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      1 前言

      隨著黃金開采業的發展,在易處理金礦資源日趨減少的今天,深入研究難處理金礦石的選冶工藝,對開發利用這類資源有很大的現實意義。

      通過對某地的含砷銻碳低品位難處理金礦石的性質及處理工藝進行了一些研究,初步掌握了該礦石的特性,并探討了用堆浸法處理該礦石的適宜工藝條件。

      2 礦石性質

      2.1 礦石的礦物組成

      該礦石屬褐鐵礦化、絹云母化、石英網脈化砂巖型金礦石。地表礦石氧化程度高,風化破碎,泥化較嚴重。礦石中主要礦物有石英、褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂、輝銻礦及碳質物等。

      2.2 礦石的化學成分

      礦石的主要化學成分見表1。

      原礦的主要元素分析 表1

      成分 Au* Ag* Cu % Pb % Zn % As % Sb % S % C % CO2 % Hg*
      品位 2.02 50.0 0.003 0.008 0.060 0.350 0.48 0.17 0.43 1.56 0.40

      注:*品位單位為g/t

      由表1結果可知,礦石中影響金氰化浸出的雜質元素As、Sb、C的含量較高。

      2.3礦石的粒度特性

      對粒度為-40mm、品位為2.05g/t的原礦樣進行了篩析,其中-200目粒級的產率為10.76%,金品位為6.57g/t,金的分布率為34.42%。而-0.9mm級別的產率達37.20%,金品位為3.52g/t,金的分布率為63.78%。這說明礦石破碎后,金富集在細粒級中。礦石中礦泥含量較高,影響堆浸時礦堆滲透性。

      2.4礦石中金的浸出特性

      -200目的原礦樣焙燒后用王水溶礦,測出金的品位為2.02g/t。-200目的原礦樣未經焙燒直接用王水加熱浸出1h,金的浸出率為58.42%,尾渣金品位為0.84g/t。當-200目的原礦樣未經焙燒直接用逆王水加熱浸出1h,金的浸出率為78.71%,尾渣金品位為0.43g/t。

      以上浸出結果表明,該礦石屬于難浸類型。-200目未焙燒物料用熱王水浸出時,金的浸出率只有58.42%,還有41.58%的金或被包裹在毒砂及輝銻礦中或被礦石中的碳所吸附,留在尾渣中。逆王水浸出時,金的浸出率也只有78.71%,說明有20.29%被硫化物包裹的金得到了浸出,仍有21.29%的金由于礦石中的碳等因素的影響未能浸出。由此看來,該礦石的常規氰化浸出率難于超過58% 。

      2.5毒砂、輝銻礦及碳對金浸出的影響

      毒砂能被氧化生成Fe2(SO4)3 、As(OH)3 、As2O3等,而As2O3能與氰化物作用生成HCN從而消耗了氰化物。

      As2O3+6NaCN+3H2O=2Na3AsO3+6HCN↑

      此外,砷、銻的硫化物能很好地溶于堿,生成亞砷酸鹽、硫代亞砷酸鹽、亞銻酸鹽及硫代亞銻酸鹽,如:

