某氧化型金礦石氰化浸出試驗(yàn)

王偉之 韓苗苗

(1.河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;2.河北省礦業(yè)開發(fā)與安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)室)

世界黃金生產(chǎn)歷史雖然相當(dāng)久遠(yuǎn)，但20世紀(jì)中期以前由于受采選技術(shù)和裝備所限，開采的金礦資源主要是優(yōu)質(zhì)資源，且規(guī)模有限。隨著采選技術(shù)和裝備的進(jìn)步，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，優(yōu)質(zhì)資源日漸減少，人們不得不將目光集中在開采難度大、礦石性質(zhì)復(fù)雜、品位低的礦石資源的開發(fā)上。在嵌布粒度細(xì)微、礦石性質(zhì)復(fù)雜的貧金礦的開發(fā)方面，氰化浸出工藝因工藝成熟、操作簡(jiǎn)單、實(shí)施容易等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用［1-5］。

本研究對(duì)象為某富金礦石，其中金的載體礦物多為氧化礦，屬難選礦石。大量的探索試驗(yàn)結(jié)果表明，浮選選金難以形成穩(wěn)定的泡沫層，因此，試驗(yàn)將探討常規(guī)氰化浸出的可選性，為該礦石的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石的礦物組成及嵌布特征

某富金金礦中主要金屬礦物有自然金、黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、毒砂等，脈石礦物主要有白云石、孔雀石、石英、云母等。在褐鐵礦和部分赤鐵礦蜂窩狀的孔洞中常充填有細(xì)粒金，金與隱晶質(zhì)的白云石毗鄰，接觸密切;孔雀石沿褐鐵礦或赤鐵礦的粒間縫隙以及白云石的裂隙充填而成不規(guī)則網(wǎng)脈或細(xì)脈，其中也包裹著部分金。

1.2 礦石主要化學(xué)成分及金物相

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，金物相分析結(jié)果見表2。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

表2 金物相分析結(jié)果

從表1可以看出，礦石中有用元素為Au，Cu含量偏高，可能會(huì)對(duì)金的浸出造成影響。

從表2可以看出，單體金占有率近50%，氧化物中的金也近50%，硫化物中的金很少。

2 試驗(yàn)方法

將磨至一定細(xì)度的原礦倒入XJT－80型浸出攪拌槽，添加一定量的氰化鈉，調(diào)整礦漿質(zhì)量濃度至33%，加石灰調(diào)節(jié)pH值至11.5，在18℃下浸出一定時(shí)間，吸出上層清液，浸渣清洗干凈后烘干，分析浸渣金品位，計(jì)算出金浸出率。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

礦樣磨礦細(xì)度試驗(yàn)的氰化鈉用量為1 kg/t，浸出時(shí)間為24 h，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 %

從表3可以看出，磨礦細(xì)度對(duì)金浸出率影響較大，隨著磨礦細(xì)度的提高，金浸出率呈先快后慢的上升趨勢(shì)，表明提高磨礦細(xì)度有利于金礦物從包裹體中釋放出來。綜合考慮，確定浸出試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－325目占95%。

3.2 氰化鈉用量試驗(yàn)

氰化鈉用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－325目占95%，浸出時(shí)間為24 h，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 氰化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

從表4可以看出，氰化鈉用量對(duì)金浸出率影響很大。隨著氰化鈉用量的增加，金浸出率呈現(xiàn)先快速上升后顯著下降的趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在氰化物濃度較低的溶液中，氧的溶解度較大，氰根離子和氧的擴(kuò)散速度較快，有利于氰化浸出反應(yīng)的進(jìn)行;氰根離子濃度較高時(shí)，有害離子反應(yīng)劇烈，影響了金的浸出［6］。因此，確定氰化鈉用量為1.0 kg/t。

3.3 浸出時(shí)間試驗(yàn)

浸出時(shí)間試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－325目占95%，試驗(yàn)以24 h為起點(diǎn)，步長(zhǎng)為16 h，開始浸出時(shí)和24 h各添加1 kg/t氰化鈉，此后每延長(zhǎng)浸出時(shí)間16 h相應(yīng)增加1 kg/t氰化鈉，并用石灰保持礦漿pH=11.5，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 浸出時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

