新型環(huán)保浸金劑在金興礦業(yè)公司的試驗(yàn)應(yīng)用

薛臣 李永勝 李鵬 趙國(guó)惠 彭發(fā)周

摘要：金興礦業(yè)公司采用原礦焙燒、焙砂氰化浸出提金工藝，在日益嚴(yán)峻的環(huán)保形勢(shì)下，亟需尋求新型環(huán)保浸金劑替代劇毒氰化鈉。通過小型試驗(yàn)和半工業(yè)試驗(yàn)，考察了新型環(huán)保浸金劑CG505A替代氰化鈉的可行性。結(jié)果表明：在原有氰化鈉浸出系統(tǒng)不變的情況下，CG505A可對(duì)等替代氰化鈉進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，浸出效果良好;CG505A浸出尾礦漿濾餅毒性浸出分析中16項(xiàng)指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)且遠(yuǎn)低于限值，浸出尾礦漿無需治理即可達(dá)到一般固廢堆存標(biāo)準(zhǔn);CG505A生產(chǎn)成本比氰化鈉節(jié)省50.95元/t，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益顯著。

關(guān)鍵詞：環(huán)保浸金劑;原礦焙燒;CG505;氰化鈉;對(duì)等替代;無害化治理

中圖分類號(hào)：TF831文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）04-0060-03doi：10.11792/hj20210413

引 言

氰化法因其技術(shù)成熟、效果良好，在黃金生產(chǎn)中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位[1]，但氰化物劇毒，后續(xù)環(huán)保處理成本較高、難度較大。在新《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》實(shí)施，《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》（2016）將氰化廢渣和含氰廢水處理污泥定性為危險(xiǎn)廢物及《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)稅法》頒布的背景下，黃金行業(yè)亟需研發(fā)安全、環(huán)保、高效的非氰提金技術(shù)和工藝，實(shí)現(xiàn)黃金行業(yè)清潔、綠色發(fā)展[2-3]。貴州金興黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司（下稱 “金興礦業(yè)公司”）是國(guó)內(nèi)首家采用原礦焙燒工藝處理中硫化物含砷、含碳微細(xì)浸染雙重包裹難浸金礦石的礦山企業(yè)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1 000 t/d，工藝流程為原礦干式磨礦—焙燒—焙砂水淬—水淬渣再磨—氰化炭浸提金，氰化鈉用量為0.70 kg/t，氰化浸出尾礦漿經(jīng)壓濾固液分離后，濾餅干式堆存，浸出尾液循環(huán)使用。在當(dāng)前環(huán)境下，金興礦業(yè)公司環(huán)保壓力很大。為解決企業(yè)面臨的生產(chǎn)和環(huán)保困境，應(yīng)對(duì)《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)稅法》，積極尋求企業(yè)發(fā)展出路，金興礦業(yè)公司聯(lián)合長(zhǎng)春黃金研究院有限公司開展了新型環(huán)保浸金劑CG505A替代氰化鈉浸出的試驗(yàn)研究，獲取了可靠的浸出-治理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用。

1 礦石性質(zhì)

金興礦業(yè)公司所處理礦石中金為主要回收元素，其多以0.5 μm次顯微金分布在黃鐵礦和毒砂中，石英和黏土礦物中含有微細(xì)粒金。礦石含砷1.46 %、有機(jī)碳0.50 %、硫5.06 %，礦石工藝類型屬典型中等硫化物含砷、含碳微細(xì)浸染雙重包裹難浸金礦石。礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

新型環(huán)保藥劑CG505包括系列浸金藥劑CG505A和尾礦漿治理藥劑CG505B。CG505A的開發(fā)克服了氰化提金工藝安全要求高、存在環(huán)境污染等缺點(diǎn)，同時(shí)解決了藥劑在運(yùn)輸、貯存、使用過程中的安全問題。此外，其具有環(huán)保、高效、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)，可從源頭降低黃金生產(chǎn)企業(yè)的安全和環(huán)保壓力。

針對(duì)金興礦業(yè)公司焙砂樣品進(jìn)行了CG505A與氰化鈉浸金對(duì)比試驗(yàn)研究，考察了在現(xiàn)場(chǎng)氰化浸出工藝條件下CG505A對(duì)焙砂中金的浸出效果，為工業(yè)試驗(yàn)及生產(chǎn)應(yīng)用提供了翔實(shí)且全面的技術(shù)數(shù)據(jù)。

2.1 小型試驗(yàn)

CG505A浸金小型試驗(yàn)條件與現(xiàn)場(chǎng)氰化浸出條件完全一致。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

從表2可以看出：在相同浸出時(shí)間、同等用量條件下，CG505A可取得與氰化鈉浸出相當(dāng)?shù)慕鸾雎手笜?biāo);表明其可以對(duì)等替代氰化鈉作為浸金藥劑。

