某含砷金精礦酸化預處理焙燒—氰化提金試驗研究

王天星，王敏杰，歐海濤，郭建東

（山東國大黃金股份有限公司，山東 招遠 265406）

甘肅某地含砷金精礦屬于高砷、低硫、高碳型和微細粒浸染狀礦物，金品位達到43～48g/t，目前采用常規(guī)焙燒——氰化提金工藝[1，2]進行處理，金的浸出率僅為78.5%，氰化尾渣含金5.68g/t，造成金資源的浪費，即使后續(xù)采用氯化焙燒、造锍捕金、氯化揮發(fā)等其他綜合利用技術(shù)，也必將增加大量的生產(chǎn)成本，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。隨著金礦石資源的進一步開采，高品位原生礦日益減少，有效提高金的回收率更加重要。從這種單一金精礦中提取金，若采用傳統(tǒng)工藝，金浸出率僅有78.5%，若采用傳統(tǒng)的造锍捕金工藝，即以銅或鉛作為金銀的捕收劑，在火法熔煉過程中富集并回收金銀，經(jīng)濟效益仍然較低。為此，本研究以該金精礦為研究對象，通過強化酸化預處理、二級焙燒提高金礦物解離度，使金顆粒充分暴露，實現(xiàn)礦物中金的回收，為促進我國該類金精礦的生產(chǎn)處理提供有效的途徑。

1 礦樣性質(zhì)

某金精礦金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、其次為褐鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、雌黃鐵礦等少量；脈石礦物主要為石英及云母，其次為長石、方解石、炭質(zhì)等。對該金精礦進行化學分析和金物相分析，結(jié)果分別見表1、表2。

表2 金物相分析結(jié)果

表1、表2表明，該金精礦有價元素為金，品位45.8g/t，含砷7.62%，含碳3.52銅、鉛、鋅等其他金屬含量較低，不具有綜合回收價值。金主要賦存于硫化礦中，其次為氧化礦。硫化礦中金主要是黃鐵礦、砷黃鐵礦載金，金品位26.8g/t，分布率為58.52%，氧化礦中主要是方解石載金，金品位15.2g/t，分布率為33.19%。

2 試驗原理與方法

2.1 試驗原理

對含砷金精礦進行酸化預處理，方解石、白云石主要發(fā)生以下化學反應：

對含砷金精礦進行二級焙燒預處理，一級為560℃還原脫砷焙燒，二級為620℃氧化脫硫脫碳焙燒過程主要發(fā)生以下化學反應：

氧化焙燒可使細粒金的包裹體——硫化礦物氧化脫硫形成裂縫和孔隙狀的焙砂，銀顆粒部分裸露出來，可與氰化物溶液接觸發(fā)生浸出反應。

酸浸過程主要溶出金精礦燒渣中的銅、鋅，同時也降低后續(xù)氰化浸出過程中氰化鈉的耗量，發(fā)生的主要反應為：

氰化浸出過程（含直接氰化）發(fā)生的主要反應為：

氰化浸出得到的離子狀態(tài)的金，主要采用鋅粉置換法，使金進一步富集。

2.2 試驗方法

磨礦處理：對含砷金精礦采用水調(diào)漿至礦漿濃度65%，在XMQ-240＊90球磨機中進行磨礦處理；酸化預處理：對含砷金精礦采用水調(diào)漿至礦漿濃度65%，采用硫酸作為預處理試劑，進行酸化攪拌處理。

一級焙燒：焙燒試驗是在馬弗爐中進行，稱取烘干后500g金精礦樣品，在干式制樣機中磨礦，控制細度-200目占80%，置于不銹鋼焙燒盤中，均勻鋪開。馬弗爐溫度設(shè)定后放入物料，并開始計時，保持恒溫，每10min翻動攪動1次。二級焙燒：對一級焙燒結(jié)束后，馬弗爐溫度升高至設(shè)定溫度，并開始計時，保持恒溫，每10min翻動攪動1次，焙燒至無明顯二氧化硫放出為止。

酸浸洗滌試驗用2000ml塑料燒杯在水浴中進行，采用常規(guī)攪拌硫酸浸出法。氰化浸出試驗采用2000ml燒杯在常溫下進行，采用常規(guī)攪拌浸出法。

3 試驗結(jié)果與討論

（1）磨礦細度對金浸出率的影響。對含砷金精礦進行磨礦，控制不同的磨礦細度，磨礦后進行酸化預處理，硫酸用量控制50kg/t，酸化處理時間8小時，酸化后樣品烘干，樣品混勻進行二級焙燒，一級焙燒溫度控制560℃、二級焙燒控制620℃，焙燒后礦采用熱水調(diào)漿，控制液固比3:1，硫酸調(diào)整礦漿PH=1-2，酸浸浸出時間2小時；氰化浸出提金試驗控制液固比2:1，采用純堿調(diào)整礦漿PH=9-10，氰化鈉濃度控制0.25%～0.30%，氰化浸出時間36小時。磨礦細度對金浸出率的影響試驗結(jié)果見表3，綜合考慮生產(chǎn)成本等因素，確定磨礦細度-0.038mm為90%。