      Sb2S3+6NaOH=Na3SbS3+Na3SbO3+3H2O

      2Na3SbS3+3NaCN+3H2O+1.5O2=Sb2S3+3NaCNS+ 6NaOH

      這些反應產物都會在金礦物表面上生成薄膜,從而嚴重地阻礙了金與O2和CN離子之間的相互作用,使金氰化反應難于進行。

      3 礦石的全泥氰化浸出試驗

      對品位為2.02g/t、細度-200目質量分數為95%的原礦樣,經不同的預處理后,進行了全泥氰化浸出試驗。試驗的條件及結果見表2。

      原礦全泥氰化試驗條件及結果 ? 表2

      試驗內容

      試驗條件

      金浸出

      率%

      備注

      礦漿濃度%

      pH

      NaCN濃度%

      浸出時間h

      直接氰化

      28.6

      11

      0.08

      20

      45.54

      焙燒氰化

      40.0

      11

      0.13

      21.5

      70.30

      600℃,焙燒1h

      氰化炭浸

      40.0

      11

      0.13

      12

      60.38

      炭的密度為35g/L

      加硝酸鉛氰化

      40.0

      10.5

      0.13

      18

      55.94

      加0.5kg/t硝酸鉛攪拌3h后氰化

      NaOH預處理后氰化

      40.0

      13

      0.13

      12

      54.46

      2%NaOH預處理12h后氰化

      柴油預處理后氰化

      28.6

      11

      0.08

      21

      50.50

      240g/t柴油50%礦漿濃度攪拌2h后氰化

      加溴化氰助浸

      28.6

      10.5

      0.08

      20

      50.00

      溴化氰用量0.5kg/t

      過氧化氫預處理

      28.6

      11

      0.08

      20

      47.52

      H2O2加入量2ml/L,預氧化13h

      表2結果表明,礦樣焙燒后氰化及炭浸,金的浸出率有較大幅度的提高,分別提高了24.76%和14.84%;礦樣經加硝酸鉛或溴化氰或用氫氧化鈉預處理后氰化,金的浸出指標都得到了改善;但總的說來攪拌氰化浸金指標不高。

      4 礦石柱浸試驗

      對粒度為-40mm、品位為2.02g/t的原礦樣,進行了加水泥制粒和加石灰的柱浸試驗。試驗條件及結果見表3。

      柱浸試驗條件及結果? 表3

      試驗編號

      試驗條件

      試驗結果

      水泥用量kg/t

      石灰用量kg/t

      氰化鈉耗量g/t

      浸出時間h

      滲透速度L/m2·h

      原礦金品位g/t

      尾礦金品位g/t

      金浸出率%

      1

      5

      84.7

      16

      5084

      2.09

      0.81

      61.24

      2

      8

      42.5

      18

      15729

      2.02

      0.82

      59.41

      3

      5

      50.7

      22

      497

      2.12

      0.85

      59.91

      4

      3

      66.8

      17

      395

      2.06

      0.86

      58.25

      5

      5

      80.8

      18

      678

      1.47

      0.60

      59.18

      含砷銻碳難浸金礦石氰化浸金試驗

      注:試驗后期用0.01%NaOH及H2O2用量為2ml/L的水溶液洗滌柱礦樣1d。

      5 試驗結果討論

      礦石焙燒后氰化及炭浸,金的浸出率大幅度提高,是因為礦石中碳的“劫金”得到消除或削弱。氫氧化鈉溶液對礦石預處理,使砷、銻硫化物表面溶解,部分包裹金被暴露出來,從而提高了金的浸出率。氰化溶液中加入鉛鹽,它不但消除礦漿中的S2-對浸金的不利影響,而且又能加速金表面形成的硫代亞砷酸鹽和硫代亞銻酸鹽等薄膜的氧化,使鈍化了的金粒表面恢復活性。柴油的加入使碳表面形成一層保護膜,減輕其“劫金”作用。

      試驗結果表明,柱浸指標明顯地高于常規全泥氰化,主要原因是在柱浸過程中,含金溶液與礦石中碳的接觸時間短,碳的“劫金”現象沒有那么嚴重。此外,柱浸中加了過氧化氫并進行過堿洗。而過氧化氫對金表面形成的硫代亞砷酸鹽和硫代亞銻酸鹽薄膜也有氧化作用。

      對于含少量碳的低品位金礦石,采用低成本的堆浸工藝是比較合適的。為了提高金的浸出率,應盡可能地減少貴液與礦石中碳的接觸時間。在堆浸生產中可采取以下措施:通過對礦石制粒來提高其滲透性;在筑堆的過程中防止筑堆機械對礦堆的壓實;在堆場的底墊上鋪設0.2~0.3m厚的粗粒礦石做透水層,并在礦堆下面鋪設集液管,以減少貴液在礦堆中的停留時間;降低噴淋礦堆氰化液的金品位,也可以減少礦石中碳的“劫金”作用。對浸出貴液采用“多次吸附”工藝,不僅能提高載金炭的品位,又能為噴淋作業提供低品位金的氰化液。

      對砷、銻含量較高的礦石,在浸出期間,適當增加堿洗作業并添加適量的過氧化氫,對提高金的浸出率也有一定的作用。

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