金礦石處理方法研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

吳衛(wèi)煌

(紫金礦業(yè)集團(tuán)黃金冶煉有限公司)

引 言

黃金作為一種戰(zhàn)略性貴金屬，由于具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)及較強(qiáng)的抗腐蝕性而被廣泛應(yīng)用于首飾、外匯儲(chǔ)備、醫(yī)藥、電子電氣、航天航空等領(lǐng)域。中國(guó)作為黃金生產(chǎn)、消費(fèi)大國(guó)，黃金產(chǎn)量與消費(fèi)量多年居世界第一，2020年中國(guó)黃金產(chǎn)量與消費(fèi)量分別為479.50 t與820.98 t。黃金產(chǎn)量連續(xù)多年位居高位，使得近年來(lái)易處理與高品位金礦資源逐漸匱乏。有資料表明，世界上近2/3的金礦石資源為低品位或難處理礦石資源。因此，從難處理礦石中提金逐漸成為近年來(lái)黃金行業(yè)的重點(diǎn)研究課題。

目前，國(guó)內(nèi)外主要的提金方式是氰化法，非氰化法工業(yè)應(yīng)用較少。氰化法在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，需要花費(fèi)大量人力物力進(jìn)行處理，否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大影響。相比而言，非氰化法毒性較小，因此開(kāi)發(fā)可取代氰化法的非氰化提金技術(shù)已成為各科研機(jī)構(gòu)、黃金企業(yè)的研究熱點(diǎn)之一。然而，隨著易處理金礦資源的逐漸枯竭，傳統(tǒng)浸出法在面對(duì)難處理金礦石時(shí)已無(wú)法保證較高的浸出效率，亟需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)適用于不同種類(lèi)難處理金礦石的預(yù)處理技術(shù)。本文對(duì)近年來(lái)金礦石的處理方法進(jìn)行了總結(jié)分析，以期為金礦提金技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用提供參考。

1 氰化法

金的氰化浸金原理于1846年由Elsner通過(guò)試驗(yàn)提出，自1887年開(kāi)始用氰化法從礦石中浸出金[1-2]。目前，通過(guò)氰化工藝提取的金約占世界黃金總產(chǎn)量的90 %[3]。氰化法浸金原理是金首先在堿性氰化物溶液中被氧化溶解成Au+，然后與CN-絡(luò)合生成[Au(CN)2]-進(jìn)入溶液，在此過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)[4-5]如下：

(1)

在反應(yīng)過(guò)程中，過(guò)氧化氫 (H2O2)可能以中間產(chǎn)物生成，此時(shí)反應(yīng)分成兩步進(jìn)行[2]：

(2)

(3)

氰化法作為濕法提金的主要方法之一，以迅猛的態(tài)勢(shì)快速發(fā)展，研究人員針對(duì)不同的礦石開(kāi)發(fā)了不同的強(qiáng)化浸金技術(shù)。目前，強(qiáng)化氰化浸金技術(shù)主要有氧化劑強(qiáng)化法、富氧強(qiáng)化法、超聲波強(qiáng)化法、加壓強(qiáng)化法、磁場(chǎng)或電場(chǎng)強(qiáng)化法等[6-7]。

目前，攪拌氰化法是氰化浸出最常用的工藝方法之一，該方法通過(guò)將金礦石或選礦得到的金精礦經(jīng)磨礦濃縮后置于攪拌浸出槽中進(jìn)行氰化浸出，工藝流程見(jiàn)圖1。攪拌氰化法又稱(chēng)常規(guī)氰化法，主要用于處理浮選金精礦和全泥氰化作業(yè)，一般適合于處理磨礦粒度小于0.3 mm的含金物料。

