某金精礦氰化尾渣回收金銅鉛硫試驗(yàn)研究

劉占林 朱德兵 郭建東

摘要：某復(fù)雜金精礦采用直接氰化工藝提取金銀后，氰化尾渣外銷至硫酸廠，但其中的金、銅、鉛基本不予計(jì)價(jià)，造成有價(jià)金屬流失。試驗(yàn)采用氰化尾渣混合浮選、銅硫分離浮選、銅鉛分離浮選工藝處理，產(chǎn)出硫精礦、銅精礦、鉛精礦，回收率分別為硫89.49 %、銅85.18 %、鉛65.10 %，金總回收率73.28 %，實(shí)現(xiàn)了氰化尾渣中有價(jià)元素的高效綜合回收，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

關(guān)鍵詞：氰化尾渣;混合浮選;銅硫分離;銅鉛分離;捕收劑

中圖分類號：TD926.4?? 文章編號：1001-1277（2021）07-0089-05

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20210719

黃金冶煉企業(yè)大多采用氰化工藝處理金精礦，提金后的氰化尾渣直接外銷至硫酸廠，這導(dǎo)致除硫之外的其他有價(jià)元素均未得到有效回收利用，造成資源浪費(fèi)。隨著黃金礦產(chǎn)資源的日益減少，氰化尾渣已成為寶貴的二次資源。中國大部分氰化尾渣采用浮選工藝處理[1-4]，但由于氰化尾渣中銅、鉛等金屬硫化礦物組成復(fù)雜，嵌布粒度微細(xì)，礦物之間致密共生，導(dǎo)致分離困難[5-6]，綜合回收效果不明顯。某金精礦氰化處理后產(chǎn)生的氰化尾渣中Au 1.60 g/t、Cu 0.62 %、Pb 0.81 %、S 20.50 %，氰化尾渣外銷至硫酸廠，其中的金、銅、鉛、鐵基本不予計(jì)價(jià)。如何高效綜合回收該氰化尾渣中的有用元素，已成為企業(yè)亟需解決的技術(shù)難題，同時(shí)對提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和資源綜合利用率意義重大。

1 氰化尾渣性質(zhì)

試驗(yàn)用礦樣為某金精礦直接氰化產(chǎn)出的氰化尾渣，其化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。由表1可知，該氰化尾渣中Au 1.60 g/t 、Cu 0.62 %、Pb 0.81 %、S 20.50 %，具有綜合回收利用價(jià)值。

氰化尾渣中主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦。黃鐵礦顆粒呈三角形、柱形、橢圓形、長方形及其他不規(guī)則形態(tài)，粒度從幾微米到近百微米，大多為十幾微米，破碎特征明顯;黃銅礦形態(tài)不規(guī)則，粒度從幾微米到幾十微米，大多十幾微米。鉛、銅、鐵的硫化礦物分布率分別為82.60 %、89.20 %和92.60 %。氰化尾渣中脈石礦物為石英、絹云母、方解石、斜長石、黑云母。石英是主要脈石礦物，相對含量超過70 %，形態(tài)不規(guī)則，粒度從幾微米到70 μm，大多在20 μm以下;絹云母粒度最大50 μm，形態(tài)不規(guī)則。

2 選礦試驗(yàn)

回收氰化尾渣中的有價(jià)元素，金屬的有效分離是關(guān)鍵。根據(jù)氰化尾渣性質(zhì)，制定的綜合回收流程為混合浮選、銅硫分離浮選、銅鉛分離浮選工藝流程。條件試驗(yàn)采用析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法或單因素試驗(yàn)法，從而找出最佳工藝參數(shù)。浮選富集有價(jià)金屬試驗(yàn)流程見圖1。

2.1 混合浮選試驗(yàn)

黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、黃鐵礦等硫化礦物在氰化浸出過程中受到氰化物和石灰的強(qiáng)烈抑制，可浮性差，因此銅鉛硫混合浮選時(shí)，須消除氰化物和石灰對混合浮選的影響。試驗(yàn)采用硫鐵礦焙燒制酸凈化過程產(chǎn)出的廢酸作為中和試劑，由于廢酸中含有一定量的二氧化硫與三氧化硫，且溫度為60 ℃～80 ℃，對氰化物的脫除效果顯著，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)廢酸的綜合利用。

混合浮選采用一次粗選、兩次精選、兩次掃選工藝流程，礦漿濃度40 %，廢酸調(diào)整pH=5.0，活化時(shí)間60 min，后續(xù)分離浮選原則是保證金屬回收率的前提下盡可能采用低級黃藥。試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在不使用起泡劑的情況下，乙基黃藥對硫鐵礦、黃銅礦、方鉛礦的浮選效果較好，且金回收率指標(biāo)較好，故選擇乙基黃藥作為混合浮選捕收劑，最佳用量193 g/t。氰化尾渣混合浮選試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可知：氰化尾渣采用混合浮選工藝處理，金、銅、鉛、硫得到較好的富集，銅鉛硫混合精礦中金、銅、鉛、硫品位分別為3.63 g/t、1.43 %、1.72 %、46.50 %，回收率分別為92.60 %、94.27 %、86.84 %、92.48 %，有利于下一步浮選分離回收。

