徐建平，王雁，李連明

（山東乾舜礦冶科技股份有限公司，山東濟南 250014）

生產(chǎn)技術(shù)

滴淋堆浸技術(shù)處理氧化貧金礦

徐建平，王雁，李連明

（山東乾舜礦冶科技股份有限公司，山東濟南 250014）

某金礦礦石類型為黃鐵礦化石英脈型金礦石和蝕變巖型金礦石，對低品位（0.5～1.50 g/t）氧化礦采用堆浸工藝處理。柱浸試驗表明，礦石粒度-30 mm，溶液pH值10.5，浸出率達78%。采用分段式筑堆方式，上層疊加，堆處理礦石14.41 萬t，平均品位1.07 g/t，采用滴淋的方法，溶液直接作用于礦粉堆表面，解決了礦粉表面積水及入滲的難題，獲得浸出率81.3%、產(chǎn)出120.34 kg金錠的工藝指標。噴淋與滴淋方式對照生產(chǎn)表明，滴淋方式更有利于金的浸出。

氧化貧金礦；堆浸；滴淋

1 滴淋堆浸技術(shù)

堆浸是濕法冶金回收金屬的重要技術(shù)手段。為使化學(xué)溶劑與金粒充分接觸，目前不少礦山采用噴淋方法來達到此目的，但氰化物溶液噴灑到空中容易霧化擴散，會對人體和環(huán)境造成傷害和污染。此外，傳統(tǒng)的噴淋方式進行堆淋時，噴淋溶液對礦塊表面的細泥產(chǎn)生沖洗沉降，沉降到一定程度形成板結(jié)，阻礙了浸出液的滲透，在表面形成溶液層，此時入滲過程轉(zhuǎn)為有壓入滲，淋洗的效率隨之降低。

采用滴滲方法，溶液直接作用于礦粉堆表面，礦粉表面將不形成水層，可以徹底消除礦粉堆表面容易板結(jié)的現(xiàn)象，入滲速度快，而且浸出溶劑能夠與金粒充分接觸，這將對金屬離子的析出十分有利。滴滲浸出工藝保持礦堆原有的透氣性，溶液中空氣的含量高于噴淋浸出，這意味著增加了參加化學(xué)反應(yīng)的氧含量，增強了金礦析出的活性，可以提高金浸出率［1-3］。

現(xiàn)代滴淋設(shè)備具有壓力補償、防止堵塞裝置，溶液不會霧化，可減少浸出液蒸發(fā)，減少氰化鈉在空氣中的損耗量，更好地解決了環(huán)保問題，優(yōu)化浸出溶液配比，提高浸出率，減少藥劑用量。

低品位含金氧化礦，品位一般為0.5～2.5 g/t，由于礦石氧化程度高，用常規(guī)的浮選工藝回收金，回收率低、成本高、經(jīng)濟效益差。對于復(fù)雜難選氧化礦回收金、銀等貴金屬，滴淋堆浸技術(shù)是行之有效的方法。

2 礦石性質(zhì)

某蝕變巖型金礦，地表至-35 m為氧化礦，35 m以下為原生礦。對品位＞1.50 g/t的氧化礦用全泥氰化法處理，0.5～1.50 g/t的礦石采用堆浸處理。礦石多元素分析結(jié)果見表1。通過礦石多元素分析可知，該礦石中可回收的礦物為金。

表1 礦石多元素分析結(jié)果

礦石結(jié)構(gòu)有半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形壓碎結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、填隙及包含結(jié)構(gòu)、交代環(huán)帶結(jié)構(gòu)等。有塊狀、浸染狀、條帶狀及梳狀、放射狀、團塊狀構(gòu)造。

礦石礦物主要有黃鐵礦、褐鐵礦，其次有少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物有石英、長石、絹云母、綠泥石、方解石等。

黃鐵礦多蝕變?yōu)楹骤F礦，集合體多呈團塊狀、脈狀賦存于石英脈及蝕變巖中。

金礦物賦存于各礦物的晶體裂隙、間隙中，以裂隙金為主。金粒度一般為0.031 9～0.017 4 mm，最小粒度0.012 6 mm，最大粒度0.089 1 mm，主要為微細粒金、中粒金。金的形態(tài)主要為長條狀、脈狀、角礫狀、樹枝狀、卵狀、楔狀、古幣狀等。

礦石類型為黃鐵礦化石英脈型金礦石和蝕變巖型金礦石。

3 柱浸試驗

影響浸出效果的因素主要有礦石粒度、pH值、藥劑布灑強度。為了探索最佳的工藝條件，采樣進行柱浸試驗。

為了查明礦石在不同條件下的浸出效果，將礦石樣品破碎至-50 mm后，縮分為4份，每份90 kg；取3份，留下1份備用。其中兩份分別進一步破碎至-30 mm和-15 mm。各粒級均縮分成3份共9份，組成3組同時進行對比試驗。

