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本文以复杂含金硫铁矿为研究对象,采用两段焙烧的方法,即第一段预焙烧,实现矿相重构,第二段中温氯化焙烧,实现金氯化挥发,达到金分离提取的目的。相关研究成果为复杂含金硫铁矿低能耗、清洁高效的提金新工艺的开发与完善提供借鉴。本文研究内容主要有:(1)对适宜的氯化剂进行了筛选,探索了混料-焙烧方式以及添加剂对氯化焙烧过程的影响,明确了以NaCl作为氯化剂,采用干混和造球制粒焙烧的工作条件。(2)基于热力学分析,研究了黄铁矿焙烧过程中NaCl分解、硫的氧化和金的挥发行为,明晰了在富氧条件下黄铁矿焙烧所得SO2对氯化钠NaCl分解具有促进作用,进而会影响金的挥发。基于焙烧工艺实验研究,确立了直接氯化焙烧较优工艺为:温度1000℃,焙烧时间2 h,NaCl用量0.2 mol/g矿。在上述条件下,金挥发率可达95.37%。(3)对含金硫铁矿直接氯化焙烧过程动力学进行了研究,结果发现,金挥发率随焙烧温度升高、氯化钠用量增大而迅速增大,过程遵循“收缩未反应核模型”,金挥发速率受内扩散控制。基于Arrhenius方程计算得到焙烧过程的表现反应活化能19.066 kJ·mol-1,反应动力学方程可描述为:1-3(1-x)23?+ 2(1-)=3.02×10-2exp[-19066/(RT)]?t。(4)基于矿相重构-中温氯化焙烧的工艺思想,研究确定了较优的二段焙烧工艺条件:第一段在温度550℃条件下预焙烧1 h,进而进行第二段氯化焙烧。第二段氯化焙烧温度为850℃,焙烧时间为2 h,NaCl用量为0.15 mol/g矿。在第二段氯化焙烧中,可以引入适量的一段焙烧SO2烟气(SO2量为0.2 mol/g矿)。在上述条件下,金挥发率可达96.28%,实现了金在较低氯化焙烧温度条件下高效挥发。(5)基于L16(45)正交实验表,讨论了第一段预焙烧温度、第二段氯化焙烧温度、反应时间、NaCl和SO2用量对金挥发率的影响。极差和方差分析结果表明,NaCl用量>第二段氯化焙温度>第一段预焙烧温度>SO2用量>氯化焙烧时间。