梭羅溝金礦堆浸尾礦綜合回收金試驗(yàn)

胡 強(qiáng)

(木里縣容大礦業(yè)有限責(zé)任公司梭羅溝金礦)

隨著我國(guó)黃金提煉技術(shù)的高速發(fā)展，黃金礦山的數(shù)量、規(guī)模及產(chǎn)量日趨增長(zhǎng)，然而礦石入選品位卻不斷降低，開(kāi)采強(qiáng)度日益增大，尾礦量猛增[1-3]。針對(duì)難處理的低品位含金尾礦，采用單一的浮選工藝難以實(shí)現(xiàn)金礦物的有效提取，常規(guī)攪拌浸出工藝又因生產(chǎn)成本高，入選礦石品位低等原因，難以得到有效的推廣。與常規(guī)攪拌浸出工藝相比，堆浸尾礦具有流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，目前該法已成為低品位金礦石選礦生產(chǎn)的主要方法[4-6]。為此，選用某金礦堆浸尾礦進(jìn)行綜合回收金的試驗(yàn)研究，根據(jù)試驗(yàn)指標(biāo)確定了最佳的尾礦處理工藝及參數(shù)，為該金礦堆浸尾礦的綜合利用提供了科學(xué)依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦物組成

該原生金礦為毒砂、黃鐵礦礦化蝕變中基性噴出巖型金礦石，其礦石成分為白云石、石英、次閃石、絹云母、綠泥石、黏土礦物、斜長(zhǎng)石(殘余)、白鈦石、黃鐵礦、毒砂、砷黝銅礦、黃銅礦、褐鐵礦。

1.2 化學(xué)分析

堆浸尾礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 堆浸尾礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：金含量單位為 g/t。

由表1可知，礦石中主要脈石礦物以SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO形式存在，具有回收價(jià)值的元素為金，其含量很低。

1.3 粒度組成分析

堆浸尾礦粒度組成分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 堆浸尾礦粒度組成分析結(jié)果

由表2可知，試樣中各個(gè)粒級(jí)無(wú)明顯金的富集，但是粒度越細(xì)金品位越高，分布范圍不均勻，主要集中在-10 mm粒級(jí)。

2 試驗(yàn)研究方法

低品位尾礦難選冶的原因是多方面的，這些原因造成的后果可以歸結(jié)為3種：一是浸出藥劑受到阻礙，無(wú)法直接接觸到目的礦物金，使金無(wú)法順利溶解；二是礦石中的干擾元素與金爭(zhēng)奪浸出藥劑或氧；三是劫金效應(yīng)的影響，溶解后的金重新被吸附[7-8]。

由上述礦石性質(zhì)分析結(jié)果可知，該尾礦粒度組成不均勻，易泥化礦物含量較高，-10 mm粒級(jí)金的品位和分布率均高于其他粒級(jí)，這說(shuō)明細(xì)粒級(jí)比例很高。隨著礦物粒度變細(xì)，礦石的性質(zhì)發(fā)生很大的變化，不同礦粒之間容易發(fā)生互凝現(xiàn)象而形成非選擇性凝結(jié)，細(xì)礦粒易于覆蓋在目的礦物表面，使得藥劑與目的礦物難以接觸，導(dǎo)致目的礦物不能被充分浸出。同時(shí)，細(xì)泥對(duì)藥劑無(wú)選擇吸附，增大了藥劑的使用量。為此，針對(duì)該礦物以上特點(diǎn)，提出了先通過(guò)分粒級(jí)浸出試驗(yàn)，回收粗粒中的有用礦物，并確定最佳的工藝流程，再對(duì)-10 mm粒級(jí)礦物進(jìn)行研究，確定最佳工藝參數(shù)的處理方案[9-11]。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 工藝流程試驗(yàn)

3.1.1 分粒級(jí)全泥氰化浸出試驗(yàn)

