趙思佳,劉振楠,劉景槐

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

·冶 金·

某低硫金礦全泥氰化浸出、池浸試驗研究

趙思佳,劉振楠,劉景槐

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

以某低硫金礦為研究對象,開展了全泥氰化以及池浸浸金的試驗研究,確定了兩個氰化浸金工藝的最佳條件,在最佳工藝條件下全泥氰化浸出1 kg金礦原礦破碎至≤10 mm后的1.25 mm篩下礦,金的浸出率達(dá)到84.62%;池浸2 kg破碎至≤15 mm金礦原礦,金的浸出率達(dá)到76.0%。通過結(jié)合兩種氰化浸金工藝,可以經(jīng)濟(jì)有效地回收該金礦中的金。

低硫金礦;全泥氰化浸出;池浸

某低硫金礦原礦含金2.4～2.6 g/t,金主要以單體以及連生金的形式存在,為了經(jīng)濟(jì)有效地回收該金礦中的金,對該金礦進(jìn)行了全泥氰化以及池浸浸金小型試驗。在最佳工藝條件下,全泥氰化浸出1 kg金礦原礦破碎至≤10 mm后的1.25 mm篩下礦金的浸出率達(dá)到84.62%,池浸2 kg破碎至≤15 mm的金礦原礦金的浸出率達(dá)到76.0%。該研究為建立500 t/d金礦氰化浸出工藝提供參考依據(jù)。

1 試樣礦樣及其性質(zhì)

1.1 試樣的物理化學(xué)性質(zhì)

將某金礦的采礦樣混合、縮分得到試驗樣和分析樣。分析樣破碎至≤10 mm后混合、縮分后取樣細(xì)磨至-0.074 mm≥90%,作為分析檢測樣品。金礦礦樣的多元素分析結(jié)果如表1所示。金礦的金化學(xué)物相分析如表2所示。

表1 原礦多元素分析結(jié)果%

表2 金礦的金化學(xué)物相分析結(jié)果

由表1的分析結(jié)果可以看出:該礦石中金為唯一有價元素,金品位為2.46 g/t,而銀、鉛、鋅、銅、鉀等有價金屬均含量太低,沒有回收價值;需要選礦排除的組分主要是SiO2,其次為Al2O3、CaO、MgO,四者含量合計為71.56%。由于該金礦中硫的含量很低(僅為0.018%),二氧化硅占該礦物組成的50.15%,有害元素砷、碳的含量較低。因此,該金礦屬于含很少量硫化物的金礦。

由表2的分析結(jié)果可以看出:該金礦中硫化物、氧化物以及硅酸鹽包裹金含量很低,金主要以單體以及連生金的形式存在,單體及連生金占81.71%。由于單體以及連生金均可氰化浸出,且該礦物中的有害組分少(由表1可知),則采用常規(guī)攪拌氰化浸出金的浸出率能達(dá)到82%左右。通過氧化預(yù)處理,分解氧化物、硫化物以及硅酸鹽包裹的金,能更有效地回收該金礦中的金。

1.2 試驗藥劑和設(shè)備

試驗主要使用設(shè)備:PEF50×100型顎式破碎機(jī)、XZM-100型振動磨樣機(jī)、JB50-D型增力電動攪拌機(jī),池浸槽(用б=5 mm硬聚乙烯塑料焊制, 163 mm×133 mm×155 mm)。試驗試劑見表3。

表3 試驗所用試劑列表

2 全泥氰化浸金試驗

試驗方法:取一部分混合均勻的金礦原礦樣破碎至≤10 mm,用1.25 mm篩篩分,篩上礦(約60%)進(jìn)行池浸試驗,篩下礦(約40%;+0.178 mm占36.75%,-0.178mm～+0.074mm占26.25%,-0.074 mm占37.00%)進(jìn)行全泥氰化條件試驗。將篩下礦磨細(xì)至-0.074 mm占75.5%左右,每次試驗取200 g礦粉進(jìn)行試驗。取400 mL水用石灰調(diào)節(jié)pH值至10,然后按500 g/t用量加入氰化鈉,將配制好的氰化鈉溶液加入含有200 g礦粉的燒杯中全泥氰化浸出24 h。由于工業(yè)生產(chǎn)中氰化提金時礦漿的最佳pH值范圍在9.4～10之間[1],結(jié)合本試驗的實際情況,全泥氰化浸出以及池浸試驗過程中補加石灰控制溶液的pH值在10～11的范圍內(nèi)。

