內(nèi)蒙古某金礦尼爾森重選—低氰浸出試驗(yàn)研究

朱一民 葛文成 張淑敏 楊新華 劉 杰

（1.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110819；2.難采選鐵礦資源高效開發(fā)利用技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧 沈陽 110819；3.山東黃金冶煉有限公司，山東 煙臺(tái) 264010）

隨著金礦資源的持續(xù)開發(fā)利用，難處理金礦作為金礦資源的重要組成部分，已經(jīng)逐步取代易處理金礦，成為黃金生產(chǎn)的重要原料［1］。金礦常用選礦方法有重選法、浮選法、氰化浸出法等［2］，其中氰化浸出法具有浸出率高、對礦物的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是金礦浸出中最常用的方法。但氰化物有劇毒，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，還危害人體健康。因此，在金礦提金過程中，通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝來降低氰化物的危害已逐漸成為目前主要的研究方向［3-8］。

難處理金礦中的金多以細(xì)?；虬w的形式存在，使得浸出過程中氰化物的用量增加，選礦成本上升。因此，在難處理金礦資源的開發(fā)過程中，研究人員往往試圖通過多種工藝聯(lián)合作業(yè)，并使用低氰或無氰浸出劑實(shí)現(xiàn)金礦資源的低成本、高效回收［9-12］。蔣蔓等［13］采用無氰堆浸工藝處理甘肅某低品位金礦石，在浸出濃度為0.34 mL/g、浸出液pH值為10的條件下，以硫代硫酸銨為浸出劑，草酸鈉、三氯化鐵、硫脲為助浸劑，最終獲得金浸出率達(dá)85.7%的貴液；張虹等［14］對緬甸某金礦石進(jìn)行重選—浸出工藝試驗(yàn)研究，采用三段尼爾森重選及尾礦氰化浸出的聯(lián)合流程，最終獲得金總回收率97.26%的優(yōu)異指標(biāo)。

內(nèi)蒙古某金礦目前采用氰化鈉浸出—樹脂吸附工藝提金，其浸渣總氰含量高達(dá)50 mg/kg。為降低氰化物用量，使得尾礦氰化物濃度達(dá)到充填技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本研究擬采用尼爾森重選—重選尾礦低氰浸出工藝進(jìn)行提金試驗(yàn)，主要考察浸出條件（重選尾礦的磨礦細(xì)度、浸出劑用量、浸出時(shí)間、液固比等）對浸出效果的影響，研究結(jié)果可為難處理金礦石提金工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 試驗(yàn)原料、藥劑及研究方法

1.1 試驗(yàn)原料及藥劑

試驗(yàn)原料取自內(nèi)蒙古某金礦，原料化學(xué)多元素分析和礦物組成分析結(jié)果分別見表1和表2。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1可知，原料中主要可利用元素為金，有害元素銅含量較低。

由表2可知，原料中銀金礦和碲銀礦等貴金屬礦物微量，主要金屬礦物為黃鐵礦和磁黃鐵礦；非金屬礦物以石英、綠簾石、鈉長石、云母等為主。

試驗(yàn)所用藥劑氧化鈣為天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的分析純試劑、金欣為湖北大冶金欣化工公司生產(chǎn)的工業(yè)品；試驗(yàn)用水為去離子水。

1.2 研究方法

原料中的金主要以銀金礦的形式存在，粒度極細(xì)，與硫化物主要以包裹體或連生體的形式存在；此外，還有約34%的銀金礦被脈石礦物包裹或存在于脈石礦物粒間，需通過細(xì)磨使其解離方可回收。根據(jù)礦石特性及尼爾森選礦機(jī)的特點(diǎn)，采用尼爾森選礦機(jī)對本礦樣進(jìn)行重選回收試驗(yàn)，流程見圖1。

對尼爾森重選尾礦采用低氰浸出工藝，以金欣為浸出劑、氧化鈣為調(diào)整劑進(jìn)行浸出試驗(yàn)。通過條件試驗(yàn)和固液平衡試驗(yàn)，確定最佳工藝參數(shù)，試驗(yàn)流程見圖2。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 尼爾森重選試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.043 mm占87%、分選G值為80 G、流態(tài)化水量為3 L/min、給礦濃度為50%的條件下的尼爾森重選試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知，原礦經(jīng)一段尼爾森重選即可獲得較高品位的金粗精礦，金回收率達(dá)到49.92%；1粗2掃混合精礦累計(jì)金回收率達(dá)55.91%、金品位35.48 g/t。

2.2 重選尾礦低氰浸出條件試驗(yàn)

