随着金矿产业的发展,难处理金矿已经成为重要的黄金生产资源,其中含硫砷金矿是典型的难处理金矿。双层球团焙烧法是一种新型的含硫砷金矿的焙烧氧化预处理方法。双层球团由金精矿制成的球核和固化剂制成的球壳组成,目的是由固化剂完全吸收焙烧过程中产生的有毒气体SO2和As2O3,实现无污染焙烧。然后通过采用适宜的分选方法,实现焙烧金精矿球核与球壳固硫固砷产物有效分离,强化金的浸出效果。本文以湖南某含硫砷金精矿为研究对象,对双层球团的制备工艺、焙烧工艺及焙烧机理方面进行了研究。双层球团的制备是一个重要的环节,要求所制备的双层球团具备耐受运输、干燥、焙烧过程中所需的机械强度和热稳定性。本文研究了双层球团的制备方法及其性能的影响因素和条件。结果表明,水分含量对双层球团的制备有重要影响。在水分含量小于9.8%的条件下,随着加水分含量的增加,生球落下强度和抗压强度相应提高,并且双层球团制备的动力学过程得到改善。最适宜的工艺条件为：球核膨润土用量为1.0%,混合料水分6.0%,生球水分控制在7.0%左右,球核制备时间为12min-14min,双层球团水分含量9.8%,球壳制备时间14min-16min,干燥温度<80℃,干燥风速<1.2m·s1,干燥时间65min-75min。焙烧试验结果表明,利用双层球团焙烧达到了良好的硫砷脱除和固化效果。在固化剂用量为金精矿质量的2.1倍,焙烧温度为600℃,焙烧时间为3h的条件下,砷的脱除率和固化率分别是95.91%和98.95%,硫的脱除率和固化率分别是97.19%和97.90%。XRD物相分析表明,焙烧过程中砷硫矿物的转变历程为：磁黄铁矿→磁铁矿→赤铁矿。固化剂消石灰在低于300℃时部分生成CaCO3,在400℃时部分分解生成CaO,因此,吸收As2O3和SO2气体的固化剂除了消石灰,还有新生成的碳酸钙和氧化钙,转化产物为Ca3(AsO4)2和CaSO4。