采用常規(guī)全泥氰化浸出工藝,具體針對氰化鈉用量、氰化浸出時間、磨礦細(xì)度等因素進(jìn)行了探索試驗。

2.1 氰化鈉用量試驗

選取氰化鈉用量200～1 000 g/t進(jìn)行全泥氰化浸出試驗,僅考察氰化鈉用量對金礦中金浸出率的影響,篩下礦含Au 2.55 g/t,浸出時石灰添加量為11.5～13.5 kg/t金礦。試驗結(jié)果見圖1。

圖1 氰化鈉用量對金浸出率的影響

由圖1可知:當(dāng)氰化鈉的用量小于500 g/t時,隨著氰化鈉用量的增加金礦中金的浸出率顯著增加;當(dāng)氰化鈉的用量為500 g/t時,金礦中金的浸出率為86.60%;隨著氰化鈉用量的進(jìn)一步增加,金礦中金的浸出率基本保持不變,當(dāng)氰化鈉加入量為1 000 g/t時,金的浸出率達(dá)到86.98%。這是因為該金礦中易氰化浸出的單體以及連生金已經(jīng)全部浸出的緣故。因此,后續(xù)全泥氰化試驗氰化鈉添加量選擇為500 g/t金礦。

2.2 氰化浸出時間試驗

在全泥氰化浸出時,研究了氰化時間對該金礦中金浸出率的影響。試驗中篩下礦含Au 2.45 g/t,石灰添加量為6.5～9.0 kg/t金礦,試驗結(jié)果見圖2。

圖2 浸出時間對金浸出率的影響

圖2表明,當(dāng)全泥氰化浸出時間小于24 h時,隨著氰化浸出時間的增加,金的浸出率有明顯的增加;當(dāng)氰化浸出時間為24 h時,金的浸出率可達(dá)84.55%;進(jìn)一步延長浸出時間,金的浸出率基本保持不變(當(dāng)浸出時間為36 h時,金的浸出率為84.76%)。因此,該金礦全泥氰化浸出的時間以24 h為宜。

2.3 磨礦細(xì)度試驗

對金礦原礦破碎后的篩下礦(含Au 2.65 g/t)進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗,當(dāng)磨礦時間7 s、30 s、90 s、120 s時,-0.074 mm所占的比例分別為48.0%、63.0%、75.5%、82.5%。將磨礦后的礦樣進(jìn)行了全泥氰化試驗,石灰添加量為10～17.5 kg/t金礦,試驗結(jié)果見圖3。

圖3 磨礦細(xì)度對金浸出率的影響

由圖3可知,當(dāng)全泥氰化浸金試驗條件確定后,金礦磨礦粒度對金的浸出率影響較小,這主要是因為金礦中約82%的金以單體以及連生金的形態(tài)存在,包裹金的比例小,單體以及連生金都可以氰化浸出[2]。實驗中,當(dāng)金礦礦樣中-0.074 mm的粒度為48.0%～82.5%,時,金的浸出率均大于81.00%。當(dāng)金礦的磨礦粒度為-0.074 mm占63.0%時,金的浸出率達(dá)到最大值86.07%;然而,進(jìn)一步磨細(xì)金礦,金的浸出率反而有一點下降,這是由于浸出時發(fā)現(xiàn)磨礦粒度越細(xì),礦漿粘度增大(相同液固比),造成礦漿過濾洗滌困難。因此,該金礦全泥氰化浸出時,磨礦粒度-0.074 mm以48%～63%左右為宜。

2.4 全泥氰化浸金1 kg試驗

取篩下礦進(jìn)行試驗,含Au量為2.60 g/t。振動磨磨礦30 s。磨礦后的金礦粒度為:+0.178 mm占9%,-0.178 mm～+0.074 mm占20.5%,-0.074 mm占70.50%。取磨礦后的礦粉1 000 g,液固比2∶1,用石灰調(diào)整水溶液的pH值至10～11,氰化時間24 h。開始浸出時加入0.40 g氰化鈉,浸出終點前4 h加氰化鈉0.10 g。浸出過程中控制溶液的pH值至10～11,石灰添加量為11.5 kg/t金礦。

