楊 磊,楊浩智
(山東省招遠(yuǎn)市招金礦業(yè)股份有限公司金翅嶺金礦,山東 煙臺 265400)
當(dāng)前從金礦石中對金的回收常見的方法主要有重選、浮選、氰化浸出,而氰化法可以直接從金礦石、金精礦、尾礦中提取金,該方法經(jīng)濟(jì)簡便,應(yīng)用非常廣泛。招金礦業(yè)股份有限公司金翅嶺金礦浮選金精礦主要金屬礦物為黃鐵礦,約占92%,金精礦中金品位(金質(zhì)量分?jǐn)?shù)下同)24.08 g/t,銀品位(銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)下同)12.70 g/t,可采用氰化工藝對金銀一起加收,金精礦中的銅、砷等元素含量較低,不影響氰化工藝的進(jìn)行。本文主要是以金翅嶺金礦浮選金精礦為原料,對影響氰化浸出工藝的主要因素進(jìn)行試驗研究,確定最佳的氰化浸出工藝參數(shù)。
對金翅嶺金礦浮選金精礦試樣進(jìn)行化學(xué)多元素分析,金精礦試樣中金品位24.08 g/t,銀品位12.70 g/t,具有較高的回收價值。試樣中銅、銻、硫、砷、鐵、碳、MgO、CaO、Al2O3、SiO2元素含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為0.11%、0.13%、0.24%、0.14%、24.12%、0.55%、1.15%、3.67%、7.99%、44.15%,對氰化工藝無較大的影響。
礦石中金的物相分析結(jié)果表明:自然金含量為26.55 g/t、占有率為90.85%,包裹金含量為2.83 g/t、占有率為9.15%,總含量為24.08 g/t。礦石中的金主要是以裸露+半裸露的自然金存在,對浸出極為有利。
影響氰化浸出的主要因素有磨礦粒度、氰化鈉用量、浸出時間、浸出礦漿濃度和CaO 用量,采用單因素法對金浸出率的影響進(jìn)行研究。
2.1.1 磨礦細(xì)度
金的單體解離或裸露金的表面是氰化浸出的必要條件,因此磨礦細(xì)度是影響對金浸出的關(guān)鍵因素之一,需研究入選物料的粒度對氰化浸出的影響,以便根據(jù)物料性質(zhì)確定合適的入選粒度(磨礦細(xì)度)。磨礦細(xì)度與時間的試驗:取金精礦原礦4 份,在礦漿濃度一定的條件下,設(shè)定磨礦時間分別為0、2 min、4 min、6 min,經(jīng)磨礦、篩分、計算后,可知磨礦細(xì)度(-0.074 mm)分別為86%、93%、98%、99%。
2.1.2 細(xì)度對金浸出率的影響
為了研究不同細(xì)度對金氰化浸出率的影響,進(jìn)行了不同磨礦細(xì)度的條件試驗。在確定浸出礦漿濃度35%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8 kg/t,預(yù)攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h 等實驗條件不變的情況下,分別采用磨礦細(xì)度為86%、90%、94%、98%進(jìn)行試驗,浸出試驗流程如圖1 所示。
圖1 浮選金精礦氰化浸出試驗流程示意圖
從試驗結(jié)果可知,當(dāng)磨礦細(xì)度從86%增加到90%、94%、98%的過程中,金的浸出率分別為92.15%、92.54%、93.45%、93.12%,整體表現(xiàn)為先緩慢增加然后緩慢降低趨勢,當(dāng)磨礦細(xì)度(-0.074 mm)為94%時,金的浸出率為最大值93.45%。但當(dāng)磨礦細(xì)度(-0.074 mm)為86%時,金的浸出率也有92.15%,對再磨金的浸出率影響不大。綜合工序和經(jīng)濟(jì)因素,確定以后就采用金精礦原礦不再磨礦,磨礦細(xì)度(-0.074 mm)為86%(細(xì)度)。
在金的浸出試驗當(dāng)中,氰化物濃度處于0.03%~0.08%時,氰化物濃度與金的溶解速度表現(xiàn)為正線性關(guān)系,但氰化物超過一定濃度后,因存在其它化學(xué)反應(yīng)影響到金的溶解速度,因此必須研究合適的氰化物濃度。
為了研究不同氰化鈉用量對金氰化浸出率的影響,進(jìn)行了不同氰化鈉用量條件試驗。在確定浸出礦漿濃度35%,磨礦細(xì)度為86%,CaO 用量8.0 kg/t,預(yù)攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h等實驗條件不變的情況下,分別采用不同氰化鈉的用量(2.0 kg/t、2.5 kg/t、3.0 kg/t、4.0 kg/t)進(jìn)行試驗,試驗結(jié)果如圖2 所示。