圖1 攪拌氰化工藝流程

2 非氰化法

氰化法由于具有工藝成熟、成本低廉、回收率高、適應(yīng)性強(qiáng)、可就地提金的優(yōu)勢(shì)，使其逐漸得到廣泛應(yīng)用，并且很快取代了其他工藝，成為濕法提金的主要方法。然而，氰化法在處理金礦石過(guò)程中產(chǎn)生的氰化絡(luò)合物具有很強(qiáng)的毒性，會(huì)對(duì)環(huán)境及人體造成極大的危害，因而氰化提金產(chǎn)生的廢水及氰化尾渣須進(jìn)行二次處理以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，氰化尾渣中的金、銀等貴重金屬元素需進(jìn)行二次回收，以免造成資源浪費(fèi)。因此，亟需開(kāi)發(fā)非氰化提金方法。近幾年來(lái)，研究較多的有硫脲法、硫代硫酸鹽法、氯化法、多硫化物法、溴化法、碘化法、石硫合劑法、硫氰酸鹽法等。

2.1 硫化法

2.1.1 硫脲法

(4)

與氰化提金相比，硫脲法對(duì)環(huán)境的污染明顯降低。然而，酸性條件對(duì)設(shè)備要求高、腐蝕性大，且硫脲消耗量大，其生產(chǎn)成本較高[12]。為了解決這些問(wèn)題，研究人員提出了磁場(chǎng)強(qiáng)化及超聲波強(qiáng)化技術(shù)[13-14]。磁場(chǎng)強(qiáng)化硫脲提金技術(shù)是通過(guò)在金浸出過(guò)程中外加磁場(chǎng)，改變整個(gè)浸出體系的理化性質(zhì)，從而起到催化藥劑與金礦物相互反應(yīng)的作用。超聲波強(qiáng)化硫脲提金技術(shù)通過(guò)在金浸出過(guò)程中使用超聲波減小體系的表觀活化能，縮短浸出時(shí)間并降低浸出劑的使用量，從而達(dá)到強(qiáng)化多相擴(kuò)散體系的目的。

此外，有研究[9,15]表明，Na2SO3和Na2SiO3可以有效阻止堿性條件下硫脲的分解，實(shí)現(xiàn)金的浸出。ZHENG等[9，16]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，添加Na2SO3和 Na2SiO3能在解決硫脲在堿性溶液中穩(wěn)定性的前提下，成功提高金的溶解電流，實(shí)現(xiàn)堿性體系下硫脲高效、無(wú)害提金。盡管如此，硫脲在堿性條件下對(duì)高硫金礦石的浸出率低，且存在鈍化問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究解決。

2.1.2 硫代硫酸鹽法

2.1.3 多硫化物法

(5)

多硫化物法選擇性強(qiáng)，浸出速度快，周期較短，且金浸出率最高可達(dá)99 %，適用于處理銻、砷含量高的硫化物金精礦。有研究[21]表明，當(dāng)使用Cu-NH3體系為催化劑時(shí)，多硫化物法對(duì)含砷5 %的金精礦回收率達(dá)到了90 %(處理溫度為50 ℃)。常用的多硫化物為Na2Sn、CaSn、(NH4)2Sn等。WEN等[22]使用水熱法合成多硫化物，在此過(guò)程中通過(guò)改變硫化鈉濃度、硫/硫化鈉用量比、氫氧化鈉濃度等參數(shù)控制所合成多硫化物的組分，揭示多硫化物的組成對(duì)金浸出的影響規(guī)律。結(jié)合X射線(xiàn)衍射 (XRD)、拉曼光譜 (Roman Spectrum)等檢測(cè)方法，發(fā)現(xiàn)四硫化鈉和五硫化鈉起到了激活并促進(jìn)金浸出的作用，原理見(jiàn)圖2。

圖2 多硫化鈉浸金原理[22]

