環(huán)保提金劑在炭漿提金工藝中的應(yīng)用研究

蘇科鐘 賓凌勇 呂林麗 宋曉明 薛迎春

摘要：針對某黃金氰化廠礦石性質(zhì)，進(jìn)行了環(huán)保提金劑替代氰化鈉的試驗(yàn)研究及應(yīng)用。結(jié)果表明：在全泥氰化炭漿法原有工藝流程下，環(huán)保提金劑完全可以替代氰化鈉用于生產(chǎn)，金浸出率達(dá)到97.58 %，其浸金指標(biāo)與氰化鈉浸金指標(biāo)相當(dāng)，且藥劑成本低于氰化鈉，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：環(huán)保提金劑;全泥氰化;炭漿法;金浸出率;藥劑成本

中圖分類號：TF831文章編號：1001-1277（2021）10-0076-03

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20211017

某黃金氰化廠設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為1 000 t/d，現(xiàn)生產(chǎn)能力為750 t/d。礦石成分較為簡單，氧化程度高，有害成分含量低，易于氰化浸出。其炭漿流程為11槽浸吸，其中前4槽為單一浸出槽，采用固體氰化鈉浸金，入浸礦石以氧化礦石為主，硫化礦石約占10 %。該氰化廠自2014年建成投產(chǎn)以來，一直采用全泥氰化炭漿工藝提金，使用的浸金藥劑氰化鈉屬于劇毒化學(xué)品，在長期的生產(chǎn)過程中給企業(yè)的安全生產(chǎn)和環(huán)保工作帶來很大壓力。為解決這一問題，2021年1月，該氰化廠使用某環(huán)保提金劑（普通化工產(chǎn)品，在采購、運(yùn)輸、貯存和使用過程中無需特殊手續(xù)和要求[1]）進(jìn)行了小型試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)，均取得了理想指標(biāo)，由此證明該環(huán)保提金劑在該氰化廠的提金生產(chǎn)中完全可以替代氰化鈉，目前已投入正常使用。

1 試驗(yàn)原料

1.1 試驗(yàn)礦樣

試驗(yàn)礦樣取自某黃金氰化廠給料皮帶，主要為石英脈型金礦石，礦石礦物主要由3 %～5 %的金屬礦物和95 %～97 %的非金屬礦物組成。其中，金屬礦物以黃鐵礦和黃銅礦為主，少量磁鐵礦、輝銅礦，微量銀金礦、自然金;非金屬礦物以占80 %以上的石英為主，其次為葉綠泥石、絹云母、鐵白云石等，另有含量較少的電氣石及長石。

礦石中金礦物主要以細(xì)粒金形式存在，占52 %，其次為中粒金、微粒金;金礦物形態(tài)主要為粒狀，其中角粒狀占47.5 %，長角粒狀占30 %?；瘜W(xué)物相分析結(jié)果顯示，金以游離形式為主，占79.3 %～91.2 %，包裹金占3.0 %～14.6 %。電子探針成分測定結(jié)果顯示，礦石中自然金較純，含Au為94.46 %，成色高。

1.2 環(huán)保提金劑

試驗(yàn)所用環(huán)保提金劑是一種新型堿性環(huán)保浸出藥劑，其主要成分有碳化三聚氰酸鈉、腐植酸鈉、堿性聚合鐵、堿和碳酸鹽等。其中，碳化三聚氰酸鈉、腐植酸鈉是其核心組分，具有絡(luò)合、溶解金的作用，輔助成分由少量絡(luò)合劑和保護(hù)劑組成，主要作用是助浸，協(xié)助核心組分絡(luò)合、溶解金及提高主要成分的穩(wěn)定性等。該藥劑中氰基以絡(luò)合物的形式穩(wěn)定存在，因此與氰化物相比，毒性極低;同時，在浸金過程中，腐植酸鈉等成分會產(chǎn)生協(xié)同作用，從而保證藥劑具有更優(yōu)的浸金性能[2-3]。

2 小型試驗(yàn)

