某低硫金礦全泥氰化浸出、池浸試驗(yàn)研究

趙思佳,劉振楠,劉景槐

(湖南有色金屬研究院,湖南長(zhǎng)沙 410015)

·冶 金·

某低硫金礦全泥氰化浸出、池浸試驗(yàn)研究

趙思佳,劉振楠,劉景槐

(湖南有色金屬研究院,湖南長(zhǎng)沙 410015)

以某低硫金礦為研究對(duì)象,開展了全泥氰化以及池浸浸金的試驗(yàn)研究,確定了兩個(gè)氰化浸金工藝的最佳條件,在最佳工藝條件下全泥氰化浸出1 kg金礦原礦破碎至≤10 mm后的1.25 mm篩下礦,金的浸出率達(dá)到84.62%;池浸2 kg破碎至≤15 mm金礦原礦,金的浸出率達(dá)到76.0%。通過結(jié)合兩種氰化浸金工藝,可以經(jīng)濟(jì)有效地回收該金礦中的金。

低硫金礦;全泥氰化浸出;池浸

某低硫金礦原礦含金2.4～2.6 g/t,金主要以單體以及連生金的形式存在,為了經(jīng)濟(jì)有效地回收該金礦中的金,對(duì)該金礦進(jìn)行了全泥氰化以及池浸浸金小型試驗(yàn)。在最佳工藝條件下,全泥氰化浸出1 kg金礦原礦破碎至≤10 mm后的1.25 mm篩下礦金的浸出率達(dá)到84.62%,池浸2 kg破碎至≤15 mm的金礦原礦金的浸出率達(dá)到76.0%。該研究為建立500 t/d金礦氰化浸出工藝提供參考依據(jù)。

1 試樣礦樣及其性質(zhì)

1.1 試樣的物理化學(xué)性質(zhì)

將某金礦的采礦樣混合、縮分得到試驗(yàn)樣和分析樣。分析樣破碎至≤10 mm后混合、縮分后取樣細(xì)磨至-0.074 mm≥90%,作為分析檢測(cè)樣品。金礦礦樣的多元素分析結(jié)果如表1所示。金礦的金化學(xué)物相分析如表2所示。

表1 原礦多元素分析結(jié)果%

表2 金礦的金化學(xué)物相分析結(jié)果

由表1的分析結(jié)果可以看出:該礦石中金為唯一有價(jià)元素,金品位為2.46 g/t,而銀、鉛、鋅、銅、鉀等有價(jià)金屬均含量太低,沒有回收價(jià)值;需要選礦排除的組分主要是SiO2,其次為Al2O3、CaO、MgO,四者含量合計(jì)為71.56%。由于該金礦中硫的含量很低(僅為0.018%),二氧化硅占該礦物組成的50.15%,有害元素砷、碳的含量較低。因此,該金礦屬于含很少量硫化物的金礦。

由表2的分析結(jié)果可以看出:該金礦中硫化物、氧化物以及硅酸鹽包裹金含量很低,金主要以單體以及連生金的形式存在,單體及連生金占81.71%。由于單體以及連生金均可氰化浸出,且該礦物中的有害組分少(由表1可知),則采用常規(guī)攪拌氰化浸出金的浸出率能達(dá)到82%左右。通過氧化預(yù)處理,分解氧化物、硫化物以及硅酸鹽包裹的金,能更有效地回收該金礦中的金。

1.2 試驗(yàn)藥劑和設(shè)備

試驗(yàn)主要使用設(shè)備:PEF50×100型顎式破碎機(jī)、XZM-100型振動(dòng)磨樣機(jī)、JB50-D型增力電動(dòng)攪拌機(jī),池浸槽(用б=5 mm硬聚乙烯塑料焊制, 163 mm×133 mm×155 mm)。試驗(yàn)試劑見表3。

表3 試驗(yàn)所用試劑列表

2 全泥氰化浸金試驗(yàn)

試驗(yàn)方法:取一部分混合均勻的金礦原礦樣破碎至≤10 mm,用1.25 mm篩篩分,篩上礦(約60%)進(jìn)行池浸試驗(yàn),篩下礦(約40%;+0.178 mm占36.75%,-0.178mm～+0.074mm占26.25%,-0.074 mm占37.00%)進(jìn)行全泥氰化條件試驗(yàn)。將篩下礦磨細(xì)至-0.074 mm占75.5%左右,每次試驗(yàn)取200 g礦粉進(jìn)行試驗(yàn)。取400 mL水用石灰調(diào)節(jié)pH值至10,然后按500 g/t用量加入氰化鈉,將配制好的氰化鈉溶液加入含有200 g礦粉的燒杯中全泥氰化浸出24 h。由于工業(yè)生產(chǎn)中氰化提金時(shí)礦漿的最佳pH值范圍在9.4～10之間[1],結(jié)合本試驗(yàn)的實(shí)際情況,全泥氰化浸出以及池浸試驗(yàn)過程中補(bǔ)加石灰控制溶液的pH值在10～11的范圍內(nèi)。