2.1.4 石硫合劑法

石硫合劑法作為中國(guó)提出的金浸出法，適用于含碳、砷、銅、銻、鉛等金屬雜質(zhì)的難處理礦石。在含硫金精礦焙燒氧化預(yù)處理過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量有毒硫氧化物，極大地限制了該預(yù)處理方法的應(yīng)用。而石硫合劑法通過(guò)使用石硫合劑 (LSSS)實(shí)現(xiàn)從含硫金精礦中提金。LSSS主要由多硫化鈣與硫代硫酸鈣組成，是一種通過(guò)將石灰、水、硫磺按一定質(zhì)量比混合，并加入一定量的氧化劑與還原劑加熱攪拌過(guò)濾后得到的非氰浸金試劑[23]。因此，可認(rèn)為石硫合劑法是由多硫化物法與硫代硫酸鹽法組合而成。

ZHANG等[24]提出在惰性氣氛中對(duì)含金硫化物進(jìn)行微波預(yù)處理(見(jiàn)圖3)，成功從含金硫化物中提取金，且避免了含硫有毒氣體的產(chǎn)生。在微波預(yù)處理過(guò)程中，黃鐵礦 (FeS2)發(fā)生分解，生成單質(zhì)硫與磁黃鐵礦 (Fe1-xS)，其中單質(zhì)硫可作為L(zhǎng)SSS的原料浸出金；此外，含金硫化物分解過(guò)程中，由于硫化物氣體的釋放，礦石表面形成多孔結(jié)構(gòu)，包裹金得以暴露，利于與浸出劑接觸，從而有效提高了浸金速率。

圖3 黃鐵礦在惰性氣氛中熱分解機(jī)理示意圖[24]

2.2 鹵化法

鹵化法的提出早于氰化法，其中氯化法始于19世紀(jì)中葉，溴化法于1882年由Schaeffer首次提出，然而由于一系列問(wèn)題一直無(wú)法推廣應(yīng)用，直到近年來(lái)才重新受到研究人員的關(guān)注[25-26]。鹵化法反應(yīng)原理為：

(6)

2.2.1 氯化法

在氯化提金過(guò)程中，氯的強(qiáng)氧化性使得其可作為氧化劑氧化游離的單質(zhì)金，并且氯離子可與金離子形成絡(luò)合物。氯化法使用的氯源主要有氯氣、次氯酸/次氯酸鹽、氯酸/氯酸鹽等。氯化法按照提金環(huán)境分為水氯化法和干氯化法。水氯化法浸出速率快、浸出率高、處理成本低，但在處理過(guò)程中硫化物的溶解會(huì)增加后續(xù)工序的復(fù)雜程度；同時(shí)含氯溶液對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，且金與氯形成的絡(luò)合物在溶液中易分解并被礦物中的石英成分強(qiáng)烈吸附[27]。干氯化法又稱(chēng)高溫氯化法，是采用冷卻收塵的方法收集得到高溫下金與氯反應(yīng)形成的AuCl3，隨后通過(guò)常規(guī)水冶法提金。該方法適用于處理含微粒金的難選冶多金屬精礦，但仍需進(jìn)一步優(yōu)化以解決回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈、成本高等問(wèn)題[28]。此外，有研究指出可通過(guò)電解鹽水的方式生產(chǎn)氯氣，在降低成本的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)原位提金。

2.2.2 溴化法

溴化法浸出速度快，金回收率高，處理試劑毒性小，生產(chǎn)成本低，適用于不同酸堿度的處理環(huán)境。無(wú)需進(jìn)行預(yù)中和處理即可處理難浸金礦石是溴化法提金的一大優(yōu)勢(shì)，因此其被認(rèn)為是一種極具應(yīng)用前景的綠色提金工藝。溴化法原理與氯化法類(lèi)似，美國(guó)曾于1881年發(fā)表了有關(guān)溴/溴化物提金工藝的專(zhuān)利，然而由于溴在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中具有危險(xiǎn)性，且溴酸鹽對(duì)人體存在一定危害，因此一直無(wú)法得到推廣[25]。近年來(lái)，由于環(huán)保要求和礦石理化性質(zhì)等原因，溴化法受到了科研人員的關(guān)注，例如，美國(guó)Great Lakes公司提出使用二溴-二甲基-乙內(nèi)酰脲化合物作為浸金試劑等[29-30]。