2.2 銅硫分離浮選試驗(yàn)

銅鉛硫混合精礦分離一般采用浮銅抑硫，常用的方法有石灰法、石灰+氰化物法、石灰+亞硫酸鈉法。采用單一石灰的前期探索試驗(yàn)表明，pH值超過12時(shí)，黃鐵礦仍難以抑制，銅、硫得不到有效分離?？紤]到氰化物使用過程的安全性，試驗(yàn)選擇石灰+亞硫酸鈉法抑制硫。銅硫分離浮選同樣采用一次粗選、兩次精選、兩次掃選工藝流程，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在礦漿濃度28 %，石灰調(diào)整pH=10.5，亞硫酸鈉3 000 g/t，攪拌時(shí)間4 h條件下，抑制黃鐵礦效果較好;以乙基黃藥為捕收劑，用量20 g/t，添加在掃選作業(yè);此時(shí)銅、鉛、硫分離取得較好效果。銅硫分離浮選試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知：銅硫分離浮選試驗(yàn)獲得的銅鉛混合精礦中金、銅、鉛、硫品位分別為49.09 g/t、22.47 %、25.81 %、25.60 %，回收率分別為79.25 %、92.10 %、87.96 %、3.23 %，分離效果較好。由于此類銅鉛混合精礦作為銅精礦外售時(shí)，其中的鉛不予計(jì)價(jià)，造成鉛浪費(fèi)，使得綜合經(jīng)濟(jì)效益下降，因此須對銅鉛混合精礦中鉛進(jìn)行浮選分離回收。硫鐵礦中硫品位達(dá)到47.80 %，滿足制酸要求，產(chǎn)出的硫酸燒渣中鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于62 %，可用作鋼鐵生產(chǎn)原料。

2.3 銅鉛分離浮選試驗(yàn)

銅鉛混合精礦分離方法包括浮鉛抑銅法和浮銅抑鉛法，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多且分離效果較好的為浮鉛抑銅法。浮鉛抑銅法主要是利用氰化物來抑制銅礦物，且氰化物對方鉛礦的可浮性基本無影響。因此，試驗(yàn)選擇氰化物浮鉛抑銅（一次粗選、一次精選）。采用乙硫氮捕收鉛礦物，純堿調(diào)整礦漿pH，活性炭作為脫藥試劑，氰化鈉作為銅礦物抑制劑進(jìn)行了浮選條件試驗(yàn)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比分析，確定最佳工藝方案。

2.3.1 活性炭用量

銅鉛分離浮選試驗(yàn)條件：礦漿濃度8 %，純堿調(diào)整pH=9.0，氰化鈉800 g/t，抑制時(shí)間6 h，乙硫氮60 g/t，2號油30 g/t，控制活性炭用量為單一變量。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知：隨活性炭用量增加，鉛精礦鉛品位、鉛回收率先升高后減緩;銅精礦銅品位、銅回收率也均呈現(xiàn)先升高后減緩趨勢。綜合考慮，活性炭用量選擇1 500 g/t為宜，此時(shí)獲得的鉛精礦中金、銅、鉛品位分別為28.60 g/t、1.30 %、68.50 %，回收率分別為18.72 %、1.86 %、85.27 %;銅精礦中金、銅、鉛品位分別為58.79 g/t、32.49 %、5.60 %，回收率分別為81.28 %、98.14 %、14.73 %。

2.3.2 氰化鈉用量

銅鉛分離浮選試驗(yàn)條件：礦漿濃度8 %，純堿調(diào)整pH=9.0，活性炭1 500 g/t，抑制時(shí)間6 h，乙硫氮60 g/t，2號油30 g/t，控制氰化鈉用量為單一變量。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知：隨抑制劑氰化鈉用量的增加，鉛精礦鉛品位、鉛回收率及銅精礦銅品位、銅回收率均呈現(xiàn)先升高后減緩趨勢。綜合考慮，氰化鈉用量選擇800 g/t為宜。

2.3.3 抑制時(shí)間

銅鉛分離浮選試驗(yàn)條件：礦漿濃度8 %，純堿調(diào)整pH=9.0，活性炭1 500 g/t，氰化鈉800 g/t，乙硫氮60 g/t，2號油30 g/t，控制抑制時(shí)間為單一變量。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知：隨抑制時(shí)間的延長，鉛精礦鉛品位先升高后降低，而銅精礦銅品位逐漸升高，6 h后基本保持不變。綜合考慮，抑制時(shí)間選擇6 h為宜。