全泥氰化浸出工藝流程及藥劑條件見(jiàn)圖1，各粒級(jí)浸出結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 各粒級(jí)全泥氰化浸出結(jié)果

由表2、表3數(shù)據(jù)分析對(duì)比可知，全泥氰化浸出與未氰化浸出相比，同一粒度級(jí)金的品位相差很小，分布沒(méi)有出現(xiàn)顯著的變化，所以直接進(jìn)行全泥氰化浸出，不能使金充分浸出。

圖1 全泥氰化浸出工藝流程

3.1.2 堆浸尾礦浮選—浮選尾礦全泥氰化浸出試驗(yàn)

堆浸尾礦浮選—浮選尾礦全泥氰化浸出工藝流程及藥劑條件見(jiàn)圖2，浸出結(jié)果見(jiàn)表4。

圖2 堆浸尾礦浮選—浮選尾礦全泥氰化浸出工藝流程

產(chǎn)品名稱體積/mL金品位/(g/t)金量/μg金回收率/%粗精礦26.45.97157.643.09中礦9.92.3022.86.29貴液1 000.00.01111.015.05浸渣463.70.28129.835.57原礦500.00.73321.2100.00

由表4可知，采用先浮選后全泥氰化浸出流程，粗精礦金品位為5.97 g/t，金回收率為43.09%；浮選尾礦金浸出率為15.05%，浸渣金品位為0.28 g/t。

3.1.3 堆浸尾礦炭浸法氰化浸出試驗(yàn)

堆浸尾礦炭浸法氰化浸出工藝流程及試驗(yàn)條件見(jiàn)圖3，浸出結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，堆浸尾礦采用炭浸法氰化浸出，金浸出率為32.03%；浸渣金品位為0.50 g/t 。

對(duì)比以上3種不同工藝流程試驗(yàn)結(jié)果可知，試樣的各粒級(jí)全泥氰化浸出試驗(yàn)，每個(gè)粒級(jí)的浸出率都不高，粒級(jí)越細(xì)其浸出率越大；先浮選、浮選尾礦氰化浸出金的回收率大于直接全泥氰化浸出和炭浸法氰化浸出金的回收率[12]。

圖3 堆浸尾礦炭浸法氰化浸出工藝流程

產(chǎn)品名稱體積/mL金品位/(g/t)金量/μg金浸出率/%貴液1 0000.0055.01.36載金炭5.0022.56112.830.67浸渣5000.50250.067.97原礦5000.74360.0100.00

3.2 -10 mm粒級(jí)浸出試驗(yàn)

在試驗(yàn)過(guò)程中，由于試驗(yàn)樣品中易泥化礦物含量高，直接進(jìn)行氰化浸出，藥劑滲透效果差，浸出時(shí)間長(zhǎng)，為了確定最佳工藝參數(shù)，試驗(yàn)采用柱浸法浸出金并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)的確定。同時(shí)，因?yàn)橹ㄒ撞僮?，試?yàn)裝置簡(jiǎn)單，能夠確定浸出劑的最佳濃度、浸出劑和氧化劑的消耗量、有用元素的浸出率、浸出液固比、研究浸出過(guò)程中各項(xiàng)工藝等參數(shù)，并且能夠?qū)Χ呀ㄩ_(kāi)采礦床的前景作出初步評(píng)價(jià)[13-15]，所以試驗(yàn)先進(jìn)行分級(jí)脫泥，把-10～0.1 mm進(jìn)行柱浸試驗(yàn)，-0.1 mm細(xì)粒級(jí)單獨(dú)進(jìn)行全泥氰化浸出。

3.2.1 -10～0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦柱浸試驗(yàn)

試驗(yàn)采用飽和石灰水溶液洗滌柱中礦樣，待洗液pH值穩(wěn)定到10～11，再用0.1%濃度的NaCN溶液來(lái)噴淋浸出，浸出的貴液補(bǔ)加氰化鈉作為下一次的浸出液，依照此法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖4。-10～0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦柱浸金品位、金浸出率與時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖5、圖6，試驗(yàn)最終結(jié)果見(jiàn)表6。