2.2.3 碘化法

碘化法與氯化法、溴化法類(lèi)似，具有浸出速度快、浸金效率高、反應(yīng)溫和等優(yōu)點(diǎn)。此外，相較于金氯/溴絡(luò)合物，金碘絡(luò)合物的穩(wěn)定性更高，更有希望取代氰化物提金。其主要受限于碘價(jià)格昂貴、生產(chǎn)成本高。

2.3 硫氰酸鹽法

硫氰酸鹽法是指在酸性條件下，以SCN-作為配合劑，選擇適當(dāng)?shù)难趸瘎?，利用SCN-與Au較強(qiáng)的配位能力提金[31]：

(7)

在水溶液中，部分硫氰酸鹽以 (SCN)2的形式存在，其在酸性溶液中易發(fā)生歧化反應(yīng)，生成硫酸鹽、亞穩(wěn)態(tài)氰化物與氫氰酸[32]：

(8)

硫氰酸鹽法浸金率高，反應(yīng)速率快，且不污染環(huán)境。此外，一般會(huì)采用Fe3+作為氧化劑(催化劑)進(jìn)一步提高浸金速率[33-34]。然而，硫氰酸鹽的不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致浸金過(guò)程中耗量大，同時(shí)生成的氫氰酸也使得浸出液對(duì)設(shè)備的腐蝕性較大，提高了對(duì)設(shè)備的要求。

2.4 甘氨酸法

近年來(lái)，有研究人員提出使用甘氨酸作為浸出劑浸金，主要原因在于甘氨酸無(wú)毒、不易揮發(fā)且生產(chǎn)成本較低，可在較寬的pH、Eh 和溫度范圍內(nèi)與金形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[35]。甘氨酸法一般在堿性條件下進(jìn)行：

(9)

從式(9)可以看出，在后續(xù)的金回收工序中，除了部分損耗外，甘氨酸可被回收并循環(huán)利用。然而，ORABY等[36-37]通過(guò)研究表明，甘氨酸的浸出速率慢，可通過(guò)加熱的方式提高其浸出速率，然而高溫下其浸出率也遠(yuǎn)低于氰化法浸出率(約為氰化法的1/3)。為此，科研人員提出添加Cu、Fe、H2O2等作為催化劑，提高甘氨酸的浸出率[38-40]。甘氨酸也常與其他浸出體系配合協(xié)同浸金，一般認(rèn)為在此過(guò)程中甘氨酸起到了催化作用[41]。例如：WU等[42]在硫氰酸鹽提金體系中添加了甘氨酸，有效降低了硫氰酸鹽的用量，并提高了金浸出率，金浸出率達(dá)到93.15 %。

總的來(lái)說(shuō)，由于甘氨酸提金速率較慢，目前甘氨酸主要是與其他浸金體系配合使用，而關(guān)于單一使用甘氨酸作為配體提金的體系仍存在諸多問(wèn)題需要解決。

2.5 其他非氰提金法

近年來(lái)，由于金礦石品位不斷降低，傳統(tǒng)浸金試劑逐漸無(wú)法滿(mǎn)足金礦石處理需求，科研人員開(kāi)始采用多組分匹配的混合氧化-配位浸金劑來(lái)替代傳統(tǒng)的單一浸金劑。此外，科研人員嘗試使用類(lèi)氰化合物和腐植酸等有機(jī)試劑提金。其中，類(lèi)氰化合物主要有丙二腈、溴氰等毒性相對(duì)較小的試劑；腐植酸類(lèi)試劑來(lái)源廣泛，成本低廉，適用于堿性較強(qiáng)(pH>10)的氧化提金環(huán)境。此外，有研究[43-44]提出將腐植酸進(jìn)行磺化或硝化后可明顯提高浸金速率(高15～19倍)。YOSHIMURA等[44]提出一種非水溶劑提金的方法，使用含CuBr2的二甲基亞砜 (DMSO)有機(jī)溶液處理含金二次資源，金浸出率達(dá)到99 %。該方法毒性低，工藝中幾乎不產(chǎn)生殘?jiān)?，且浸出液常溫下蒸氣壓低、不易氧化、能夠重?fù)使用，是一種極具前景的從二次廢舊資源中回收金的工藝。