浸出柱直徑為120 mm，高2 m。-50 mm、-30 mm、-15 mm各個粒級的礦樣分別裝柱，礦石容量為30 kg。NaCN調(diào)配成CN-含量為5×10-4的溶液，pH值分別為10、10.5、11，分別對3組樣品同時進行滴淋試驗，滴淋強度15 L/（h·m2），浸出10 d后洗滌礦石，浸渣和溶液均取樣化驗以計算浸出率。試驗結(jié)果見表2

表2 各粒級礦樣在不同pH值條件下的浸出率%

柱浸試驗結(jié)果表明，隨著礦石粒度的下降，浸出速度加快；pH值的變化對浸出率影響不明顯。綜合比較，礦石破碎至-30 mm、pH值控制在10.5浸出效果最好。

將備用樣破碎至-30 mm，溶液pH值控制在10.5，滴淋強度15 L/（h·m2），定時補充NaCN使溶液中CN-含量維持在5×10-4，進行浸出時間測定試驗。每隔5 d取浸出液化驗以計算浸出率，周期為60 d，繪制出時間浸出率曲線，見圖1。

圖1 浸出時間與浸出率關(guān)系曲線

從圖1中可以看出，浸出率在前20 d快速提升，30 d后逐漸變平緩，60 d后基本平穩(wěn)，金和銀都基本浸出，浸出率達78%。

推薦工藝流程。礦石經(jīng)兩段開路破碎至30 mm，筑堆，礦堆預(yù)處理。為了降低成本，采用石灰溶液預(yù)處理礦堆，調(diào)整pH值至10.5，然后用NaCN溶液滴淋浸取Au，浸取液采用活性炭吸附金，然后解吸、電解獲得金泥，金泥熔煉制得金錠。

4 堆浸試驗

堆浸場地選擇在坡度較緩的山谷地，溝谷縱深約230 m處，寬約80 m，由里向外最寬處180 m，堆場底部縱向坡度平均約8%，橫向坡度5%。溝谷下游側(cè)設(shè)攔擋壩，壩下游側(cè)設(shè)溶液池、集液池、貴液池、吸附冶煉等設(shè)施。

礦石從壩前向溝內(nèi)分段分期堆筑，前期在壩前向內(nèi)側(cè)，左右兩邊設(shè)1#、2#兩個礦堆，1#堆場采用噴淋工藝，2#堆場采用滴淋工藝，以對照不同工藝生產(chǎn)指標。筑堆方式見圖2。

圖2 筑堆方式示意圖

4.1 堆浸場底部處理

墊底采用黏土—土工膜結(jié)構(gòu)。施工時先清理坡地表面，清除表層的草皮、樹根、腐殖土及浮土，縱向按5%坡度放坡，挖出的土方在溝谷下游側(cè)堆筑一道攔堤，堤壩中央底部最低處，預(yù)埋導(dǎo)液管以收集浸出液，管道延伸至集液池，兩側(cè)山坡及上游開挖截水溝以攔截山坡匯水。

清理面經(jīng)壓實，回填黏土經(jīng)壓路機來回碾壓3遍，壓實厚度0.3 m。鋪一層1.2 mm厚的高強度HDPE膜，搭接處雙縫焊接避免漏水。土工膜延伸至堤壩頂，與導(dǎo)液管連接處用膠黏劑封堵縫隙。為了避免礦石刺破土工膜，在墊底上層鋪一層300 mm厚礦粉保護層。

4.2 筑礦堆

從采場開采的礦石，在堆浸前破碎至-30 mm。破碎產(chǎn)品由皮帶運輸機直接從破碎廠輸送至堆場，采用履帶式推土機將礦石向堆場上游推送。

為了使礦堆各部位礦石粒度級配均勻，采用分層堆筑方式，每層堆高3 m，分2次堆成，總堆高6.0 m，邊坡1∶1.5。第1期堆浸完成后，第2期在舊堆之上疊加復(fù)筑，堆高6.0 m，新堆的浸出液下滲經(jīng)過老堆，原貴液收集設(shè)施不變。