圖2 氰化鈉用量對金浸出率的影響
從圖2 數(shù)據(jù)可知,當(dāng)氰化鈉用量從2.0 kg/t 增大到4.0 kg/t 的過程中,金的浸出率表現(xiàn)為先增大后趨于穩(wěn)定的情況,當(dāng)氰化鈉用量為4.0 kg/t 時,金的浸出率為最大值94.53%,此時浸后氰根余量w(CN-)為11.4×10-4,浸出效果理想。因此,確定浸出試驗中氰化鈉用量為4.0 kg/t。
為了研究浸出時間對金氰化浸出率的影響,進(jìn)行了不同浸出時間的條件試驗。在確定浸出礦漿濃度35%,磨礦細(xì)度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO用量8.0 kg/t,預(yù)攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11等實驗條件不變的情況下,分別采用不同浸出時間(24 h、36 h、48 h、54 h、60 h)進(jìn)行試驗,試驗結(jié)果如圖3 所示。
圖3 浸出時間對金浸出率的影響
當(dāng)浸出時間從24 h 增加到60 h 過程中,金的浸出率表現(xiàn)為先增大后趨于穩(wěn)定的情況,當(dāng)浸出時間為54 h,金的浸出率為最大值95.22%,當(dāng)浸出時間過到54 h 后再增加浸出時間,金的浸出增加幅度幾乎可以不計。因此,確定浸出試驗中浸出時間為54 h。
為了研究氰化浸出礦漿濃度對金氰化浸出率的影響,進(jìn)行了不同礦漿濃度的條件試驗。在確定磨礦細(xì)度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,預(yù)攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h 等實驗條件不變的情況下,分別采用不同礦漿濃度(30%、32%、35%、37%、40%)進(jìn)行試驗。
從試驗結(jié)果可知,當(dāng)?shù)V漿濃度為30%、32%、35%、37%、40%時,金浸出率基本穩(wěn)定在94.55%左右,幾乎沒有變化。因此,當(dāng)?shù)V漿濃度處于30%~40%范圍時,可根據(jù)礦山實況確定礦漿濃度在30%~40%的任一范圍內(nèi)均可。
為了研究CaO 用量對金氰化浸出率的影響,進(jìn)行了不同CaO 用量的條件試驗。在確定在確定浸出礦漿濃度35%,磨礦細(xì)度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,預(yù)攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h 等實驗條件不變的情況下,分別采用不同CaO用量(2 kg/t、4 kg/t、6 kg/t、8 kg/t、10 kg/t)進(jìn)行試驗。
從試驗結(jié)果可知,當(dāng)CaO 用量為2 kg/t、4 kg/t、6 kg/t、8 kg/t、10 kg/t 時,金浸出率分別為78.25%、85.74%、89.78%、94.88%、90.27%,金浸出率表現(xiàn)為先增大后減小的趨勢,當(dāng)CaO 用量為8.0 kg/t 時,金浸出率為最大值94.88%。此時溶液pH 值為11.05。因此,確定浸出試驗中CaO 用量為8.0 kg/t。
以金翅嶺金礦浮選金精礦為原料,在確定的氰化浸出工藝參數(shù)條件下(礦漿濃度35%,磨礦細(xì)度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,預(yù)攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h)下進(jìn)行平行試驗,試驗結(jié)果如表1 所示。
表1 綜合條件平行試驗結(jié)果
從表1 數(shù)據(jù)可知,該氰化浸出工藝及參數(shù)下,金的平均浸出率為95.23%,銀的平均浸出率為69.44%。
對金翅嶺金礦浮選金精礦進(jìn)行了氰化浸出工藝的試驗研究,確定了最佳試驗參數(shù)為:礦漿濃度35%,磨礦細(xì)度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,預(yù)攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h,此時金的平均浸出率為95.23%,銀的平均浸出率為69.44%。