根據(jù)該氰化廠現(xiàn)有工藝流程，進(jìn)行了炭漿工藝條件試驗(yàn)，所采用的浸出條件與現(xiàn)有工藝流程相同，即礦漿濃度40 %，磨礦細(xì)度-0.074 mm占90 %左右，pH值11～12。試驗(yàn)礦樣采自磨機(jī)給礦皮帶，30 min取樣1次，取樣時間 20 h。采集的試驗(yàn)礦樣用150 mm×125 mm顎式破碎機(jī)破碎，然后進(jìn)行縮分、烘干，再用密封式化驗(yàn)制樣粉碎機(jī)磨至所需細(xì)度。

2.1 藥劑對比試驗(yàn)

浸金藥劑用量 1.0 kg/t，浸出時間46 h。試驗(yàn)結(jié)果見表1。

由表1可知：環(huán)保提金劑與氰化鈉一樣，均能較好適應(yīng)該氰化廠礦石性質(zhì)，2種浸金藥劑浸出效果相當(dāng);環(huán)保提金劑單耗略高于氰化鈉。

2.2 磨礦細(xì)度

在環(huán)保提金劑用量5.0 kg/t，浸出時間 46 h的條件下，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

由表2可知：隨著磨礦細(xì)度的增加，金浸出率緩慢上升;當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm占比從89 %增加到96 %時，浸渣金品位由0.07 g/t降至0.05 g/t，金浸出率由98.64 %上升到99.03 %，上升0.39百分點(diǎn)。試驗(yàn)中環(huán)保提金劑消耗量為1.06～1.21 kg/t，表明磨礦細(xì)度的變化對其消耗量沒有明顯影響。

從磨礦細(xì)度探索試驗(yàn)整體情況看，試驗(yàn)效果較為理想。在磨礦細(xì)度-0.074 mm 占90 %以上時，金浸出率在98 %以上，浸渣金品位和生產(chǎn)一致，環(huán)保提金劑消耗量為1.00 kg/t左右。

2.3 浸出時間

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占92 %，環(huán)保提金劑用量4.0 kg/t的條件下，進(jìn)行浸出時間試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

由表3可知：浸出時間由24 h延長到46 h，浸渣金品位由0.25 g/t降至0.03 g/t，環(huán)保提金劑消耗量為1.18 kg/t，金浸出率由95.14 %上升到99.42 %，上升4.28百分點(diǎn);浸出時間超過46 h，金浸出率不再增加;浸出時間低于46 h，金浸出率明顯下降。因此，確定浸出時間為46 h。

2.4 環(huán)保提金劑用量

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占92 %，浸出時間46 h的條件下，進(jìn)行環(huán)保提金劑用量試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

由表4可知：①環(huán)保提金劑用量由1.3 kg/t增加到4.0 kg/t時，浸渣金品位由0.17 g/t降至0.03 g/t，達(dá)到了生產(chǎn)流程的最低浸渣金品位，金浸出率由96.70 %上升到99.42 %，達(dá)到最高;②環(huán)保提金劑用量超過3.0 kg/t時，金浸出率小幅增加;③環(huán)保提金劑用量為1.5～2.0 kg/t時，金浸出率與生產(chǎn)流程平均金浸出率相近，試驗(yàn)中環(huán)保提金劑消耗量為0.52～0.85 kg/t，估算生產(chǎn)消耗量為0.9～1.3 kg/t;④在確保環(huán)保提金劑用量足夠的條件下，其金浸出率完全能夠達(dá)到氰化鈉金浸出率水平。

3 工業(yè)試驗(yàn)

3.1 生產(chǎn)指標(biāo)

在小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為了驗(yàn)證環(huán)保提金劑用于工業(yè)生產(chǎn)的有效性，該氰化廠在原有工藝流程（見圖1，浸出槽中充入氣體為空氣）下進(jìn)行了為期15個班次的工業(yè)試驗(yàn)，并與采用氰化鈉生產(chǎn)時的指標(biāo)進(jìn)行了對比。生產(chǎn)指標(biāo)對比結(jié)果見表5。

由表5可知：采用環(huán)保提金劑進(jìn)行試驗(yàn)期間，原礦金品位3.72 g/t，浸渣金品位0.09 g/t，尾液金質(zhì)量濃度0.01 mg/L，金浸出率97.58 %。試驗(yàn)階段浸渣、尾液金含量均能達(dá)標(biāo)，環(huán)保提金劑能較好適應(yīng)該氰化廠的礦石性質(zhì)，其浸出指標(biāo)與前期氰化鈉生產(chǎn)指標(biāo)相當(dāng)。