2.4 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，氰化尾渣混合浮選采用一次粗選、兩次精選、兩次掃選工藝流程，條件為礦漿濃度40 %，廢酸調(diào)整pH=5.0，活化時(shí)間60 min，乙基黃藥193 g/t;銅硫分離浮選采用一次粗選、兩次精選、兩次掃選工藝流程，條件為礦漿濃度28 %，石灰調(diào)整pH=10.5，亞硫酸鈉3 000 g/t，抑制時(shí)間4 h，乙基黃藥20 g/t;銅鉛分離浮選采用一次粗選、一次精選工藝流程，礦漿濃度8 %，純堿調(diào)整pH=9.0，活性炭1 500 g/t，氰化鈉800 g/t，抑制時(shí)間6 h，乙硫氮60 g/t，2號油30 g/t。閉路試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7可知：氰化尾渣混合浮選、銅硫分離浮選、銅鉛分離浮選閉路試驗(yàn)獲得的硫精礦產(chǎn)率38.38 %，硫品位47.80 %、硫回收率89.49 %;銅精礦產(chǎn)率1.62 %，金、銅品位分別為58.79 g/t、32.49 %，回收率分別為59.52 %、85.18 %;鉛精礦產(chǎn)率0.77 %，金、鉛品位分別為28.60 g/t、68.50 %，回收率分別為13.76 %、65.10 %，指標(biāo)較好。

3 結(jié) 論

1）某金精礦氰化尾渣采用混合浮選、銅硫分離浮選、銅鉛分離浮選工藝處理，可以獲得產(chǎn)率38.38 %，硫品位47.80 %、硫回收率89.49 %的硫精礦;產(chǎn)率1.62 %，金、銅品位分別為58.79 g/t、32.49 %，回收率分別為59.52 %、85.18 %的銅精礦;產(chǎn)率0.77 %，金、鉛品位分別為28.60 g/t、68.50 %，回收率分別為13.76 %、65.10 %的鉛精礦，實(shí)現(xiàn)了氰化尾渣中多金屬的綜合回收利用。

2）選擇適宜的活化劑、抑制劑、浮選藥劑，提高礦物的可浮性差異，是氰化尾渣中銅、鉛、硫得到有效分離的關(guān)鍵。采用焙燒制酸過程產(chǎn)出的廢酸活化氰化尾渣，實(shí)現(xiàn)了廢物綜合利用。

3）該研究為低品位多金屬氰化尾渣的綜合回收提供技術(shù)指導(dǎo)，具有推廣和實(shí)用價(jià)值。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 楊保成，任淑麗，宋殿舉.浮選金精礦氰化尾礦的綜合利用[J].黃金，2004，25（3）：33-36.

[2] 吳向陽，王明勤，孫書平，等.氰化尾渣回收鉛鋅混合精礦過程清潔生產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].中國科技信息，2005（17）：172.

[3] 梁冠杰.河南某氰化尾渣中有價(jià)金屬的綜合回收[J].礦產(chǎn)綜合利用，2001（3）：35-37.

[4] 王宏軍.超細(xì)粒氰化尾渣多金屬浮選試驗(yàn)研究與實(shí)踐[J].金屬礦山，2003（7）：50-52.

[5] 江冠男，孫體昌，紀(jì)軍.復(fù)雜多金屬銀鉛鋅礦渣選礦研究[J].有色金屬（選礦部分），2007（1）：20-23.

[6] 袁明華，普倉鳳.多金屬復(fù)雜銅礦銅鋅硫分離浮選試驗(yàn)研究[J].有色金屬（選礦部分），2008（1）：1-3.

Experimental study on recovery of gold，copper，

lead and sulfur from cyanide residue of a gold concentrate

Liu Zhanlin，Zhu Debing，Guo Jiandong

（Shandong Guoda Gold Co.，Ltd.）

Abstract：Gold and silver are extracted from a complex gold? concentrate by direct cyanidation.Cyanide residue is exported to sulphuric acid plant，but basically the gold，copper and lead are not valued，causing the loss of valuable metals.The processes of bulk flotation of cyanide residue，copper-sulfur separation flotation，and copper-lead separation flotation were used in the test，producing sulfur concentrate，copper concentrate and lead concentrate，the recovery rate of sulfur is 89.49 %，copper 85.18 %，lead 65.10 %，and the total recovery rate of gold is 73.28 %，realizing efficient comprehensive recovery of valuable elements from cyanide residue and achieving outstanding economic and social benefits.

Keywords：cyanide residue;bulk flotation;copper-sulfur separation;copper-lead separation;collector