1#堆場一期堆礦場為80 m×80 m×6 m，堆存礦石3.84萬m3，約合7萬t，平均品位1.02 g/t。二期為70 m×75 m×6 m，堆存礦石3.15萬m3，約合5.8萬t，平均品位1.18 g/t。共計堆礦12.8萬t，平均品位1.09 g/t。2#堆場一期堆礦場為90 m×80 m×6 m，堆存礦石4.32萬m3，約合7.86萬t，平均品位1.06 g/t。二期為80 m×75 m×6 m，堆存礦石3.6萬m3，約合6.55萬t，平均品位1.08 g/t。共計堆礦14.41萬t，平均品位1.07 g/t。

4.3 噴淋和滴淋

1#堆場采用噴淋的方式，按2.5 m×22.5 m網(wǎng)格布置旋轉(zhuǎn)噴頭。

2#堆場采用滴淋的方式，礦業(yè)系統(tǒng)專用滴管，按600 mm×700 mm網(wǎng)格布置滴淋管。礦石在破碎過程中配加3～5 kg/t石灰，當水潤濕液pH值＜10.5時，用石灰水洗堆預(yù)處理。NaCN調(diào)配成CN-含量為5×10-4的溶液，向礦堆布灑浸金，定時檢測溶液CN-含量并補加NaCN以維持CN-含量，滴淋60 d。

堆浸結(jié)束后，礦堆中還殘存一定的CN-和浸出的游離金，若不處理會造成金的流失和環(huán)境污染，為此進行洗堆。洗堆用pH值為8～10的工業(yè)用水連續(xù)洗滌3～4 d，檢測洗滌液CN-含量＜0.2×10-4、金品位＜0.1 g/m3時停止洗滌，對礦堆進行覆土植被治理，礦堆永久堆存。

4.4 生產(chǎn)效果對比

2#堆場一期底部施工及筑堆耗時20 d，復(fù)筑耗時8 d。二期兩次筑堆耗時16 d。礦石滴淋每次60 d，共計生產(chǎn)164 d，處理礦石約14.41萬t，金浸出率81.3%，貴液經(jīng)活性炭吸附、解吸、電積、熔煉，獲得金錠120.34 kg。1#、2#堆浸工藝主要技術(shù)指標對比見表3。

利用礦石多元素分析結(jié)果（見表1）、金含量和金浸出率計算浸渣中金的品位，說明浸出工藝已達到了預(yù)期效果。

表3 堆浸工藝主要技術(shù)指標對比

5 結(jié)語

采用滴淋堆浸系統(tǒng)工藝，不但有利于金屬回收率的提高，且更為環(huán)保、經(jīng)濟和節(jié)能。噴淋工藝浸出率略低于試驗數(shù)據(jù)，分析認為與噴淋后期礦堆有板結(jié)現(xiàn)象影響滲透性有關(guān)；滴淋工藝實際浸出率比試驗數(shù)據(jù)高，分析認為原因是現(xiàn)場堆浸，參與反應(yīng)的空氣（氧）更多，對礦石進一步氧化有益，有利于金的析出。堆浸回收有價金屬技術(shù)在不斷發(fā)展和推廣應(yīng)用，其生產(chǎn)成本低和回收率高備受各礦山企業(yè)的青睞。

［1］王一平，任雨華，姚香.大型堆浸工藝設(shè)計施工及應(yīng)用經(jīng)驗［J］.金屬礦山，2005（2）：169-173.

［2］蔡淑霞，張云.堆浸提金原理與試驗研究［J］.貴金屬地質(zhì)，1992（4）：235-242.

［3］郭學(xué)文.金礦堆浸滴淋作業(yè)系統(tǒng)概述［J］.科技論壇，2007 （11）：13.

Extracting of Low Grade Oxidation Gold Ore by Dripping Heap Leach Technology

XU Jianping,WANG Yan,LI Lianming

（Shandong Qianshun Mining and Technology Co.,Ltd.,Jinan 250014,China）

A gold mine ore type is pyrite quartz vein type and altered rock type.The low grade(0.5-1.50 g/t)oxide ore can be processed with heap leaching.Column leaching tests showed that ore particle size-30 mm,solution pH 10.5,the leaching rate can reach 78%.The average grade can reach 1.07 g/t by using stacking segmented way to heap ore 144 100 t.We obtained the indicators: leaching rate 81.3%,the output process 120.34 kg gold bullion.Using the dripping method,the solution has the direct effect on the surface of the slag heap to solve the slag surface water and infiltration problem.The contrast of spray and dripping mode shows that dripping mode is better for the gold leaching.

low grade oxidation gold ore;heap leach;dripping

TD953

A

1004-4620（2015）03-0015-03

2015-04-29

徐建平，男，1966年生，1989年畢業(yè)于廣東工學(xué)院選礦專業(yè)?，F(xiàn)為山東乾舜礦冶科技股份有限公司工程師，從事金屬、非金屬礦選礦工藝開發(fā)工作。