氰化渣含Au 0.40 g/t,浸出率為84.62%。2.4.2 原礦全泥攪拌浸金1 kg試驗

取金礦原礦(含Au 2.43 g/t)破碎至粒度≤10 mm,振動磨磨礦30 s。磨礦后的金礦粉粒度為: +0.178 mm占12.5%,-0.178 mm～+0.074 mm占18.0%,-0.074 mm占69.50%。取磨礦后的礦粉1 000 g,液固比2∶1,用石灰調(diào)整水溶液的pH值至10～11,氰化時間24 h。開始浸出時加入0.40 g氰化鈉,到浸出終點前4 h加氰化鈉0.10 g。浸出過程中控制礦漿的pH值至10～11,石灰添加量為10 kg/t金礦。

氰化渣含Au 0.375 g/t,浸出率為84.57%。

3 池浸氰化浸金試驗

試驗方法:每次試驗取制備好的金礦礦樣500 g進(jìn)行試驗。試驗取水400 mL,用石灰調(diào)節(jié)pH值至10～11后按500 g/t添加氰化鈉,將配制好含氰化鈉溶液倒入盛有500 g金礦的池浸槽中,池浸時間48 h。池浸過程中,每12 h測定池浸液pH值,及時補充石灰使得池浸氰化液的pH值控制在10～11的范圍內(nèi)。在向池浸槽放置礦石時可以將原礦以及篩上礦中較大的礦石放在池浸槽的底部,較小的礦石撒在較大礦石的上面,保持池浸槽中的礦樣基本平整。

隨著原油可采儲量采出程度不斷增長（目前超過80%），剩余油分布日趨零散，依靠傳統(tǒng)的、靜態(tài)的、線性的認(rèn)識手段，很難定量化描述開發(fā)后期油藏壓力、滲透率、飽和度等隨開采出程度逐步提高的變化情況。

池浸氰化浸出工藝,具體針對氰化鈉用量、池浸浸出時間、礦石破碎粒度等因素進(jìn)行了探索試驗。

3.1 池浸氰化鈉用量試驗

取一部分混合均勻的金礦原礦樣破碎至≤10 mm,用1.25 mm篩篩分,用篩上礦(含Au 2.56 g/t)進(jìn)行池浸試驗。選取氰化鈉添加量200～1 000 g/t進(jìn)行池浸氰化浸出試驗,僅考察氰化鈉添加量對金礦中金的浸出率的影響,浸出時石灰添加量為3.7～3.9 kg/t金礦。試驗結(jié)果見圖4。

圖4 氰化鈉用量對金浸出率的影響

由圖4可知,當(dāng)池浸氰化浸金條件固定時,隨著氰化鈉用量的增加,金礦中金的浸出率顯著增加,當(dāng)氰化鈉加入量為500 g/t時,金的浸出率可達(dá)82.42%;進(jìn)一步增加氰化鈉用量,金礦中金的浸出率基本保持不變,當(dāng)氰化鈉用量1 000 g/t時,金的浸出率為82.73%。因此,后續(xù)池浸試驗氰化鈉用量選擇500 g/t金礦。

3.2 池浸時間試驗

取一部分混合均勻的金礦原礦樣破碎至≤10 mm,用1.25 mm篩篩分,用篩上礦(含Au 2.60 g/t)進(jìn)行池浸試驗。在池浸時,研究了池浸時間對該金礦中金的浸出率的影響。試驗中石灰添加量為2.4～4.0 kg/t金礦,試驗結(jié)果見圖5。

圖5 浸出時間對金浸出率的影響

由圖5可知,當(dāng)池浸氰化浸金條件固定時,隨著浸出時間的增加,金礦中金的浸出率有顯著的增加,當(dāng)浸出時間為48 h時,金的浸出率也達(dá)到了83.96%,進(jìn)一步增加浸出時間,金的浸出率增加緩慢,當(dāng)浸出時間為96 h時,金的浸出率為84.87%。綜合考慮,該金礦池浸時間以48 h為宜。

3.3 池浸粒度條件試驗

將一部分混合均勻的金礦原礦樣用1.25 mm篩篩分,取篩上礦(含Au 2.54 g/t)進(jìn)行池浸粒度試驗,試驗的三種粒度為篩上礦不破碎、篩上礦破碎至≤30 mm、篩上礦破碎至≤15 mm,石灰添加量為3.5～3.8 kg/t金礦,試驗結(jié)果見表4。