采用常規(guī)全泥氰化浸出工藝,具體針對(duì)氰化鈉用量、氰化浸出時(shí)間、磨礦細(xì)度等因素進(jìn)行了探索試驗(yàn)。

2.1 氰化鈉用量試驗(yàn)

選取氰化鈉用量200～1 000 g/t進(jìn)行全泥氰化浸出試驗(yàn),僅考察氰化鈉用量對(duì)金礦中金浸出率的影響,篩下礦含Au 2.55 g/t,浸出時(shí)石灰添加量為11.5～13.5 kg/t金礦。試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 氰化鈉用量對(duì)金浸出率的影響

由圖1可知:當(dāng)氰化鈉的用量小于500 g/t時(shí),隨著氰化鈉用量的增加金礦中金的浸出率顯著增加;當(dāng)氰化鈉的用量為500 g/t時(shí),金礦中金的浸出率為86.60%;隨著氰化鈉用量的進(jìn)一步增加,金礦中金的浸出率基本保持不變,當(dāng)氰化鈉加入量為1 000 g/t時(shí),金的浸出率達(dá)到86.98%。這是因?yàn)樵摻鸬V中易氰化浸出的單體以及連生金已經(jīng)全部浸出的緣故。因此,后續(xù)全泥氰化試驗(yàn)氰化鈉添加量選擇為500 g/t金礦。

2.2 氰化浸出時(shí)間試驗(yàn)

在全泥氰化浸出時(shí),研究了氰化時(shí)間對(duì)該金礦中金浸出率的影響。試驗(yàn)中篩下礦含Au 2.45 g/t,石灰添加量為6.5～9.0 kg/t金礦,試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 浸出時(shí)間對(duì)金浸出率的影響

圖2表明,當(dāng)全泥氰化浸出時(shí)間小于24 h時(shí),隨著氰化浸出時(shí)間的增加,金的浸出率有明顯的增加;當(dāng)氰化浸出時(shí)間為24 h時(shí),金的浸出率可達(dá)84.55%;進(jìn)一步延長(zhǎng)浸出時(shí)間,金的浸出率基本保持不變(當(dāng)浸出時(shí)間為36 h時(shí),金的浸出率為84.76%)。因此,該金礦全泥氰化浸出的時(shí)間以24 h為宜。

2.3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

對(duì)金礦原礦破碎后的篩下礦(含Au 2.65 g/t)進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn),當(dāng)磨礦時(shí)間7 s、30 s、90 s、120 s時(shí),-0.074 mm所占的比例分別為48.0%、63.0%、75.5%、82.5%。將磨礦后的礦樣進(jìn)行了全泥氰化試驗(yàn),石灰添加量為10～17.5 kg/t金礦,試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 磨礦細(xì)度對(duì)金浸出率的影響

由圖3可知,當(dāng)全泥氰化浸金試驗(yàn)條件確定后,金礦磨礦粒度對(duì)金的浸出率影響較小,這主要是因?yàn)榻鸬V中約82%的金以單體以及連生金的形態(tài)存在,包裹金的比例小,單體以及連生金都可以氰化浸出[2]。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)金礦礦樣中-0.074 mm的粒度為48.0%～82.5%,時(shí),金的浸出率均大于81.00%。當(dāng)金礦的磨礦粒度為-0.074 mm占63.0%時(shí),金的浸出率達(dá)到最大值86.07%;然而,進(jìn)一步磨細(xì)金礦,金的浸出率反而有一點(diǎn)下降,這是由于浸出時(shí)發(fā)現(xiàn)磨礦粒度越細(xì),礦漿粘度增大(相同液固比),造成礦漿過濾洗滌困難。因此,該金礦全泥氰化浸出時(shí),磨礦粒度-0.074 mm以48%～63%左右為宜。

2.4 全泥氰化浸金1 kg試驗(yàn)

取篩下礦進(jìn)行試驗(yàn),含Au量為2.60 g/t。振動(dòng)磨磨礦30 s。磨礦后的金礦粒度為:+0.178 mm占9%,-0.178 mm～+0.074 mm占20.5%,-0.074 mm占70.50%。取磨礦后的礦粉1 000 g,液固比2∶1,用石灰調(diào)整水溶液的pH值至10～11,氰化時(shí)間24 h。開始浸出時(shí)加入0.40 g氰化鈉,浸出終點(diǎn)前4 h加氰化鈉0.10 g。浸出過程中控制溶液的pH值至10～11,石灰添加量為11.5 kg/t金礦。

