某金礦提金工藝改造及生產實踐

吳志國 王紅星 于鴻賓

收稿日期：2024-01-05; 修回日期：2024-03-09

作者簡介：吳志國（1975—），男，工程師，從事金礦綜合利用工作；E-mail：914526964@qq.com

摘要：針對貴州某微細粒浸染型含泥氧化金礦堆浸過程中金浸出速率慢和金浸出率低的問題，對現(xiàn)場生產工藝進行了優(yōu)化。在礦石工藝礦物學研究和堆浸提金條件試驗基礎上，結合現(xiàn)場生產實際，診斷出制約堆浸過程提金困難的主要原因是礦石中金礦物大多以微細粒形式存在、礦物單體解離度差、易泥化礦物含量高、礦堆滲透性較差、浸液pH和氰化物質量分數(shù)較低、噴淋強度較大等。針對生產過程中存在的問題，采取相應優(yōu)化措施，經現(xiàn)場改造后，金浸出率由35 %提高至57 %，達到預期優(yōu)化效果，為企業(yè)帶來顯著經濟效益。

關鍵詞：微細粒；氧化型金礦；堆浸；滲透性；含泥

中圖分類號：TD953? TF831????????? 文章編號：1001-1277（2024）06-0041-04

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240609

引? 言

黔西南金龍黃金礦業(yè)有限責任公司（下稱“金龍公司”）位于貴州省安龍縣普坪鎮(zhèn)戈塘村，距離安龍縣城23 km。金龍公司選礦廠原生產工藝為全泥氰化炭浸工藝，處理量為500 t/d，產品為合質金。由于金龍公司尾礦庫未做防滲處理，不能滿足當前環(huán)保要求，故金龍公司對其選礦廠進行了全面停產整頓和生產工藝改造，采用堆浸提金工藝取代原有選礦工藝。然而，堆浸提金工藝自投產使用后，金浸出速率較慢，金浸出率僅35 %，為金龍公司正常生產運營帶來極大困擾。因此，如何提高堆浸提金的金浸出率成為公司亟須解決的難題。本研究在礦石工藝礦物學研究和堆浸提金條件試驗研究的基礎上，對現(xiàn)場堆浸提金工藝進行了改進，達到了預期優(yōu)化效果，為今后的生產實踐和日常管理奠定基礎。

1? 礦石性質

1.1? 化學分析

礦石化學成分分析結果見表1。由表1可知：該礦石中有價金屬金品位為2.89 g/t，銀品位、鐵品位分別為5.22 g/t、5.63 %，含硫0.19 %、含砷0.15 %，銅、鉛、鋅等金屬含量較低。

1.2? 礦物組成

通過對礦石進行自動礦物解離分析儀（MLA）檢測，確定了礦石的礦物組成及相對含量，檢測結果見表2。

由表2可知：礦石中金屬礦物占6.03 %，金屬礦物主要為黃銅礦，其次為褐鐵礦、臭蔥石，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、鉻鐵礦、鎂鈦鐵礦等；脈石礦物主要為石英（63.33 %），且云母、高嶺石等易泥化的黏土礦物含量較高（8.17 %），脈石礦物合計占93.97 %。礦石氧化率較高，達92.09 %。

1.3? 粒度組成

礦石中金礦物粒度組成分析結果見表3。由表3可知：金礦物嵌布粒度微細，微粒金占97.23 %，細粒金占1.51 %，粗粒金、中粒金分別占0.31 %、0.95 %。

1.4? 金礦物嵌布特征

在磨礦細度-0.074 mm占90 %條件下，對金礦物嵌布特征進行分析，結果見表4。

由表4可知：礦石中單體與連生金占78.20 %;包裹金占21.80 %，其中，金屬礦物包裹金占1.55 %、脈石礦物包裹金占20.25 %。通過上述礦石性質分析結果可知，該礦石工藝類型為微細粒浸染型含泥氧化金礦。

2? 堆浸提金試驗

為了對生產現(xiàn)場工藝優(yōu)化提供技術支持，對該礦石進行堆浸提金試驗研究。

2.1? 堆浸粒度試驗

堆浸粒度試驗結果直觀展示了在相同堆浸時間下金浸出率與礦石堆浸粒度的關系。以氰化鈉為浸出劑，開展此次試驗。堆浸粒度試驗流程見圖1，試驗結果見表5。

由表5可知：當堆浸時間相同時，堆浸粒度由0～50 mm降低到0～30 mm，金浸出率呈下降趨勢；堆浸56～63 d，0～50 mm堆浸柱金浸出率增長極為緩慢，而0～30 mm堆浸柱金浸出率仍有增長；0～50 mm堆浸柱在49 d時金浸出率與0～30 mm堆浸柱在63 d時金浸出率基本一致。另外，試驗過程中發(fā)現(xiàn)，與0～50 mm堆浸柱相比，0～30 mm堆浸柱金浸出率增長緩慢，這是由于0～30 mm堆浸柱的礦石滲透性較差，因此在實際生產中需兼顧礦堆滲透性對堆浸提金效果的影響。綜上所述，最終采用堆浸粒度0～50 mm。

