全泥氰化提金工藝設(shè)計與生產(chǎn)實踐

秦昌靜，楊建國

（浙江省遂昌金礦有限公司，浙江 麗水 323304）

據(jù)中國黃金協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年，我國黃金產(chǎn)量為479.50噸，較2019年下降4.2%，但仍是全球最大黃金產(chǎn)出國，受珠寶首飾需求、國民投資需求、工業(yè)制造需求、黃金儲備需求等因素拉動，我國黃金產(chǎn)銷量大，均位居全球第一。氰化法提金工藝主要包括滲濾氰化法提金、攪拌氰化法提金、堆浸氰化法提金、鋅置換法、炭漿法、離子交換樹脂法、電積法等。具體來看，滲濾氰化法提金主要用于處理金精礦、金汞混合礦方面；攪拌氰化法提金主要用于處理泥質(zhì)氧化金礦方面；堆浸氰化法提金主要用于處理低品位金礦方面。

原則流程是全泥氰化提金工藝設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，也是進(jìn)行選礦的關(guān)鍵，因此，要注重全泥氰化提金工藝設(shè)計工作。全泥氰化提金工藝設(shè)計當(dāng)中要確定流程，能夠符合礦石特點，根據(jù)設(shè)計原則并且要在較長的時間當(dāng)中維持生產(chǎn)的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)投產(chǎn)之后進(jìn)行流程改造。

1 礦石可選性試驗

礦石可選性試驗?zāi)軌驗槿嗲杌峤鸸に囋O(shè)計提供數(shù)據(jù)參考。全泥氰化提金工藝項目開展的過程當(dāng)中設(shè)計人員要對礦區(qū)中礦石種類、地質(zhì)特點、金品位、有害組分等信息進(jìn)行充分的搜集，并且深入性分析，配合地質(zhì)等技術(shù)人員的工作。礦石可選性試驗的開展要遵照實驗內(nèi)容，并且根據(jù)規(guī)定要求選擇流程方案，制定好設(shè)計指標(biāo)，明確實際工藝條件，準(zhǔn)備完善的設(shè)備，這些措施都能夠為全泥氰化提金工藝設(shè)計提供可靠依據(jù)。通常情況針對所在礦區(qū)進(jìn)行試樣和地質(zhì)兩者品位的比較，當(dāng)品位下調(diào)為25%左右的時候，針對于露天進(jìn)行的采礦，試樣與地質(zhì)品位都應(yīng)該下調(diào)10%左右為最佳。試驗要經(jīng)過氰化浸出，之后完成礦漿的沉降速度試驗，要保障礦漿濃度、工業(yè)生產(chǎn)礦漿濃度保持一致，這樣才能夠滿足全泥氰化提金工藝設(shè)計中設(shè)備選擇的需求。針對具有碳物質(zhì)礦樣進(jìn)行的炭漿法試驗的時候，就應(yīng)該對工藝流程進(jìn)行方案的對比，突出工藝競爭吸附效果，提升浸出指標(biāo)。

2 全泥氰化提金工藝設(shè)計以生產(chǎn)實踐為基礎(chǔ)

全泥氰化提金工藝設(shè)計流程確定要以礦石資料實際為依據(jù)，以生產(chǎn)實踐為基礎(chǔ)，在不同環(huán)節(jié)當(dāng)中礦石資料并不能夠完全提供工藝條件，試驗完成總結(jié)的礦石資料與實際生產(chǎn)還是存在著一定的差異，設(shè)備能力也會受到不同假定因素的限制，完成的計算數(shù)據(jù)需要與生產(chǎn)資料進(jìn)行對比。礦石性質(zhì)和生產(chǎn)實踐的結(jié)合，在共同作用下為全泥氰化提金工藝設(shè)計提供參考。

（1）破碎、磨礦流程設(shè)計。在開展常規(guī)流程的過程當(dāng)中還需要解決自磨等工藝問題，實現(xiàn)多碎少磨的方案。在全泥氰化提金工藝當(dāng)中自磨或者半自磨應(yīng)用較為廣泛，通常情況在我國生產(chǎn)規(guī)模較小的情況下采用自磨或者半自磨工藝，國外以半自磨加球磨較多，針對的礦石類型主要是強氧化礦石，通過露天進(jìn)行開采，自動化技術(shù)水平相對較高，能夠保障充足的電能，同時電價也相對較低，針對這種情況，半自磨工藝在投資效果、生產(chǎn)效益上要明顯優(yōu)于常規(guī)工藝。但是我國在礦山規(guī)模無法與國外相比，并且自動化技術(shù)較差，電價較高，采用半自磨工藝發(fā)揮的效果卻較高，因此，也無法突出成本和節(jié)省的優(yōu)勢，存在一定的浪費和效率較低的情況。