表3 磨礦細度對金浸出率的影響

（2）酸化預處理硫酸用量對金浸出率的影響。對含砷金精礦進行磨礦，細度-0.038mm90%的條件下，進行-酸化預處理，酸化處理時間8小時，酸化后礦烘干后進行二級焙燒，一級焙燒溫度控制560℃、二級焙燒控制620℃，焙燒后礦采用熱水調(diào)漿，控制液固比3:1，硫酸調(diào)整礦漿PH=1-2，酸浸浸出時間2小時；氰化浸出提金試驗控制液固比2:1，采用純堿調(diào)整礦漿PH=9-10，氰化鈉濃度控制0.25%～0.30%，氰化浸出時間36小時。酸化預處理硫酸用量對金浸出率的影響試驗結(jié)果見表4，綜合考慮生產(chǎn)成本等因素，確定酸化預處理硫酸用量50kg/t。

表4 酸化預處理硫酸用量對金浸出率的影響

（3）一級焙燒溫度對金浸出率的影響。一級焙燒：含砷金精礦經(jīng)過磨礦細度-0.038mm90%、硫酸用量50kg/t酸化處理8小時，樣品烘干后，混勻，在馬弗爐中進行二級焙燒，礦層厚度3cm，設(shè)定一級焙燒溫度為變量、二級焙燒控制620℃，焙燒至無二氧化硫放出為止。

焙燒后礦采用熱水調(diào)漿，控制液固比3:1，硫酸調(diào)整礦漿PH=1-2，酸浸浸出時間2小時；氰化浸出提金試驗控制液固比2:1，采用純堿調(diào)整礦漿PH=9-10，氰化鈉濃度控制0.25%～0.30%，氰化浸出時間36小時。一級焙燒溫度對金浸出率的影響試驗結(jié)果見表5，綜合考慮金浸出效果及生產(chǎn)控制等因素，確定一級焙燒溫度為560℃。

表5 一級焙燒溫度對金浸出率的影響

（4）二級焙燒溫度對金浸出率的影響。一級焙燒：含砷金精礦經(jīng)過磨礦細度-0.038mm90%、硫酸用量50kg/t酸化處理8小時，樣品烘干后，混勻，在馬弗爐中進行二級焙燒，礦層厚度3cm，設(shè)定一級焙燒溫度為560℃、二級焙燒溫度設(shè)定為變量，焙燒至無二氧化硫放出為止。焙燒后礦采用熱水調(diào)漿，控制液固比3:1，硫酸調(diào)整礦漿PH=1-2，酸浸浸出時間2小時；氰化浸出提金試驗控制液固比2:1，采用純堿調(diào)整礦漿PH=9-10，氰化鈉濃度控制0.25%～0.30%，氰化浸出時間36小時。由二級焙燒溫度對金浸出率有明顯影響：隨金浸出率焙燒溫度升高，金浸出率呈現(xiàn)升高趨勢，當焙燒溫度為620℃時，金浸出率升高至92.80%，而后隨溫度繼續(xù)升高，金浸出率出現(xiàn)降低現(xiàn)象，出現(xiàn)燒結(jié)造成的二次包裹金，綜合考慮確定二級焙燒溫度為620℃。

（5）綜合試驗。根據(jù)上述最佳試驗結(jié)果，采用磨礦、酸化預處理、二級焙燒、氰化提金工藝流程進行綜合平行試驗，試驗結(jié)果見表6。可以看出，最佳條件下，金浸出率最高達到92.80%，浸出效果較好。

表6 綜合試驗結(jié)果

4 結(jié)論

對甘肅某含砷金精礦采用進行磨礦、酸化預處理、二級焙燒、氰化提金工藝，在磨礦細度-0.038mm為90%的條件下，硫酸用量50kg/t預處理、560℃、620℃溫度條件下進行二級焙燒，焙砂氰化提金，金浸出率達到92.8%。

該方法可有效從該類型含砷金礦物中回收金，為兩段焙燒生產(chǎn)企業(yè)有效處理含砷金精礦提供了借鑒，為實現(xiàn)含金資源綜合回收開辟了新的途徑，具有廣泛的推廣和實用價值。