氰化渣含Au 0.40 g/t,浸出率為84.62%。2.4.2 原礦全泥攪拌浸金1 kg試驗(yàn)

取金礦原礦(含Au 2.43 g/t)破碎至粒度≤10 mm,振動(dòng)磨磨礦30 s。磨礦后的金礦粉粒度為: +0.178 mm占12.5%,-0.178 mm～+0.074 mm占18.0%,-0.074 mm占69.50%。取磨礦后的礦粉1 000 g,液固比2∶1,用石灰調(diào)整水溶液的pH值至10～11,氰化時(shí)間24 h。開始浸出時(shí)加入0.40 g氰化鈉,到浸出終點(diǎn)前4 h加氰化鈉0.10 g。浸出過程中控制礦漿的pH值至10～11,石灰添加量為10 kg/t金礦。

氰化渣含Au 0.375 g/t,浸出率為84.57%。

3 池浸氰化浸金試驗(yàn)

試驗(yàn)方法:每次試驗(yàn)取制備好的金礦礦樣500 g進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)取水400 mL,用石灰調(diào)節(jié)pH值至10～11后按500 g/t添加氰化鈉,將配制好含氰化鈉溶液倒入盛有500 g金礦的池浸槽中,池浸時(shí)間48 h。池浸過程中,每12 h測(cè)定池浸液pH值,及時(shí)補(bǔ)充石灰使得池浸氰化液的pH值控制在10～11的范圍內(nèi)。在向池浸槽放置礦石時(shí)可以將原礦以及篩上礦中較大的礦石放在池浸槽的底部,較小的礦石撒在較大礦石的上面,保持池浸槽中的礦樣基本平整。

隨著原油可采儲(chǔ)量采出程度不斷增長(zhǎng)（目前超過80%），剩余油分布日趨零散，依靠傳統(tǒng)的、靜態(tài)的、線性的認(rèn)識(shí)手段，很難定量化描述開發(fā)后期油藏壓力、滲透率、飽和度等隨開采出程度逐步提高的變化情況。

池浸氰化浸出工藝,具體針對(duì)氰化鈉用量、池浸浸出時(shí)間、礦石破碎粒度等因素進(jìn)行了探索試驗(yàn)。

3.1 池浸氰化鈉用量試驗(yàn)

取一部分混合均勻的金礦原礦樣破碎至≤10 mm,用1.25 mm篩篩分,用篩上礦(含Au 2.56 g/t)進(jìn)行池浸試驗(yàn)。選取氰化鈉添加量200～1 000 g/t進(jìn)行池浸氰化浸出試驗(yàn),僅考察氰化鈉添加量對(duì)金礦中金的浸出率的影響,浸出時(shí)石灰添加量為3.7～3.9 kg/t金礦。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 氰化鈉用量對(duì)金浸出率的影響

由圖4可知,當(dāng)池浸氰化浸金條件固定時(shí),隨著氰化鈉用量的增加,金礦中金的浸出率顯著增加,當(dāng)氰化鈉加入量為500 g/t時(shí),金的浸出率可達(dá)82.42%;進(jìn)一步增加氰化鈉用量,金礦中金的浸出率基本保持不變,當(dāng)氰化鈉用量1 000 g/t時(shí),金的浸出率為82.73%。因此,后續(xù)池浸試驗(yàn)氰化鈉用量選擇500 g/t金礦。

3.2 池浸時(shí)間試驗(yàn)

取一部分混合均勻的金礦原礦樣破碎至≤10 mm,用1.25 mm篩篩分,用篩上礦(含Au 2.60 g/t)進(jìn)行池浸試驗(yàn)。在池浸時(shí),研究了池浸時(shí)間對(duì)該金礦中金的浸出率的影響。試驗(yàn)中石灰添加量為2.4～4.0 kg/t金礦,試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 浸出時(shí)間對(duì)金浸出率的影響

由圖5可知,當(dāng)池浸氰化浸金條件固定時(shí),隨著浸出時(shí)間的增加,金礦中金的浸出率有顯著的增加,當(dāng)浸出時(shí)間為48 h時(shí),金的浸出率也達(dá)到了83.96%,進(jìn)一步增加浸出時(shí)間,金的浸出率增加緩慢,當(dāng)浸出時(shí)間為96 h時(shí),金的浸出率為84.87%。綜合考慮,該金礦池浸時(shí)間以48 h為宜。

3.3 池浸粒度條件試驗(yàn)

