法、在硫酸、碳酸、氢氧化钠和氯化物介质中的电化学氧化法等。各种化学氧化方法在实验室研究和半工业实验研究中取得了良好的效果，但仍有许多工程技术问题需要解决。从国外难熔冶金技术的发展趋势来看，研发工作条件温和、反应速度快、工艺投资和生产成本适宜、环境污染小的预处理技术是主要发展方向。四。我国耐火冶金技术的现状及发展前景。中国耐火冶金技术的研究和开发始于20世纪90年代初。“八五”期间，国内科研机构对我国发现的难处理金矿资源进行了许多有见地的实验研究。但大部分停留在实验室获得的结果水平。工业应用几乎空白。贵州丹寨精矿焙烧提金厂曾尝试将难处理金矿资源产业化，但由于种种原因，仅运行了几年。系统研究始于“九五”国家科技攻关。长春黄金研究所、北京有色金属研究所等科研院所借助国家“九五”科技攻关，对氧化焙烧工艺、碱性热压氧化工艺、细菌氧化工艺三种预处理工艺进行了系统研究，取得了阶段性成果，为我国难处理矿产资源的开发利用奠定了坚实的技术基础。[下一步]北京有色金属研究院依托湖南黄金东金矿，完成了小试、中试和工业试验三个阶段的系统研究。针对黄金东金矿高砷难处理金精矿，通过系统的试验研究，解决了两段焙烧工艺的技术条件和参数，完成了20t/d规模的两段焙烧-氰化工业试验。在此过程中，砷在缺氧气体中脱除，在氧化气氛中脱硫，生成疏松多孔的焙砂。在实验室条件下，氰化浸出率从一次焙烧前的60-70%提高到93%左右。烟气中砷以臭柏的形式回收，综合回收率为99.9%，烟气中SO2为6%~10%，满足制酸条件。吸收率达90%以上。工艺试验表明，两段焙烧工艺不仅能提高金的浸出率，还能综合回收砷、硫等伴生元素。目前工艺厂处于调试阶段，正常生产后可为国内焙烧厂提供全面的工业参数。除黄金东金矿外，中国目前有4个冶炼厂采用焙烧氰化工艺，总生产能力约1100吨/吨。但采用的工艺都是一段焙烧氧化提金工艺，含砷复杂金矿无法满足技术和环保要求。此外，甘肃岷县禄丰金矿采用原矿沸腾焙烧技术处理含砷、锑、碳的原矿，但该工艺仍处于调试阶段。就我国焙烧技术的应用而言，氧化焙烧作为难处理金矿石的预处理技术，虽然目前还没有广泛应用。由于已有多家冶炼厂采用一段氧化焙烧技术处理相对复杂的含金物料，具备了一定的技术改造基础。郭达黄金冶炼厂目前正与南华研究所和北京矿冶研究总院合作进行两段焙烧工艺的技术改造。因此，氧化焙烧预处理工艺在中国应该有广阔的发展前景。热压氧化工艺在国内的工业应用还是空白。但是通过九五的系统研究，从小规模实验到扩展的连续实验，我们获得了大量的技术研究数据。为下一步的工业应用奠定了基础。特别是1997-1999年，长春黄金研究院与北京核工业化学冶金研究院合作，针对吉林浑江金矿难浸原矿，通过采用碱性热压氧化-釜式快速氰化提金技术，使含金硫化物得到有效氧化分解，金浸出率由不足47%提高到92%以上。并完成了800-1000公斤/日的扩产试验。这种工艺研究更适合我国国情，更容易在国内推广应用，因为采用的是碱性热压工艺，氧化工艺的温度和压力比国外酸性热压工艺低。山东省金翅岭金矿正在筹建热压氧化-氰化提金厂。虽然细菌氧化法是一种相对较新的工艺，但它是中国发展最快的工艺。其在国内的工业应用程度和报废程度已经远远超过了前两种工艺，这完全是由于各个研究所做了大量的实验研究和探索工作。目前从事细菌氧化过程研究的科研院所不下十家，如长春黄金研究院、东北大学、吉林冶金研究院、陕西中矿生物矿业工程有限公司等。这些研究机构对国内的难处理金精矿进行了研究。其中，长春黄金研究院形成了较为完整的工艺研究体系，从菌种的选育、培养、驯化，到1kg/d、5kg/d、100kg/d的连续试验，基本达到了扩大工业试验的研究规模，从而为该工艺的工程应用提供了系统、详细的技术咨询和技术服务。2000年12月，他们在烟台黄金冶炼厂成功建成了国内第一座50t/d细菌氧化-氰化炭浆法提金示范厂。到目前为止，已经经历了8个月的生产实践。现在，工艺流程顺畅，技术指标稳定。金精矿磨至-0.038mm，占90%，氧化温度40-50℃，氧化矿浆浓度18%。在开发应用国产细菌氧化技术的同时，注重技术的引进和吸收也是实现该技术工程化应用的重要途径。莱州黄金冶炼厂与澳大利亚、南非合作，引进全套国外先进技术和设备，为该技术的推广应用提供了更广阔的选择途径。通过自主研发和引进吸收的工业实践，为细菌氧化法在我国的推广应用奠定了技术基础。目前，越来越多的矿山和企业开始重视这一工艺的应用，一些企业正计划建设工艺工厂。从目前的发展趋势来看，细菌氧化工艺必将成为未来难选冶技术的主流。从国内外难选冶金技术的应用和发展趋势分析，焙烧法、热压法和细菌氧化法将成为21世纪难选金矿资源的基本预处理工艺。原因是这三个过程都有一个共同的特点，就是将硫化矿物氧化分解成金，破坏硫化矿物的晶体结构，使包裹的金暴露出来，便于氯化提金。同时，经过了技术应用实践的检验，具有深厚的技术研究基础。但是，每个过程都有自己的特点、环境特点和经济特点。因此，我们在选择应用某一预处理工艺时，应系统、全面地分析被处理矿石的物理特性、矿区、环保要求和经济效益，特别是对处理物料的冶炼企业。由于含金物质来源广泛，矿物类型复杂，在选择选矿工艺时应充分考虑原料市场和工艺的适宜性。只有这样，中国的耐火冶金技术才能走向良性发展的轨道。