圖4 -10～0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦柱浸工藝流程

由圖5、圖6可見(jiàn)，0～4 d金品位增速最快，4～10 d金品位增速降低，10～14 d金品位增速變化不明顯；金浸出率隨時(shí)間變化的關(guān)系也服從以上關(guān)系，所以最終確定浸出時(shí)間為14 d。

圖5 浸渣金品位與浸礦時(shí)間的關(guān)系

圖6 金浸出率與浸礦時(shí)間的關(guān)系

產(chǎn)品名稱體積/L金品位/(g/t)金量/mg金浸出率/%貴液52.00.2010.4024.92洗液80.00.021.603.83浸渣57.20.5229.7471.25堆浸尾礦57.20.7341.74100.00

由表6可知，經(jīng)過(guò)14 d的循環(huán)浸出，金浸出率為28.75%，浸渣中金的品位為0.52 g/t。最終的石灰耗量為5.0 kg/t，NaCN耗量為0.49 kg/t。

3.2.2 -0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦全泥氰化浸出試驗(yàn)

浸出劑為氰化鈉，初始濃度為0.1%，液固體積質(zhì)量比為2∶1，用石灰調(diào)整pH值，試驗(yàn)工藝流程及藥劑條件見(jiàn)圖7。-0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦全泥氰化浸出金品位、金浸出率與時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖8、圖9，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

圖7 -0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦全泥氰化浸出工藝流程

由圖8、圖9及表7可知，隨著浸出時(shí)間的增加，浸出貴液的金含量增加，金的浸出率增加；當(dāng)浸出時(shí)間增加到8 h 以后，金浸出率增速變慢；當(dāng)浸出時(shí)間增加到12 h以后，金品位不再增加。故選定-0.1 mm 粒級(jí)堆浸尾礦全泥氰化浸出時(shí)間為12 h。經(jīng)過(guò)12 h的氰化浸出，金浸出率為43.05%，浸渣金品位為1.27 g/t。最終石灰用量為5 kg/t，氰化鈉耗量為 0.46 kg/t[16]。

圖8 浸渣金品位與浸礦時(shí)間的關(guān)系

圖9 金浸出率與浸礦時(shí)間的關(guān)系

產(chǎn)品名稱體積/mL金品位/(g/t)金量/μg金浸出率/%貴液1 0000.48480.043.05浸渣5001.27635.056.95礦泥5002.231 115.0100.00

3.2.3 -0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦炭浸氰化試驗(yàn)

炭浸氰化試驗(yàn)流程與全泥氰化浸出流程類似，在浸出時(shí)加入活性炭與氰化鈉、石灰，使已浸出的金及時(shí)進(jìn)入活性炭中，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 -0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦炭浸氰化試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知，-0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦進(jìn)行炭浸，經(jīng)過(guò)12 h的氰化浸出，金的作業(yè)浸出率可達(dá)42.59%，浸渣金品位為1.29 g/t；與直接進(jìn)行全泥氰化浸出的試驗(yàn)結(jié)果相差不大，藥劑能夠與金實(shí)現(xiàn)較為充分的接觸，實(shí)現(xiàn)金與伴生礦物的有效分離[17]。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)梭羅溝金礦堆浸尾礦全泥氰化浸出結(jié)果表明，金在不同粒度級(jí)中的分布情況不同，該堆浸尾礦不能采用單一的浸出方法來(lái)富集回收金。

(2)通過(guò)3種不同的工藝流程對(duì)比可知，堆浸尾礦浮選—浮選尾礦全泥氰化浸出工藝金回收率大于分粒級(jí)全泥氰化浸出和炭浸法氰化浸出工藝。

(3)-10～0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦柱浸試驗(yàn)表明：pH值穩(wěn)定在10～11，NaCN初始濃度為0.1%，經(jīng)過(guò)14 d的循環(huán)浸出，最終石灰耗量為5.0 kg/t，NaCN耗量為0.49 kg/t，金的浸出率為28.75%，浸渣中的金品位為0.52 g/t。