2.2? 堆浸時間試驗

在堆浸粒度0～50 mm條件下，以氰化鈉為浸出劑，考察堆浸時間對金浸出率的影響。堆浸時間試驗流程見圖1，試驗結果見圖2。

由圖2可知：隨著堆浸時間延長，金浸出率逐漸提高；浸出初期（≤28 d），金浸出率增加幅度較大；浸出中期（28～42 d），金浸出率增加幅度變緩；浸出后期（42～63 d），金浸出率增加幅度再度變緩；堆浸時間達到63 d時，該礦石實驗室堆浸提金試驗基本達到終點，最終金浸出率為62.63 %。

3? 現(xiàn)場生產工藝及影響因素分析

3.1? 現(xiàn)場生產工藝

金龍公司選礦工藝改造為堆浸提金工藝后，現(xiàn)場生產工藝流程見圖3。

由圖3可知：礦石開采后，經采場附近圓錐破碎機破碎后運至堆浸場進行筑堆，石灰添加量為10～15 kg/t，礦堆高度為5～7 m。礦堆筑成后，用石灰水淋洗礦堆至浸液pH值為10.5，而后用泵輸送貧液池中氰化鈉溶液至噴淋帶內，對礦堆進行氰化浸出。浸出的含金貴液輸送至載金炭吸附塔中，吸附后的貧液返回貧液池循環(huán)使用。吸附塔內的載金炭經脫水干燥后進行解吸、電解和冶煉，產出合質金。完成提金過程二次解吸后的貧炭經濕法除雜后可返回堆浸提金流程繼續(xù)使用。

3.2? 影響因素分析

在對礦石進行工藝礦物學研究和堆浸提金試驗的基礎上，結合現(xiàn)場生產實際，診斷出制約現(xiàn)場生產指標的主要因素為：

1）礦石中金礦物嵌布粒度較細，通常以微粒金為主，占97.23 %；當?shù)V石磨礦細度-0.074 mm占90 %時，礦石中包裹金高達21.80 %，大量包裹金的存在限制了金浸出率的提高。

2）礦堆滲透性較差，表面積水嚴重，影響金浸出；礦石中含大量云母、高嶺石等黏土礦物，這部分礦物不僅易發(fā)生泥化現(xiàn)象，而且具有遇水易膨脹的性質，嚴重降低了堆積礦石間的孔隙度，減少甚至堵死浸液的流通通道，降低了浸液滲透率，導致礦堆滲透性較差；另外，堆浸提金過程中鈉離子會進一步使黏土礦物膨脹，使得礦堆原有孔隙度進一步減小，惡化礦堆滲透性，影響金浸出率［1-4］。

3）礦堆筑礦高度較高，金浸出效率較低。由于該礦石氧化率高達92.09 %，同時易泥化礦物含量較高導致礦堆滲透性較差，噴淋液在礦堆表面易形成“積液”和“溝流”現(xiàn)象，無法順利進入礦堆內部，致使金浸出效率較低［5-7］。

4）藥劑用量較小，不利于金快速浸出。現(xiàn)場生產過程中，浸液pH值較低，通常為9.0～10.0，易導致浸液中氰化物揮發(fā)，不僅增加企業(yè)生產成本，還會污染環(huán)境。研究結果表明，當氰化鈉質量分數(shù)低于500 g/t，金浸出速率隨溶液中氰化物質量分數(shù)增加而增加，而現(xiàn)場生產浸液中游離氰化鈉質量分數(shù)僅為50～100 g/t，這會導致金浸出速率大幅降低［1］。

5）現(xiàn)場筑堆完成后，調整pH時間較長，另外現(xiàn)場噴淋強度較大，可達20 L/（m3·h），會進一步惡化礦堆滲透性，不利于金的浸出［8-10］。