（2）“兩浸、兩洗”全泥氰化流程。礦石氧化嚴(yán)重、含泥量較高，無法進(jìn)行固液分離，這時候就會影響到洗滌濃縮效果。為了能夠提升洗滌效率，需要將三層濃縮機改為兩浸兩洗流程，這樣能夠提升洗滌效率。根據(jù)礦石性質(zhì)在流程上開展兩浸兩洗，需要在特定情況下才能夠?qū)嵤?，但是洗滌效率提升，工藝存在不合理性。因此，全泥氰化提金工藝流程需要提升礦漿沉降速度，保障固液能夠有效地分離，通常情況洗滌流程需要與規(guī)模相適應(yīng)，但是也會存在礦石品位等差異影響，需要經(jīng)過三次以上的洗滌。生產(chǎn)流程能夠表明浸出率達(dá)到57%以上，選礦高達(dá)71%以上。能夠極大的降低貴液量，使貴液品位得到極大的提升，方便開展置換作業(yè)。浸出槽要對時間進(jìn)行控制，有效的縮短浸出時間，通常情況在設(shè)計當(dāng)中減少槽內(nèi)容積，或者是顆粒較粗的礦石需要在反復(fù)浸出，強化磨礦分級的回路效果，但是在全泥氰化提金工藝流程當(dāng)中存在磨礦分級回路的隱患，造成漏冒礦石的流失[1]。這種流程結(jié)構(gòu)已經(jīng)通過了生產(chǎn)實踐的證明，具有可行性，但是需要礦石性質(zhì)相對簡單，需要慎重使用。

（3）CCD、CIP流程。這兩種流程在國內(nèi)礦石生產(chǎn)工藝當(dāng)中都有使用，并且隨著碳漿等工藝的發(fā)展應(yīng)用呈現(xiàn)上升趨勢。但是在全泥氰化提金工藝設(shè)計會存在錯用的情況，應(yīng)該CIP卻使用了CCD工藝，或者相反情況。因此，在全泥氰化提金工藝設(shè)計上需要根據(jù)工藝流程進(jìn)行判斷選擇，通常需要確認(rèn)使用原則。這兩種工藝在經(jīng)濟、技術(shù)等方面的對比，在技術(shù)指標(biāo)上兩者較為相似，但是CCD資金投入上要明顯高于CIP，并且這種情況符合我國的實際狀況，但是CIP費用較低并不符合國情，造成這種差距的主要原因就是成本計算方法的不同。這兩種工藝方式都需要根據(jù)礦石特性進(jìn)行判斷使用，在技術(shù)上可以全部使用。CIP在全泥氰化提金工藝設(shè)計當(dāng)中要對試驗結(jié)果進(jìn)行對比，在工藝投資上能夠較少，并且需要碳浸的時間相對較長，存在潛在損失的情況[2]。

（4）浸出工藝參數(shù)選擇。礦石試驗報告能夠為進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定提供依據(jù)。特別是預(yù)處理、pH值等方面的確定。試驗條件會在全泥氰化提金工藝設(shè)計當(dāng)中給予保障，使其他試驗條件能夠與生產(chǎn)實踐相符。礦石浸出細(xì)度都開展了相應(yīng)的研究，并且構(gòu)建了基建投資，使相應(yīng)的生產(chǎn)費用得到了充足發(fā)展。浸出時間的確定需要在試驗當(dāng)中通過開展高速攪拌完成氰化浸出，根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的不同，在攪拌強度等方面都會出現(xiàn)一定的偏差，這也會造成浸出時間的差異性，在生產(chǎn)當(dāng)中浸出時間需要得到延長，這樣才能夠保障浸出要求，為試驗浸出提供連續(xù)支持，并且避免發(fā)生礦漿短路情況。受到波動因素的而影響，在生產(chǎn)當(dāng)中浸出時間會延長到24h以上，通常設(shè)計的浸出時間要比試驗的浸出時間長1.5倍，這種計算雖然缺乏較為完善的數(shù)據(jù)支持，但是能夠符合生產(chǎn)實踐。浸出礦漿濃度上在試驗當(dāng)中會影響到浸出容積，因此，在全泥氰化提金工藝設(shè)計的時候需要進(jìn)行區(qū)別對待，保障試驗條件下能夠高效利用生產(chǎn)槽，速度控制在3m/s左右。根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)在單一高品位狀態(tài)下的金溶液中，需要由生產(chǎn)實踐為基礎(chǔ)，將金品位控制在4kg/t左右。自動化技術(shù)水平能夠反映出全泥氰化提金工藝設(shè)計質(zhì)量，國內(nèi)CCD、CIP等工藝在自動化技術(shù)效果上都相對較低，需要展開技術(shù)研究尋求突破。