3 難處理金礦石預(yù)處理技術(shù)

難處理金礦石是指直接采用常規(guī)方法浸出金而無(wú)法得到理想浸出率的礦石。隨著金礦資源的不斷開(kāi)采，高品位、易處理金礦資源儲(chǔ)量逐年減少，難處理金礦石成為黃金工業(yè)生產(chǎn)的主要礦石資源。為此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外針對(duì)難處理金礦石的處理回收進(jìn)行了一系列廣泛的研究。難處理金礦石有含砷硫化物包裹型金礦石、碳質(zhì)金礦石等。其中，含砷硫化物包裹型金礦石的溶解產(chǎn)物易形成致密薄膜并將金粒包裹，阻礙浸出反應(yīng)的進(jìn)行；火法和濕法是處理此類(lèi)礦石常見(jiàn)的預(yù)處理方法，其主要是通過(guò)預(yù)加工來(lái)改變礦石表面形貌，使得被砷硫化物或脈石礦物包裹而無(wú)法浸出的金得以裸露，從而提高金浸出率[45]。碳質(zhì)金礦石難以浸出的原因在于礦石中的碳質(zhì)物會(huì)吸附金絡(luò)合物，降低金的綜合回收率，目前主要采用抑制法、炭浸法及氧化法等對(duì)其進(jìn)行處理[46]。按照處理方式的不同，難處理金礦石的預(yù)處理方法主要包括焙燒氧化法、加壓氧化法、生物氧化法、超細(xì)磨法等。

3.1 焙燒氧化法

焙燒氧化法是目前應(yīng)用最廣泛的預(yù)處理方法之一，可應(yīng)用于多種復(fù)雜成分金礦石的處理。其主要原理在于[47]：①高溫下可將金礦石中的砷硫化物及銻硫化物等分解，將金暴露于浸出劑中，同時(shí)減少處理試劑的消耗；②焙燒可使碳質(zhì)金礦石中的含碳物質(zhì)以氣體的形式揮發(fā)除去；③焙燒后礦石表面由致密光滑變?yōu)槭杷啥嗫?，增大了礦石與處理試劑的接觸面積，提高浸金速率。具體化學(xué)反應(yīng)式為：

(10)

(11)

(12)

(13)

焙燒氧化法工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，適用性強(qiáng)。然而，焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的As2O3、SO2等有毒氣體需進(jìn)行集中回收處理，增加了生產(chǎn)成本。為此，研究人員針對(duì)現(xiàn)有的焙燒工藝進(jìn)行了改善，提出了磁化焙燒、富氧焙燒、鹽化焙燒、固化焙燒等改進(jìn)工藝[48]。富氧焙燒輔以鐵化合物添加劑能有效固砷，使砷以砷酸鹽的形式存在，中國(guó)自主研發(fā)的回轉(zhuǎn)窯焙燒脫砷法、哈薩克斯坦研發(fā)的真空脫砷法及硫化揮發(fā)法、俄羅斯研發(fā)的球團(tuán)法，以及近年來(lái)興起的微波焙燒法都能有效處理含砷難浸金礦石。微波焙燒法[49]具有選擇性強(qiáng)、處理速率快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，且能夠?qū)崿F(xiàn)低溫高能量處理礦石，有效降低處理溫度，避免含S、As有毒氣體的產(chǎn)生。