(4)-0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦柱浸最佳條件為：浸出劑氰化鈉初始濃度為0.1%，液固體積質(zhì)量比為2∶1，礦漿pH值為10。經(jīng)過(guò)12 h的氰化浸出，最終石灰用量為5 kg/t，氰化鈉的耗量為 0.46 kg/t，金的浸出率為43.05%，浸渣金品位為1.27 g/t。

(5)在相同工藝條件下，-0.1 mm粒級(jí)堆浸尾礦炭浸法氰化浸出與全泥氰化浸出效果相差不大，在-0.1 mm粒度級(jí)中，藥劑能夠與金實(shí)現(xiàn)較為充分的接觸，實(shí)現(xiàn)金與伴生礦物的有效分離。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 王學(xué)娟，劉全軍，王奉剛.金礦尾礦資源化的現(xiàn)狀和進(jìn)展[J].礦冶，2007，16(2):64-65.

[2] 宋 鑫．中國(guó)難處理金礦資源及其開(kāi)發(fā)利用技術(shù)[J]．黃金，2009，30(7)46-49.

[3] 王 修，王建平，陳 洪.我國(guó)金礦資源形勢(shì)分析及可持續(xù)發(fā)展對(duì)策[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2015，35(10):99-103.

[4] 張立征，王彩霞，趙福財(cái).甘肅某微細(xì)粒浸染型難處理金礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦冶工程，2011，31(4)：45-47.

[5] 周賀鵬，胡 潔，王金慶，等.從低品位含金尾礦中回收金的堆浸參數(shù)研究[J].貴金屬，2017，38(2):42-46.

[6] 曹 飛，呂 良，李文軍，等.河南某低品位金礦堆浸尾礦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2014(4):37-40.

[7] 李 衛(wèi)，譚凱旋.我國(guó)難處理金的研究現(xiàn)狀與開(kāi)發(fā)前景[J].湖南地質(zhì)，1999，18(2):201-205.

[8] 李國(guó)清，王培月，趙仁愷.巖金礦山低品位資源開(kāi)發(fā)利用實(shí)踐[J].黃金，2011，32(6):29-32.

[9] 文楊思，李 杰，翁仲才.那能金礦低品位原生礦石處理工藝的比較[J].黃金，2011，32(9):48-50．

[10] 潘祖鴻，皇甫明柱，韓永群，等.貴州某低品位金礦選礦試驗(yàn)[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2017(5):141-144.

[11] 曾瑩瑩，雷澤勇，陳海輝.霧化布液堆浸某鈾礦石的柱浸試驗(yàn)[J].鈾礦冶，2007，26(3):153-156.

[12] 溫建康，阮仁滿.含砷低品位硫化銅礦生物柱浸實(shí)驗(yàn)[J]．北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30(2)：120-125.

[13] 李 江，劉亞潔，周谷春，等.低品位鈾礦石微生物柱浸試驗(yàn)[J].有色金屬，2012(6)：36-39.

[14] 王 碩.甘肅某金礦浸金工藝試驗(yàn)研究[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2017，25(4)：124-126.

[15] 代淑娟，胡志剛，孟宇群，等.某金礦石中金的浮選及氰化浸出試驗(yàn)[J].金屬礦山，2010(8):75-78.

[16] 張 鈺，張化武，楊聰仁，等.某金選礦廠炭浸工藝技術(shù)改造實(shí)踐[J].黃金，2014，35(10):64-66.

[17] 羅 星，李進(jìn)善，周衛(wèi)寧，等.某金礦預(yù)處理后炭浸法提金試驗(yàn)[J].有色冶金：冶煉部分，2016(9)：28-30.