6）現(xiàn)場生產過程中，噴淋孔結垢嚴重，影響噴淋正常進行，同時活性炭表面“鈣化”嚴重，影響含金貴液吸附。

4? 生產優(yōu)化實踐

針對現(xiàn)場生產過程中存在的實際問題，分別從藥劑用量、礦堆高度、噴淋強度、礦堆滲透性、噴淋方式等方面開展現(xiàn)場生產工藝優(yōu)化實踐。

1）針對現(xiàn)場浸液pH和氰化物質量分數(shù)較低的問題，增大現(xiàn)場藥劑用量。首先，對礦石進行石灰用量條件試驗，確定現(xiàn)場生產過程中石灰最佳理論用量為20～21 kg/t，此用量能夠保證浸液pH值穩(wěn)定在10.5～11.5。在新礦筑堆過程中，按照理論用量的120 %添加石灰，保證浸出處于適宜pH范圍內。結合堆浸提金試驗結果，現(xiàn)場浸出過程可以分為浸出初期、浸出中期和浸出后期，這3個階段浸液中氰化鈉質量分數(shù)有所不同，浸出初期氰化鈉質量分數(shù)為300～500 g/t，浸出中期氰化鈉質量分數(shù)為200 g/t，浸出后期氰化鈉質量分數(shù)為50～100 g/t，在最大限度保證氰化鈉質量分數(shù)的同時，降低其用量。

2）針對礦堆滲透性較差，浸出后期浸液無法滲透至礦堆底部的問題，調整礦堆筑礦方式，采用分層分堆方式筑堆，筑堆高度控制在1.5～3.0 m，根據(jù)筑堆時間進行分區(qū)噴淋，方便不同礦堆協(xié)調管理。

3）降低現(xiàn)場噴淋強度，噴淋強度由20 L/（m3·h）降低至8～10 L/（m3·h），能夠有效緩解噴淋強度過高導致的礦堆表面“積液”和“溝流”現(xiàn)象，為浸液順利進入礦堆內部創(chuàng)造條件。

4）根據(jù)礦堆表面滲透情況，及時對表面積水嚴重的礦堆進行翻礦處理，疏通前期噴淋過程中堵塞的浸液通道，同時增加礦堆內部含氧量，改善礦堆內部滲透性，提供良好的浸出環(huán)境。

5）堆浸場使用的噴淋孔在噴淋過程中容易堵塞，影響現(xiàn)場正常生產。因此，需頻繁清理噴淋孔中污垢，方可使噴淋帶處于正常工作狀態(tài)。對堆浸場中部分生產區(qū)域采用選裝噴頭替代原有噴淋帶，降低結垢問題對噴淋孔的影響。

6）強化對吸附作業(yè)的管理工作，保證各班次對吸附塔內載金炭進行有效反沖洗。除去吸附塔內雜質和析出的鈣質沉淀，防止載金炭在吸附塔內結塊，確保載金炭在吸附塔內處于懸浮狀態(tài)，提高吸附塔的吸附效率。另外，對解吸后的貧炭進行濕法再生，再生炭經清洗篩除粉炭后返回流程使用，確保貧炭質量并防止粉炭進入流程引起金屬流失。

通過實施上述優(yōu)化措施，金龍公司金浸出速率和浸出率有了明顯改善，經測算，金浸出率可提高至57 %，達到了預期生產效果。

5? 結? 論

1）金龍公司所處理礦石類型為微細粒浸染型含泥氧化金礦，礦石中金礦物嵌存粒度微細，氧化率高達92.09 %。金礦物被脈石礦物包裹嚴重，并含有大量云母、高嶺石等黏土礦物，不利于浸出過程中金的回收。

2）堆浸提金試驗結果表明：該礦石在實驗室中經63 d堆浸基本達到浸出終點，金浸出率為62.63 %，堆浸粒度0～30 mm的堆浸柱滲透性較差，堆浸粒度0～50 mm的堆浸柱金浸出速率和金浸出率較好，在實際生產中需兼顧礦石滲透性對堆浸提金效果的影響。

3）通過對生產過程中藥劑用量、礦堆高度、噴淋強度、礦堆滲透性、噴淋方式等開展生產工藝優(yōu)化實踐，金浸出率從35 %提高至57 %，達到了預期生產效果。

［參 考 文 獻］

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Experimental study on gold recovery process renovation

and production practice in a gold mine

Wu Zhiguo1，Wang Hongxing1，Yu Hongbin2

（1.Southwest Guizhou Jinlong Gold Industry Co.，Ltd.;

2.Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.）

Abstract：In response to the slow gold leaching rate and low gold leaching rate during the heap leaching process of a fine-grained dissemination，slimy，oxidized gold ore in Guizhou，the on-site production process was optimized.Based on ore process mineralogy research and heap condition experiments，combined with the actual production on-site，the main reasons hindering the gold recovery during the heap leaching process were diagnosed.These included the presence of gold minerals in fine particle form，low dissociation degree of mineral monomers，high content of easily sliming minerals，poor permeability of ore heaps，low pH value and cyanide mass fraction in leaching solution，and high spray intensity.Corresponding optimization measures were formulated to address the problems in the production process.After on-site renovations，the gold leaching rate increased from 35 % to 57 %，achieving the expected optimization effect and providing significant economic benefits for the company.

Keywords：fine-grained;oxidized gold ore;heap leaching;permeability;slimy