3 設(shè)備選擇

全泥氰化提金工藝設(shè)計當(dāng)中需要進(jìn)行設(shè)備選擇，這也能夠為技術(shù)發(fā)揮提供保障。全泥氰化提金設(shè)備在選擇上要充分發(fā)揮成熟技術(shù)特點，并且借鑒生產(chǎn)經(jīng)驗。浸前和洗滌濃縮機，這兩者共同構(gòu)成濃密設(shè)備。當(dāng)前濃密設(shè)備都屬于高效濃縮機，或者是單層濃縮機。在全泥氰化提金工藝設(shè)計流程當(dāng)中開展的洗滌作業(yè)主要是高效和單層濃縮機，而多層濃縮機要根據(jù)設(shè)計和實際情況進(jìn)行選擇。高效濃縮機在浸前濃縮，或者是進(jìn)行洗滌作業(yè)。設(shè)備制造過程當(dāng)中出現(xiàn)問題需要有設(shè)計依據(jù)，這樣能夠使設(shè)計部門進(jìn)行數(shù)據(jù)套用，這就會在一定程度上緩解制造壓力，開展高效濃縮機的試驗。而碳磨損嚴(yán)重會造成極大的金流失情況，需要對全泥氰化提金工藝設(shè)計進(jìn)行改造，提升耐磨效果就能夠更好地控制金的流失，同時也能夠避免沉降較大，技術(shù)參數(shù)也將會得到明顯優(yōu)化。

4 破氰工藝

2018年1月1日起實施的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)稅法》明文規(guī)定：固體廢物為應(yīng)稅污染物，危險廢物稅額為1000元/噸，氰化尾砂作為危險廢棄物，直接影響礦山的生存。據(jù)統(tǒng)計我國黃金生產(chǎn)企業(yè)年排放含氰尾礦量達(dá)6000萬t。氰化尾礦粒度較小，沉降困難；礦物組成復(fù)雜，含有一定數(shù)量的CN-和部分殘余藥劑。尾礦中的氰化物由于降水和地表水下滲會對河流和地下水造成嚴(yán)重污染，環(huán)境危害極大。無害化處理并綜合利用氰化尾礦的問題得到了很大的重視。HJ 943—2018《黃金行業(yè)氰渣污染控制技術(shù)規(guī)范》的出臺氰化企業(yè)的健康發(fā)展提供重要保障。

因科法利用SO2煙氣無害化治理高濃度氰渣，配套先進(jìn)的氣-液-固三相微泡反應(yīng)器，冶煉煙氣中的SO2去除率超過99.9%，氰渣中主要污染物去除率超過95%，降低了氰渣浸出毒性的各項指標(biāo)，最終氰渣達(dá)到了一般工業(yè)固體廢物的要求。生物氧化將生物氧化工藝中產(chǎn)生的生物氧化液引入金精礦氰化浸金工段，氰化浸金工段產(chǎn)生的氰渣達(dá)到一般工業(yè)固體廢物的要求。氰渣壓濾洗滌法利用黃金礦山氰化尾礦漿的主要處理工藝是通過壓濾后渣液分離，濾渣干堆，濾液處理后循環(huán)利用或達(dá)標(biāo)排放。

5 結(jié)論

黃金生產(chǎn)主要采用全泥氰化提金工藝，全泥氰化提金工藝設(shè)計需要對工藝流程進(jìn)行調(diào)整，完成工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)定好對應(yīng)的工藝參數(shù)，根據(jù)黃金生產(chǎn)實際情況進(jìn)行設(shè)備的選擇。全泥氰化提金工藝成熟穩(wěn)定，根據(jù)礦石性質(zhì)不同優(yōu)化選擇，只有這樣才能夠發(fā)揮出全泥氰化提金工藝的作用，使黃金生產(chǎn)流程高效運轉(zhuǎn)，設(shè)備運行更為穩(wěn)定，為生產(chǎn)實踐提供豐富的經(jīng)驗。氰化物是劇毒化學(xué)品，對人類健康以及環(huán)境危害較大，雖然全泥氰化法提金浸出率較高，但氰化物一旦發(fā)生泄漏會造成嚴(yán)重后果。2020年1月，生態(tài)環(huán)境部頒布《黃金工業(yè)污染防治技術(shù)政策》，鼓勵采用無氰或低氰浸金藥劑提金，鼓勵研發(fā)金礦清潔氰化提金技術(shù)。未來，相較于氰化法提金，氰化法提金行業(yè)不僅要加強提金工藝設(shè)計更需注意降氰工藝的技術(shù)改革。