表4 池浸粒度條件試驗結(jié)果

由表4的結(jié)果可知,隨著篩上礦破碎粒度的減小,金的浸出率有了明顯的增加,金的浸出率由不破碎的金礦中金的浸出率64.57%,增加到金礦破碎至≤15 mm時,金的浸出率77.17%。因此,為了得到更高的金浸出率就必須減小池浸金礦的粒度。

3.4 池浸氰化浸金2kg試驗

取一部分混合均勻的金礦原礦樣進(jìn)行了兩個原礦粒度的2 kg池浸試驗。未破碎礦樣和破碎至≤15 mm的金礦各取2 000 g進(jìn)行試驗,分別取水1 000 mL,用石灰調(diào)節(jié)pH值至10～11后添加氰化鈉,浸出開始時添加氰化鈉0.4 g,每12 h加氰化鈉0.2 g,氰化鈉添加量為500 g/t,池浸時間48 h。及時補充石灰使得池浸液的pH值控制在10～11的范圍內(nèi)。石灰添加量為6.5～8.0 kg/t金礦。

金礦原礦池浸氰化浸金2 kg試驗結(jié)果見表5。

表5 金礦原礦池浸2 kg試驗結(jié)果

由表5的結(jié)果可知,隨著金礦原礦破碎粒度的減小,金的浸出率有明顯的增加,金的浸出率由不破碎時的72.0%,增加到金礦破碎至≤10 mm時的76.0%。因此,該金礦宜破碎后池浸氰化浸金,建議破碎粒度≤15 mm。

4 推薦工藝流程

根據(jù)以上試驗結(jié)果,推薦如圖6的流程作為從某金礦中提取金的工藝。

圖6 從某金礦提取金的推薦工藝流程

5 結(jié) 論

1.某金礦中硫的含量很低,含泥較多,屬典型含泥高的氧化礦。該金礦中約82%的金以及單體以及連生金的形式存在,為易處理金礦。

2.采用池浸浸出工藝,將金礦原礦破碎至≤15 mm,取礦樣2 000 g,水1 000 mL,池浸液的pH值通過添加石灰控制在10～11的范圍內(nèi),氰化鈉用量為500 g/t金礦、浸出48 h,金的浸出率可達(dá)76.0%;采用常規(guī)全泥氰化浸出工藝,取金礦原礦破碎至≤10 mm后用1.25 mm篩篩分得到篩下礦。篩下礦振動磨磨礦30 s。磨礦后的金礦粒度為-0.074 mm占70.50%。取磨礦后的礦粉1 000 g,液固比2∶1,用石灰調(diào)整水溶液的pH值至10～11,氰化鈉用量為500 g/t金礦、氰化時間24 h,金的浸出率為84.62%。

3.采用全泥氰化單一工藝處理該金礦,金的浸出率可達(dá)到84.00%,而采用全泥氰化與池浸相結(jié)合的工藝處理該金礦,金的浸出率可達(dá)到80.40%。由于該金礦中大顆粒的礦石含量較多,完全采用全泥氰化工藝處理,磨礦的成本較高。因此,根據(jù)以上研究,推薦該金礦采用炭漿法氰化提金與堆浸(池浸)提金相結(jié)合的工藝作為該礦山氰化提金的生產(chǎn)工藝。

[1] 孫楊.金銀冶金[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1986.143.

[2] 黃禮煌.金銀提取技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2001.87 -88.

Abstract:The all-slime cyanidation leaching and pond leaching tests were carried out on a low-sulfur gold mine.Both optimization process parameters were determined.The investigation demonstrated by all-slime cyanidation leaching the gold leaching rate could reach 84.62%by using 1kilogram-1.25 mm gold mine which was broken to-10mm and by pond leaching the gold leaching rate could reach 76.0%by using 2 kilograms gold mine which was broken to-15 mm.The gold mine could be comprehensive utilization by use of all-slime cyanidation leaching and pond leaching.

Key words:a low-sulfur gold mine;all-slime cyanidation leaching;pond leaching

Experimental Study on All-slime Cyanidation
Leaching and Pond Leaching of a Low-Sulfur Gold Mine

ZHAO Si-jia,LIU Zhen-nan,LIU Jing-huai
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

TF831

A

1003-5540(2012)05-0023-04

2012-08-16

趙思佳(1983-),男,助理工程師,主要從事有色金屬冶金以及功能材料研究。