將一部分混合均勻的金礦原礦樣用1.25 mm篩篩分,取篩上礦(含Au 2.54 g/t)進(jìn)行池浸粒度試驗(yàn),試驗(yàn)的三種粒度為篩上礦不破碎、篩上礦破碎至≤30 mm、篩上礦破碎至≤15 mm,石灰添加量為3.5～3.8 kg/t金礦,試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 池浸粒度條件試驗(yàn)結(jié)果

由表4的結(jié)果可知,隨著篩上礦破碎粒度的減小,金的浸出率有了明顯的增加,金的浸出率由不破碎的金礦中金的浸出率64.57%,增加到金礦破碎至≤15 mm時(shí),金的浸出率77.17%。因此,為了得到更高的金浸出率就必須減小池浸金礦的粒度。

3.4 池浸氰化浸金2kg試驗(yàn)

取一部分混合均勻的金礦原礦樣進(jìn)行了兩個(gè)原礦粒度的2 kg池浸試驗(yàn)。未破碎礦樣和破碎至≤15 mm的金礦各取2 000 g進(jìn)行試驗(yàn),分別取水1 000 mL,用石灰調(diào)節(jié)pH值至10～11后添加氰化鈉,浸出開始時(shí)添加氰化鈉0.4 g,每12 h加氰化鈉0.2 g,氰化鈉添加量為500 g/t,池浸時(shí)間48 h。及時(shí)補(bǔ)充石灰使得池浸液的pH值控制在10～11的范圍內(nèi)。石灰添加量為6.5～8.0 kg/t金礦。

金礦原礦池浸氰化浸金2 kg試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 金礦原礦池浸2 kg試驗(yàn)結(jié)果

由表5的結(jié)果可知,隨著金礦原礦破碎粒度的減小,金的浸出率有明顯的增加,金的浸出率由不破碎時(shí)的72.0%,增加到金礦破碎至≤10 mm時(shí)的76.0%。因此,該金礦宜破碎后池浸氰化浸金,建議破碎粒度≤15 mm。

4 推薦工藝流程

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果,推薦如圖6的流程作為從某金礦中提取金的工藝。

圖6 從某金礦提取金的推薦工藝流程

5 結(jié) 論

1.某金礦中硫的含量很低,含泥較多,屬典型含泥高的氧化礦。該金礦中約82%的金以及單體以及連生金的形式存在,為易處理金礦。

2.采用池浸浸出工藝,將金礦原礦破碎至≤15 mm,取礦樣2 000 g,水1 000 mL,池浸液的pH值通過添加石灰控制在10～11的范圍內(nèi),氰化鈉用量為500 g/t金礦、浸出48 h,金的浸出率可達(dá)76.0%;采用常規(guī)全泥氰化浸出工藝,取金礦原礦破碎至≤10 mm后用1.25 mm篩篩分得到篩下礦。篩下礦振動(dòng)磨磨礦30 s。磨礦后的金礦粒度為-0.074 mm占70.50%。取磨礦后的礦粉1 000 g,液固比2∶1,用石灰調(diào)整水溶液的pH值至10～11,氰化鈉用量為500 g/t金礦、氰化時(shí)間24 h,金的浸出率為84.62%。

3.采用全泥氰化單一工藝處理該金礦,金的浸出率可達(dá)到84.00%,而采用全泥氰化與池浸相結(jié)合的工藝處理該金礦,金的浸出率可達(dá)到80.40%。由于該金礦中大顆粒的礦石含量較多,完全采用全泥氰化工藝處理,磨礦的成本較高。因此,根據(jù)以上研究,推薦該金礦采用炭漿法氰化提金與堆浸(池浸)提金相結(jié)合的工藝作為該礦山氰化提金的生產(chǎn)工藝。

[1] 孫楊.金銀冶金[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1986.143.

[2] 黃禮煌.金銀提取技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2001.87 -88.

Abstract:The all-slime cyanidation leaching and pond leaching tests were carried out on a low-sulfur gold mine.Both optimization process parameters were determined.The investigation demonstrated by all-slime cyanidation leaching the gold leaching rate could reach 84.62%by using 1kilogram-1.25 mm gold mine which was broken to-10mm and by pond leaching the gold leaching rate could reach 76.0%by using 2 kilograms gold mine which was broken to-15 mm.The gold mine could be comprehensive utilization by use of all-slime cyanidation leaching and pond leaching.

Key words:a low-sulfur gold mine;all-slime cyanidation leaching;pond leaching

Experimental Study on All-slime Cyanidation
Leaching and Pond Leaching of a Low-Sulfur Gold Mine

ZHAO Si-jia,LIU Zhen-nan,LIU Jing-huai
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

TF831

A

1003-5540(2012)05-0023-04

2012-08-16

趙思佳(1983-),男,助理工程師,主要從事有色金屬冶金以及功能材料研究。