3.2 加壓氧化法

加壓氧化法是一種通過(guò)加熱(190 ℃～230 ℃)、加壓(350～700 kPa)的方式氧化礦物中的硫，使金顆粒暴露的預(yù)處理方法。根據(jù)所選用處理試劑的不同，加壓氧化的處理環(huán)境可分為酸性條件和堿性條件[54]。其中，酸性加壓氧化主要使用硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)作為處理介質(zhì)，堿性加壓氧化則使用氫氧化鈉(NaOH)作為處理介質(zhì)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，酸性加壓氧化的應(yīng)用更為廣泛，主要原因在于酸性條件有利于硫化物的氧化分解，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。然而，酸性條件對(duì)設(shè)備的要求高、酸耗較高，后續(xù)酸的回收處理也會(huì)增加生產(chǎn)成本。同時(shí)，根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的不同，也可將加壓氧化分為高壓氧化、低壓氧化和高溫加壓氧化。加壓氧化法具有金回收率高(90 %～98 %)、環(huán)境污染小、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)大多數(shù)含砷硫化物的難處理金礦石(或金精礦)均能取得理想處理效果[55]。

3.3 生物氧化法

生物氧化法提取金屬起源于20世紀(jì)60年代，起初應(yīng)用于浸出含銅廢石中的銅，20世紀(jì)80年代后開(kāi)始廣泛應(yīng)用于難選金礦的預(yù)處理[56]。生物氧化工藝?yán)没茏责B(yǎng)的嗜酸細(xì)菌對(duì)金礦石中的硫化物進(jìn)行氧化分解，其氧化作用的類(lèi)型可分為3種(以氧化亞鐵硫桿菌為例)[57-58]：

一是直接作用，氧化亞鐵硫桿菌與礦石直接接觸催化氧化黃鐵礦：

(14)

二是間接作用，直接作用中氧化亞鐵硫桿菌代謝產(chǎn)生的Fe3+與黃鐵礦發(fā)生氧化反應(yīng)：

(15)

三是復(fù)合作用，既有直接作用又有間接作用，二者共同作用。

通過(guò)上述反應(yīng)溶解硫化物從而將包裹的金暴露出來(lái)，然后再采用上述提金方法浸出回收金。該方法主要適用于處理含砷、硫等化合物的難浸金礦石，其與焙燒氧化法、加壓氧化法被認(rèn)為是難處理金礦石的三大預(yù)處理方法。

生物氧化法可以有效地將礦石中的砷、硫等有害元素以無(wú)害的砷酸鹽、硫酸鹽形式固定。該方法氧化液可循環(huán)使用，環(huán)境污染小，對(duì)復(fù)雜的含砷、硫等化合物及微細(xì)包裹型含金礦石 (或金精礦)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中的操作較為簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，是一種理想的金礦石預(yù)處理技術(shù)。然而，目前對(duì)細(xì)菌作用于礦石的機(jī)理尚不清晰，這對(duì)于生物氧化法的大規(guī)模應(yīng)用存在極大限制，同時(shí)生物氧化法氧化作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，氧化預(yù)處理只能在酸性條件下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備的防腐、防氧化要求高，且存在工程菌放大周期長(zhǎng)，不能綜合回收伴生的有價(jià)元素等問(wèn)題。

3.4 超細(xì)磨法

難處理金礦石浸出率低的主要原因之一在于金多被金屬硫化物、含碳物質(zhì)等惰性物質(zhì)包裹，無(wú)法與浸金劑發(fā)生反應(yīng)而浸出，造成金浸出率低。因此，打開(kāi)金顆粒的包裹使其能與浸金劑有效接觸是提高金浸出率的關(guān)鍵。超細(xì)磨法是利用特殊的磨礦、粉碎設(shè)備對(duì)物料進(jìn)行加工，最大程度降低物料顆粒尺寸并提高比表面積，增大物料中金顆粒的暴露面積及顆粒的反應(yīng)活性。超細(xì)磨法工藝簡(jiǎn)單，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的磨礦即可，適應(yīng)性強(qiáng)，適用于各類(lèi)復(fù)雜難處理金礦石。然而，由于設(shè)備的局限性，磨礦后物料的顆粒一般為10～15 μm，當(dāng)包裹的金顆粒較小時(shí)，單一使用超細(xì)磨法則無(wú)法有效浸出金，因此該工藝常與其他預(yù)處理工藝配合使用。

