金礦選礦工藝流程研究

佟小林+韓云龍

摘要：本文圍繞河北峪耳崖黃金礦業(yè)的選礦流程進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ψx者提供一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：金礦；選礦流程；氰化工藝；尾水回收

一、前言：在國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展時(shí)期，礦山作業(yè)技術(shù)快速發(fā)展。特別是在金礦選礦中，各種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中，大大提升了金礦開采的效率。

二、案例介紹

河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司位于河北省寬城縣境內(nèi)，選廠始建于1958年，初建規(guī)模為25噸/日，工藝流程為單一浮選。后幾經(jīng)改造，到1985年，浮選廠形成180噸/日的處理能力。因入選礦石含硫量低（0.8%左右），選礦工藝流程單一，致使浮選回收率只有82%左右?；诖饲闆r，礦山依靠自己的技術(shù)力量，自行設(shè)計(jì)并實(shí)施，將原浮選工藝改造成炭漿工藝，并形成200噸/日的處理能力。炭漿廠自1989年投產(chǎn)后，企業(yè)根據(jù)自身發(fā)展的需要，幾經(jīng)擴(kuò)建將規(guī)模由200噸/日擴(kuò)增至1150噸/日左右。在增大處理能力的同時(shí)，依靠科技進(jìn)步，逐步完善了各工序的控制條件，形成了系統(tǒng)化管理，由此而取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。下面將本廠情況介紹如下：我公司礦床屬于裂隙充填交代中低溫?zé)嵋旱V床。礦石為含金黃鐵礦石英脈及細(xì)石英脈浸染型。礦石多元素分析見表1。

三、金礦選礦流程

1、磨礦細(xì)度試驗(yàn)。從原礦的物質(zhì)組成研究可知，礦石中的金為不可見金，而金的載體礦物，如黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等的粒度都很細(xì)，這都要求合適的磨礦細(xì)度，以達(dá)到單體解離。

2、pH調(diào)整劑試驗(yàn)。礦漿的自然pH值為7.2，由原礦組成可知，礦石中絕大部分金粒分布在硫化礦中，捕收這類礦物的硫化礦捕收劑多用于偏堿性介質(zhì)中。為此以石灰和碳酸鈉作為pH調(diào)整劑進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，石灰和碳酸鈉都是調(diào)節(jié)pH值，石灰價(jià)格便宜，添加少量石灰有助于改善浮選泡沫，有助于提高金回收率。石灰用量控制在1500g/t。

3.氰化浸出原理為金能溶于氰化物溶液中，金的溶解理論主要有兩種：一種為過氧化氫論該理論認(rèn)為金在氰化物溶液中的溶解作用按下式分兩部進(jìn)行：

2Au+4NaCN+O2+H2O==2NaAu（CN）2+2NaOH+H2O2

H2O2+2Au+4NaCN==2NaAu（CN）2+2NaOH

另一種理論為氧論，該理論認(rèn)為金在氰化物溶液中溶解時(shí)氧是必不可少的：

4Au+8NaCN+O2+2H2O==4NaAu（CN）2+4NaOH

炭吸附金的理論比較復(fù)雜，至今沒有定論，有的認(rèn)為是被炭還成金；有的認(rèn)為直接吸附金氰絡(luò)全離子；還有的認(rèn)為是被氧化成了Au（CN）。

解吸的理論就是被炭吸附的金能溶于熱的氰化鈉溶液中。四、尾水回收工藝

1、前期試驗(yàn)方案的研究與新工藝探索。對(duì)于采用氰化工藝的選礦企業(yè)來說，氰化（貧液）污水處理的目的是在被處理污水達(dá)標(biāo)的前提下使企業(yè)效益最佳化。在開展該100t/d工業(yè)試驗(yàn)前，先開展了一系列氰化尾水綜合回收小型探索性試驗(yàn)：（1）在1#濃密機(jī)溢流水返球磨工段前，增設(shè)一套活性炭吸附系統(tǒng)，提高金、銀回收率；（2）尾水直接電積；（3）尾水添加濃硫酸、硫代硫酸鈉沉淀金銀銅，回水除銅后的沉淀物為氰化金、硫化銀、硫化銅、硫酸鈣等，含金～180g/t，銀～1800g/t，銅～50%等。業(yè)主通過與多家研究機(jī)構(gòu)合作，積極探索新材料、新技術(shù)，開展了一系列納濾膜過濾、反滲透分離尾水；萃取、反萃等單體和聯(lián)合技術(shù)工藝試驗(yàn)研究，獲得了理想的效果：實(shí)現(xiàn)無理化性能改變的氰化尾水與絡(luò)合金屬高效分離，絡(luò)合金屬大幅濃縮；銅銀離子經(jīng)置換，逆流萃取，銅萃取率大于95%，銀通過萃余液返回原系統(tǒng)進(jìn)行回收；萃余液絡(luò)合氰根得到活化，置換流程產(chǎn)生的氰化氫氣體通過堿性噴淋回收，回到氰化系統(tǒng)；使方案具備了開展擴(kuò)大試驗(yàn)的條件。