3.2 效益分析

由于該氰化廠處理的不同批次礦石性質(zhì)差異較大，因此只針對同一批次礦樣使用環(huán)保提金劑前后各15個班次的生產(chǎn)指標(biāo)（見表5）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。針對同一批次礦樣，使用氰化鈉和環(huán)保提金劑的生產(chǎn)指標(biāo)相當(dāng)，因此只分析藥劑成本差異。

1）氰化鈉浸出成本：藥劑單耗0.90 kg/t，藥劑成本18.09元/t（包含運(yùn)輸費(fèi)、包裝桶處置費(fèi)）。

2）環(huán)保提金劑浸出成本：藥劑單耗1.35 kg/t，藥劑成本17.28元/t（包含運(yùn)輸費(fèi)）。

對比可知，使用環(huán)保提金劑處理1 t礦石比使用氰化鈉節(jié)約藥劑成本0.81元，氰化廠實(shí)際生產(chǎn)處理能力750 t/d，年作業(yè)時間按300 d計算，年節(jié)約藥劑成本18.23萬元。同時，還能為企業(yè)規(guī)避使用氰化鈉帶來的安全風(fēng)險及環(huán)保壓力，環(huán)境效益顯著。

3.3 浸渣毒性浸出分析

環(huán)保提金劑屬于低毒產(chǎn)品，由相關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行毒性浸出檢測，結(jié)果顯示，環(huán)保提金劑對小鼠的急性經(jīng)口毒性LD 50值大于430 mg/（kg·BW）。因此，針對該氰化廠浸渣進(jìn)行了毒性浸出分析，結(jié)果見表6。

由表6可知：浸渣毒性浸出液中氰化物質(zhì)量濃度0.007 mg/L，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值5 mg/L，符合HJ 943—2018 《黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范》要求。

目前，該環(huán)保提金劑已進(jìn)行大量工業(yè)應(yīng)用，證明該藥劑的適用范圍與氰化物類似，可廣泛適用于金銀的氧化礦石、原生礦石、高硫高砷礦石、氰化尾渣、硫酸渣、陽極泥和精礦等類型原料的堆浸、池浸和炭漿等工藝流程。

4 結(jié) 論

1）針對某氰化廠礦石性質(zhì)，在原有全泥氰化炭漿工藝條件下，應(yīng)用環(huán)保提金劑替代氰化鈉，其金浸出率達(dá)到97.58 %，提金效果與氰化鈉相當(dāng)，且藥劑成本優(yōu)勢明顯。

2）環(huán)保提金劑具有環(huán)保、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，在運(yùn)輸、管理、環(huán)保和安全等方面給企業(yè)帶來諸多便利，環(huán)境效益非常顯著。環(huán)保提金劑的成功推廣應(yīng)用，有望打破黃金氰化工藝劇毒、高危的局面，極大地促進(jìn)中國綠色冶金事業(yè)的發(fā)展。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 賓凌勇.環(huán)保提金工藝探索試驗(yàn)[J].新疆有色金屬，2017，40（2）：83-85.

[2] 吳弋.某環(huán)保型藥劑在全泥炭漿提金工藝中的試驗(yàn)研究與生產(chǎn)實(shí)踐[J].黃金，2013，34（5）：52-53.

[3] 李和付，孫皞，葉國華，等.環(huán)保藥劑“金蟬”取代氰化鈉處理夏家店金礦的研究[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2018，26（5）：682-688.

Application of environment-friendly gold leaching agent in CIP gold leaching process

Su Kezhong，Bin Lingyong，Lü Linli，Song Xiaoming，Xue Yingchun

（Western Gold（Karamay）Mining Technology Co.，Ltd.）

Abstract：According to the ore property in a gold cyanidation plant，experimental study on the replacement of sodium cyanide by environment-friendly gold leaching agent was carried out，as well as its application.The results show that under the same process flow of all-sliming cyanidation CIP，the environment-friendly gold leaching agent can totally replace sodium cyanide in production，with the gold leaching rate reaching 97.58 %，which is equal to that of sodium cyanide and lower in cost.The environment-friendly gold leaching agent has significant economic and environmental benefits.

Keywords：environment-friendly gold leaching agent;all-sliming cyanidation;CIP;gold leaching rate;agent cost