3.5 化學(xué)氧化法

3.6 其他預(yù)處理方法

除上述預(yù)處理方法外，近年來(lái)科研人員還提出了一些其他的預(yù)處理方法。例如:采用石灰-壓縮空氣預(yù)處理法來(lái)處理含黃鐵礦(FeS2)和砷黃鐵礦(FeAsS)的金礦石，使As、S等以惰性組分的形式留在殘?jiān)?，從而改善傳統(tǒng)焙燒氧化法的不足[60]；楊天足等[61]采用Na2Cr2O7浸出法和常壓催化氧化法，在硫酸介質(zhì)中處理含砷難浸金礦石的脫砷率均在95 %以上。電化學(xué)氧化法是通過(guò)外加電壓，將礦石中的黃鐵礦、砷黃鐵礦氧化成硫酸鐵、砷酸鐵等可溶性物質(zhì)，進(jìn)而改變礦石的微觀形貌，提高其孔隙率，促進(jìn)提金效率。與其他傳統(tǒng)方法相比，電化學(xué)氧化法不產(chǎn)生含S、As毒性氣體，不存在由于高壓帶來(lái)的安全、成本問(wèn)題，且操作簡(jiǎn)便，氧化速度較快，因此近年來(lái)受到科研人員的關(guān)注[62]。碳質(zhì)金礦石還可以采用炭浸法和炭氯法進(jìn)行處理。炭浸法是在活性炭的催化作用下，提高礦石的浸出速率；炭氯法是將Cl2和活性炭混合加入到礦漿中，活性炭可將Cl2氧化形成的金氯配合物在其表面還原形成金屬金。強(qiáng)螯合劑丙二腈由于能與金形成絡(luò)合物Au[CH(CN)2]2也被用于處理碳質(zhì)金礦石，然而由于其易揮發(fā)且具有一定的毒性，同時(shí)Au[CH(CN)2]2的強(qiáng)穩(wěn)定性對(duì)隨后的金回收也造成了一定困難，因此未得到推廣。

4 結(jié)論與展望

1)隨著金礦石的不斷開(kāi)采，難處理金礦石已成為黃金工業(yè)生產(chǎn)的主要來(lái)源，目前的焙燒氧化法、化學(xué)氧化法、超細(xì)磨法等預(yù)處理方法或存在對(duì)環(huán)境污染較大，或?qū)υO(shè)備要求高，或成本較高等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。生物氧化法污染小、成本較低且適用性廣，然而其存在氧化作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)和工程菌放大周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)。因此，尋找開(kāi)發(fā)一種新型、低成本、綠色且適用范圍廣的難處理金礦石預(yù)處理方法(或處理試劑)已十分緊迫。

2)隨著環(huán)保要求的不斷提高，傳統(tǒng)的氰化提金方法已逐漸不再適用，非氰化提金成為研究熱點(diǎn)。然而，目前非氰化提金方法都存在著各自的不足，例如：硫代硫酸鹽法存在穩(wěn)定性差、浸出率較低等局限性；鹵化法對(duì)設(shè)備的氧化腐蝕作用較大，設(shè)備維護(hù)成本高等。此外，礦石預(yù)處理雖能有效提高浸金效率與速率，但無(wú)疑會(huì)增加工藝的復(fù)雜性和生產(chǎn)成本，且需要尋找合適的浸金試劑與之相匹配。因此，開(kāi)發(fā)綠色高效的提金方法(試劑)也迫在眉睫。

3)預(yù)處理技術(shù)與提金技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建一套合理的提金工藝體系是目前所需，例如，將生物氧化與氰化堆浸技術(shù)相結(jié)合處理低品位金礦石可強(qiáng)化氰化工藝，提高生產(chǎn)效率。目前的提金工藝無(wú)法適用于所有類(lèi)型金礦石，因此協(xié)同提金，將不同提金方法聯(lián)合使用也是一種有效提金工藝體系。