2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

2017年11月10日，采集現(xiàn)場(chǎng)埋刮板焙砂樣品，

對(duì)氰化鈉與CG505A浸出效果進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證試驗(yàn)工藝條件與金興礦業(yè)公司現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝條件相同，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表3。從表3可以看出，當(dāng)藥劑用量與現(xiàn)場(chǎng)用量相同，為0.70 kg/t時(shí)，相同浸出時(shí)間內(nèi)CG505A浸金指標(biāo)與氰化鈉浸金指標(biāo)一致。

3 工業(yè)試驗(yàn)及應(yīng)用

3.1 工藝流程

工業(yè)試驗(yàn)準(zhǔn)備期完成了流程改造和藥劑材料準(zhǔn)備，其中流程改造完全依托金興礦業(yè)公司1 000 t/d處理規(guī)模的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備及浸出藥劑配制添加系統(tǒng)，按照新藥劑工業(yè)試驗(yàn)需求進(jìn)行改造，保證CG505A工業(yè)試驗(yàn)所有工藝條件與氰化浸出生產(chǎn)一致，如處理礦量、再磨細(xì)度、浸出時(shí)間、濃密機(jī)底流濃度、藥劑用量及提串炭補(bǔ)加炭制度等。CG505A配制添加系統(tǒng)使用原氰化鈉添加系統(tǒng)，加藥制度調(diào)整后預(yù)設(shè)1～6號(hào)槽為6段炭浸吸附、7號(hào)槽為浸出尾礦漿無害化原位治理攪拌槽，保持工業(yè)試驗(yàn)流程符合新型環(huán)保藥劑“協(xié)調(diào)浸出-原位治理”的浸出特點(diǎn)，并在工業(yè)試驗(yàn)期保持工藝條件及處理礦量的均衡穩(wěn)定。工業(yè)試驗(yàn)流程見圖2。

3.2 實(shí)施步驟

1）工業(yè)試驗(yàn)準(zhǔn)備期。完成工藝流程改造及藥劑材料準(zhǔn)備。試驗(yàn)中收集2017年1—10月氰化浸出生產(chǎn)期氰化鈉單耗、浸出吸附指標(biāo)、藥劑成本、貧液游離氰化物、總氰化合物、總砷及濾餅毒性浸出分析指標(biāo)等，作為基礎(chǔ)對(duì)比數(shù)據(jù)。

2）CG505A漸進(jìn)替代氰化鈉浸出的過渡期。停用氰化鈉，利用原藥劑配制添加系統(tǒng)以單耗1.5～0.70 kg/t逐次減少的用量向浸出礦漿分點(diǎn)按量加入CG505A，此階段剩余氰化鈉會(huì)對(duì)浸出礦漿與貧液中總氰化合物含量檢測(cè)造成影響。

3）CG505A完全替代氰化鈉浸出的穩(wěn)定期。穩(wěn)定工藝條件及處理礦量，實(shí)現(xiàn)CG505A按照推薦的最佳單耗0.70 kg/t精準(zhǔn)加入，獲取穩(wěn)定生產(chǎn)指標(biāo)。依據(jù)循環(huán)貧液中總氰化合物、游離氰化物測(cè)定數(shù)據(jù)的比對(duì)分析，判定氰化鈉帶來的浸出作用及總氰化合物已經(jīng)完全消失后，采集浸出尾礦漿濾餅、濾液[4]，對(duì)濾餅按照規(guī)范進(jìn)行毒性浸出分析，對(duì)貧液進(jìn)行游離氰化物、總氰化合物、總砷測(cè)定分析。

4）指標(biāo)統(tǒng)計(jì)收尾期。統(tǒng)計(jì)CG505A浸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)，依據(jù)CG505A與氰化鈉相同用量的穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下濾餅毒性浸出結(jié)果，決定是否對(duì)尾礦漿進(jìn)行無害化原位治理。

3.3 指標(biāo)分析

工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果見表4、表5。

工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明：①金興礦業(yè)公司自產(chǎn)礦石使用氰化鈉浸出時(shí)，氰化貧液總氰化合物為188.00 mg/L，濾餅毒性浸出分析總氰化合物為8.94 mg/L;使用CG505A時(shí)，濾餅無需環(huán)保處理，便可達(dá)到一般固廢要求的環(huán)保指標(biāo)限值。②實(shí)現(xiàn)了新型環(huán)保浸金劑CG505A在藥劑用量、浸出時(shí)間和浸出指標(biāo)等關(guān)鍵要素對(duì)氰化鈉的完全對(duì)等替代。

自2018年2月，金興礦業(yè)公司浸金藥劑由CG505A全面替代了氰化鈉（包括解吸電解液配制使用的氰化鈉）。根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)：2018年2—6月，浸出原礦金品位為2.05 g/t，尾渣金品位為0.45 g/t，金浸出率平均為76.85 %，生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定。