2、新工藝方案。在前期條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，逐步開發(fā)形成了納濾+反滲透+置換+萃取+反萃+電積處理氰化浸金貧液的新工藝技術(shù)路線。首先采用納濾技術(shù)將氰化尾水進(jìn)行濃縮分離，尾水直接返回生產(chǎn)，有價(jià)金屬絡(luò)合物得到濃縮；濃水進(jìn)行反滲透，進(jìn)一步分離尾水，二次提高金屬絡(luò)合物濃度；將濃縮液通過置換、中性萃取，分離銅和銀，萃余尾水通過活性炭去除有機(jī)相返回浸金系統(tǒng)。銅銀負(fù)載有機(jī)相用硫酸反萃取，控制反萃相比得到富集銅銀的反萃液，反萃液中銅離子濃度已達(dá)到電積要求，通過電積產(chǎn)出金屬銅。總體流程通過逐級(jí)分離大幅降低后續(xù)處理水量，經(jīng)濟(jì)可行，適宜在工業(yè)生產(chǎn)中推廣和應(yīng)用。

3、工藝流程說明。（1）納濾：納濾處理是初級(jí)機(jī)械過濾后的氰化尾水經(jīng)過NF膜，濾除了分子量小于50的陰陽離子，銅銀及絡(luò)合氰得到一倍的濃縮，提高了貴重金屬的回收濃度，降低反滲透工藝處理水量。（2）反滲透：納濾后的濃水（含銅、金、銀、鈣、砷、鉛、鋅等），經(jīng)反滲透RO系統(tǒng)處理后，RO產(chǎn)水回到生產(chǎn)。此階段，RO產(chǎn)水中離子脫除率為98%。經(jīng)納濾反滲透兩段濃縮，目標(biāo)水量降低到1/5，濃水中氰、銅、金、銀等離子含量得到濃縮，進(jìn)一步降低后續(xù)置換、萃取工序水處理量。（3）置換并萃取及反萃?。涸O(shè)該施主要由置換、萃取劑預(yù)處理、萃取和反萃取四段組成。萃取劑預(yù)處理后和NF濃水一起進(jìn)入萃取段，經(jīng)過充分混合萃取劑負(fù)載銅離子，萃取余液經(jīng)活性炭處理進(jìn)入回水池，負(fù)載銅有機(jī)相進(jìn)入下段反萃取，反萃取藥劑和負(fù)載相在混合槽中分離，卸載有機(jī)相回到預(yù)處理系統(tǒng)處理后循環(huán)使用。反萃液負(fù)載銅得到濃度較高的含銅離子電解液。該系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)萃余液和電解液中銅和總氰含量，對(duì)過程處理性能進(jìn)行監(jiān)控，保證處理效果。（4）電積系統(tǒng)：電積系統(tǒng)主要由電源和旋流式電解器組成。負(fù)載銅的電解液用泵抽到旋流式電解器中再回流到電解液儲(chǔ)存槽，進(jìn)行循環(huán)電積，調(diào)節(jié)好循流量，對(duì)應(yīng)調(diào)整電流密度。（5）氰氣處理系統(tǒng)：少量的廢氣主要產(chǎn)生在萃取過程的置換工序，因此萃取系統(tǒng)采用密閉管道抽風(fēng)進(jìn)入廢氣塔中，經(jīng)過兩次堿液噴淋吸收，吸收產(chǎn)生少量氰化氫氣體，使排放口的氰含量達(dá)到環(huán)保要求，此系統(tǒng)定時(shí)取樣檢測(cè)液體總氰，達(dá)到生產(chǎn)要求后返回系統(tǒng)使用。

結(jié)束語：綜上所述，通過有效的選礦技術(shù)處理，大大提升了金礦的開采效率，促進(jìn)了企業(yè)效益的持續(xù)增長。