從表5并結(jié)合表4可以看出，延長(zhǎng)浸出時(shí)間并輔之以分段添加氰化鈉可以顯著提高金浸出率，但過量添加氰化鈉并延長(zhǎng)浸出時(shí)間，金浸出率不再上升。綜合考慮，確定浸出時(shí)間為40 h，開始浸出和浸出24 h時(shí)各添加1 kg/t氰化鈉。

3.4 分段浸出試驗(yàn)

分段浸出就是在浸出一定時(shí)間后將浸液吸出，并洗滌浸渣，然后重新加入新水及藥劑進(jìn)行的浸出，這樣做的目的是試圖消除浸液中過量的有害離子對(duì)金后續(xù)浸出的影響。本試驗(yàn)是在上述試驗(yàn)結(jié)論基礎(chǔ)上進(jìn)行的，流程見圖1。

圖1 分段浸出試驗(yàn)流程

試驗(yàn)最終取得了84.92%的金浸出率，比連續(xù)浸出的浸出率84.79%僅高0.13個(gè)百分點(diǎn)，表明阻礙金浸出率進(jìn)一步提高的主要因素不是浸液中的雜質(zhì)離子，而可能是礦石中的銅。礦石中的銅在氰化體系中有干擾金發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)、參與氰化物與O2的反應(yīng)等作用，從而影響金的氰化浸出［7］。因此，對(duì)該礦石進(jìn)行分段浸出意義不大。

3.5 預(yù)處理試驗(yàn)

雖然該金礦石中的銅不具有回收價(jià)值，但在氰化體系中容易大量消耗其中的CN－、O2，影響金參與化學(xué)反應(yīng)。研究表明，在金礦石氰化前加入氨水，可生成溶解金的混合配體［Cu(CN)3(NH3)3］2－，使金的浸出不再完全依賴于溶液中游離的氰根離子，從而改善銅存在情況下金的氰化浸出環(huán)境，其反應(yīng)為

氨水用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－325目占95%，浸出時(shí)間為40 h，試驗(yàn)開始和浸出24 h時(shí)氰化鈉的添加量均為1 kg/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 氨水用量試驗(yàn)結(jié)果

從表6可以看出，提高氨水的用量，金浸出率呈先上升后下降的趨勢(shì)。綜合考慮，確定氨水用量為14 kg/t，對(duì)應(yīng)的金浸出率為90.11%，達(dá)到工業(yè)指標(biāo)要求。

4 結(jié)論

(1)某金礦石主要為氧化礦石，浮選工藝難以取得理想指標(biāo)，氰化浸出是該礦石提金的有效工藝。

(2)在氰化浸出過程中，銅對(duì)金的氰化浸出有較明顯的負(fù)面影響，在浸出前加入氨水有利于削弱這種影響，使金浸出率從84.92%提高到90.11%。

［1］ 劉 豹，董慶國(guó)，梁國(guó)海.梅山金礦低品位金銀礦石選礦工藝試驗(yàn)研究［J］.黃金，2008，29(5):39-40.

［2］《黃金生產(chǎn)工藝指南》編委會(huì).黃金生產(chǎn)工藝指南［M］.北京:中國(guó)科學(xué)院出版社，2000.

［3］ 毛益林，陳曉青，楊進(jìn)忠，等.某低品位氧化型金礦可選性試驗(yàn)研究［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2010(4):8-11.

［4］ 李福壽，孟宇群，宿少玲.吉林大線溝含金尾礦中金的浸出回收［J］.黃金，2008，29(3):43-45.

［5］ 孫秀蘭，馬少健，闕紹娟，等.廣西某金礦石氰化浸出試驗(yàn)研究［J］.礦業(yè)工程，2010，8(3):34-35.

［6］ 張成強(qiáng)，李洪潮，張紅新，等.某低品位原生金礦選礦試驗(yàn)研究［J］.中國(guó)礦業(yè)，2010，19(11):89-91.

［7］ 朱 軍，祁 棟，王永海.某難處理金礦的浸金實(shí)驗(yàn)研究［J］.礦物工程，2010，8(3):32-33.