由尼爾森重選試驗(yàn)結(jié)果可知，通過尼爾森重選可以預(yù)先獲得一部分合格的金精礦，但重選尾礦金品位仍高達(dá)1.34 g/t。為進(jìn)一步提高金回收率，減少氰化物用量及殘留，對重選尾礦開展了浸出試驗(yàn)，重點(diǎn)考察重選尾礦磨礦細(xì)度、金欣用量、浸出時(shí)間、液固比等條件對浸出效果的影響。

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在氧化鈣用量為10 kg/t、金欣用量為2 000 g/t、液固比為2 mL/g、浸出時(shí)間為24 h的條件下，考察重選尾礦磨礦細(xì)度對浸出效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，浸渣金品位降低，金浸出率升高；當(dāng)重選尾礦磨礦細(xì)度為-0.043 mm占79%時(shí)，浸渣金品位為0.22 g/t；繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，金浸出率增加緩慢。綜合考慮浸出效果和磨礦成本，確定后續(xù)試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度為-0.043 mm占79%。

2.2.2 氧化鈣用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.043 mm占79%、金欣用量為2 000 g/t、液固比為2 mL/g、浸出時(shí)間為24 h的條件下，考察氧化鈣用量對浸出指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知，氧化鈣用量對金浸出效果影響不大。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)氧化鈣用量為5 kg/t，此時(shí)浸渣金品位為0.20 g/t，金浸出率為85.07%。

2.2.3 金欣用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.043 mm占79%、氧化鈣用量為5 kg/t、液固比為2 mL/g、浸出時(shí)間為24 h的條件下，考察金欣用量對浸出效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可知，隨著金欣用量的增加，浸渣金品位降低，金浸出率整體呈升高趨勢；當(dāng)金欣用量為1 200 g/t時(shí)，浸渣金品位為0.18 g/t，金浸出率為88.75%；繼續(xù)增加金欣用量，浸渣金品位變化不大?？紤]到用量的投入產(chǎn)出比，確定后續(xù)試驗(yàn)金欣用量為1 200 g/t。

2.2.4 液固比試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.043 mm占79%、氧化鈣用量為5 kg/t、金欣用量為1 200 g/t、浸出時(shí)間為24 h的條件下，考察液固比對浸出效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

由圖6可知，液固比對浸出指標(biāo)的影響不大。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，在設(shè)備及工藝允許的情況下，可通過減小液固比，擴(kuò)大選廠處理能力。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的液固比為1.5 mL/g。

2.2.5 浸出時(shí)間試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.043 mm占79%、氧化鈣用量為5 kg/t、金欣用量為1 200 g/t、液固比1.5 mL/g的條件下，考察浸出時(shí)間對浸出效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

由圖7可知，12 h即可獲得較高的金浸出率，繼續(xù)延長浸出時(shí)間，提高幅度不大。為提高金的綜合回收率，確定后續(xù)試驗(yàn)浸出時(shí)間為36 h，此條件下的金浸出率為91.88%，重選—浸出工藝流程綜合回收率達(dá)96.42%。

2.3 重選尾礦樹脂吸附試驗(yàn)

按照重選尾礦低氰浸出條件試驗(yàn)確定的最佳工藝條件，開展固液平衡試驗(yàn)，同時(shí)延用現(xiàn)場樹脂吸附用量，考察樹脂對貴液中金的吸附效果，結(jié)果見表4。

注：含金樹脂金品位為吸附前后樹脂金品位差。

由表4可知，重選尾礦經(jīng)低氰浸出—樹脂吸附，可獲得金吸附率86.94%，重選—浸出—吸附金回收率為91.13%，獲得了較好的選別指標(biāo)。過濾后浸渣總氰濃度為0.50 mg/kg，滿足《國家危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5085.3—1996）中尾礦充填的總氰濃度要求。

3 結(jié) 論

（1）內(nèi)蒙古某金礦石含金2.83 g/t，主要以銀金礦的形式存在。在磨礦細(xì)度為-0.043 mm占87%、分選G值為80 G、流態(tài)化水量為3 L/min、給礦濃度為50%的條件下，采用1粗2掃工藝流程進(jìn)行尼爾森重選，混合精礦金回收率達(dá)55.91%、金品位為35.48 g/t，重選尾礦含金1.34 g/t。

（2）對重選尾礦進(jìn)行低氰浸出，在磨礦細(xì)度為-0.043 mm占79%、氧化鈣用量為5 kg/t、金欣用量為1 200 g/t、浸出時(shí)間為36 h、液固比為1.5 mL/g的條件下，金浸出率為91.88%，重選—浸出工藝流程綜合回收率達(dá)96.42%；樹脂吸附貴液，金吸附率為86.94%，重選—浸出—吸附全流程金綜合回收率為91.13%。浸渣總氰濃度為0.50 mg/kg，滿足尾礦充填的總氰濃度要求。