3.4 效益分析

從氰化鈉與CG505A 2種不同浸金藥劑的浸出成本、尾礦漿無害化治理成本進(jìn)行了比較分析。

1）浸金藥劑成本：①CG505A單耗0.70 kg/t，單價(jià)17 000元/t，藥劑成本11.90元/t。②氰化鈉單耗0.66 kg/t，單價(jià)11 000元/t，藥劑成本7.26元/t。

2）無害化治理成本：①CG505A浸出尾礦漿濾餅毒性浸出16項(xiàng)指標(biāo)均低于規(guī)定限值，濾餅滿足一般固廢堆存要求，無需治理。②氰化鈉浸出尾礦漿按照達(dá)到一般固廢標(biāo)準(zhǔn)核算治理成本， CG505B治理藥劑成本為55.59元/t。

3）總成本：CG505A浸出成本為11.90元/t，氰化鈉浸出成本為62.85元/t，成本差額為50.95元/t。

綜上表明，采用新型環(huán)保浸金劑CG505A替代氰化鈉，不僅達(dá)到了藥劑用量、浸出指標(biāo)的對(duì)等，更大意義在于低藥劑用量條件下，CG505A浸出尾礦漿濾餅符合一般固廢限值標(biāo)準(zhǔn)要求，節(jié)省了浸出尾礦漿的環(huán)保治理成本，避免造成環(huán)保治理導(dǎo)致工藝流程延長(zhǎng)、成本激增的不利局面。

4 結(jié) 論

1）工業(yè)試驗(yàn)中，在相同工藝條件下，當(dāng)氰化鈉用量0.66 kg/t，浸出原礦金品位2.35 g/t時(shí)，尾渣金品位0.52 g/t，金浸出率77.68 %;使用CG505A替代氰化鈉生產(chǎn)穩(wěn)定期，在CG505A用量0.70 kg/t，浸出原礦金品位2.08 g/t時(shí)，尾渣金品位0.47 g/t，金浸出率77.11 %;實(shí)現(xiàn)了CG505A對(duì)氰化鈉在金浸出率、藥劑用量上的完全對(duì)等替代。工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)浸出原礦金品位為2.05 g/t時(shí)，尾渣金品位為0.45 g/t，金浸出率為76.85 %。

2）使用CG505A作為浸金藥劑的尾礦漿無需原位治理，即可達(dá)到一般固廢堆存要求，相對(duì)于氰化尾礦漿，治理成本節(jié)省55.59元/t，浸金藥劑成本與環(huán)保治理成本共節(jié)省50.95元/t，新型環(huán)保浸金劑CG505A的應(yīng)用效益明顯。

3）新型環(huán)保浸金劑CG505A在金興礦業(yè)公司成功應(yīng)用，全面替代了氰化鈉浸出（包括解吸電解液配制使用的氰化鈉），使企業(yè)擺脫了采用氰化鈉在采購(gòu)、運(yùn)輸、保管、使用過程中及尾礦漿無害化治理、危廢環(huán)保稅收費(fèi)政策等方面帶來的一系列問題，生產(chǎn)更加安全環(huán)保。CG505的成功應(yīng)用為黃金礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)提供了一個(gè)新思路。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]印萬(wàn)忠，繆彥.金礦石的新型環(huán)保浸出劑研究現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)展[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2019，39（1）：118-123，130.

[2]宋偉.多種環(huán)保型浸金劑浸出試驗(yàn)研究[J].黃金，2017，38（10）：53-56.

[3]宋翔宇，李翠芬，李瑩，等.一種新型浸金劑的應(yīng)用試驗(yàn)研究[J].黃金，2014，35（4）：62-66.

[4]梁國(guó)海，苑興偉，劉強(qiáng)，等.新型環(huán)保浸金劑在排山樓公司的應(yīng)用與實(shí)踐[J].黃金，2017，38（9）：62-64.

Experimental application of new type environment friendly

gold leaching reagent in Jinxing mining company

Xue Chen1，Li Yongsheng2，Li Peng2，Zhao Guohui1，Peng Fazhou2

（1.Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.;2.Guizhou Jinxing Gold Mining Limited Liability Company）

Abstract：Jinxing mining company seeks new type environment friendly gold leaching reagent to replace toxicsodium cyanide in the run of mill ore roasting and roasting calcine cyanidation gold extraction process under the increasingly rigid environmental protection circumstances.In small scale test and semi industrial test，the feasibility of new type environment friendly gold leaching reagent CG505A to replace sodium cyanide is studied.The results show that with previous sodium cyanide leaching system unchanged，CG505A can equally replace sodium cyanide and operate continuously with good leaching performance.All the 16 specifications of leaching tailings are up to the standard and far below the limit value in the toxicity extraction analysis of the filtered cake of CG505A leached tailings，and the leaching tailings can reach the standards of general solid waste storage without treatment;it costs 50.95 yuan/t less to operate with CG505A than sodium cyanide，and the economic and environmental benefits are prominent.

Keywords：environment friendly gold leaching reagent;run of mill ore roasting;CG505;sodium cyanide;equally replace;detoxification treatment