吉爾吉斯某金礦不同浸金劑浸出試驗(yàn)研究

石小敏，李文韜，亢 庚，宋書(shū)倫

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550025)

隨著對(duì)易處理金礦資源的不斷開(kāi)采和利用，難處理金礦資源金成為黃金工業(yè)的主要資源[1]。氰化物作為金礦石的傳統(tǒng)浸出劑由于工藝操作簡(jiǎn)單、藥劑耗能低，在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間得到廣泛的應(yīng)用[2]。然而，氰化物在金礦浸出過(guò)程中也存在很多缺點(diǎn)，如：細(xì)粒包裹的金礦物浸出率較低；含金礦石中脈石礦物會(huì)消耗氰化物；氰化浸出高品位尾渣難選別；氰化物有毒在運(yùn)輸和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生相應(yīng)的安全和環(huán)境問(wèn)題[3-6]。

鑒于氰化物的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的環(huán)保型藥劑研究工作，康維剛等[7]利用環(huán)保藥劑金蟬對(duì)老撾爬奔金礦進(jìn)行浸出試驗(yàn)，結(jié)果表明，在環(huán)保藥劑金蟬用量420±20 g/t條件下，最終金浸出率可保持在92%～95%左右。宋偉等[8]通過(guò)環(huán)保型浸出劑與氰化鈉對(duì)比試驗(yàn)研究表明，環(huán)保浸金劑用量1.2 kg/t，浸出時(shí)間48 h時(shí)，浸出率可達(dá)92.59%。宋翔宇也通過(guò)環(huán)保藥劑的使用達(dá)到了90%以上浸出率[9]。黨曉娥等[10]通過(guò)金牛山堿性環(huán)保藥劑浸金性能研究表明，該環(huán)保藥劑不僅能獲得99.41%高浸出率還能通過(guò)貧液調(diào)漿優(yōu)化，降低藥劑消耗。梁國(guó)海等[11]使用環(huán)保浸金劑在排山樓公司實(shí)踐應(yīng)用，為企業(yè)安全、清潔生產(chǎn)，建設(shè)綠色礦山奠定基礎(chǔ)。李和付等[12]使用環(huán)保藥劑金蟬代替氰化鈉處理夏家店精礦，獲得金浸出率89.87%的浸出指標(biāo)。

在上述的環(huán)保藥劑中主要分為兩大類，傳統(tǒng)無(wú)氰藥劑和新型環(huán)保浸金劑。傳統(tǒng)無(wú)氰藥劑以硫脲法，硫代硫酸鹽法、鹵素法具有代表性；新型環(huán)保劑由氧化鈉、氮、銨根、鈣、鐵等成分組成。隨著新型環(huán)保藥劑發(fā)明專利陸續(xù)公布，環(huán)保浸金藥劑的研發(fā)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的階段[13-14]，其中環(huán)保藥劑金蟬不僅繼承傳統(tǒng)藥劑的優(yōu)點(diǎn)，獲得理想的浸出指標(biāo)，較好滿足綠色安全生產(chǎn)要求[15]。

吉爾吉斯某金礦設(shè)計(jì)選用氰化浸金工藝，針對(duì)該金礦工藝流程和礦石性質(zhì)，進(jìn)行了環(huán)保浸金劑替代氰化鈉的可行性研究，通過(guò)對(duì)比氰化鈉與三種不同環(huán)保型浸金劑浸出試驗(yàn)結(jié)果，獲得最佳選礦藥劑，為選礦廠推廣應(yīng)用新藥劑提供技術(shù)支持。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)試劑

試驗(yàn)所用試劑分別為氰化鈉，JC黃金選礦劑，BYS環(huán)保浸金劑，AX提金劑，工業(yè)級(jí)石灰，自來(lái)水。JC試劑(廣西森合礦業(yè)科技有限公司)為三聚氰酸鈉 、堿性硫脲及穩(wěn)定劑的混合物，BYS試劑為北京有色金屬研究總院與合作伙伴共同研制的一種綠色環(huán)保的新產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

主要試驗(yàn)設(shè)備：S060×100及XPC-100×15顎式破碎機(jī)，貴陽(yáng)探礦機(jī)械廠；XPS-Φ250×150輥式破碎篩分機(jī)，武漢探礦機(jī)械廠；XJT型浸出攪拌機(jī)，長(zhǎng)春探礦機(jī)械廠； XTLZ多用真空過(guò)濾機(jī)，四川省地礦局102廠；Φ100 mm×h1000 mm浸出柱及烘箱為試驗(yàn)室自制。

1.3 礦樣

試驗(yàn)礦樣取自吉爾吉斯某金礦項(xiàng)目地質(zhì)巖芯樣，礦樣經(jīng)破碎、篩分、分級(jí)、制粒、固化并混合均勻后作為試驗(yàn)樣品。該金礦以微細(xì)粒金且伴生砷、汞、銻等元素，有用元素僅為金，其他元素含量均達(dá)不到伴生有用元素綜合利用的要求。礦石中的鐵主要為硅酸鐵和赤褐鐵，有機(jī)碳含量很低(0.10%)，對(duì)浸出沒(méi)有不利影響。礦石樣品多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦石樣品鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表2，礦石碳物相分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表1 原礦多元素分析結(jié)果Tab.1 The results of raw ore multi-element analysis

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果Tab.2 The results of Fe phase analysis of raw ore %

表3 原礦碳物相分析結(jié)果Tab.3 The results of C phase analysis of raw ore %

2 試驗(yàn)條件及流程

通過(guò)全泥浸出試驗(yàn)對(duì)比三種環(huán)保型浸金劑與氰化鈉的浸出效果，綜合分析確定代替氰化物的最佳環(huán)保浸金劑，并通過(guò)柱浸試驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)最佳環(huán)保浸金劑的浸出效果進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1 全泥浸出試驗(yàn)

全泥浸出試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度-0.074 mm占98%，礦漿濃度33%，礦漿pH 值11.5，堿預(yù)處理2 h，浸出時(shí)間24 h。全泥浸出試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。

2.2 柱浸試驗(yàn)

柱浸試驗(yàn)條件為：柱浸時(shí)間(含堿預(yù)浸)31天(其中堿浸時(shí)間1天)，洗滌時(shí)間7天，液固比0.8，噴淋強(qiáng)度15 L/hm2。柱浸試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2。

圖1 全泥浸出試驗(yàn)流程Fig.1 The test procedure of full mud leaching

圖2 柱浸試驗(yàn)流程Fig. 2 The test procedure of column immersion

3 試驗(yàn)結(jié)果及討論

3.1 浸金劑選擇試驗(yàn)

為了說(shuō)明三種環(huán)保藥劑替代氰化鈉的可能性，從技術(shù)指標(biāo)角度研究了四種不同浸金劑的金浸出率。試驗(yàn)流程如圖1，四種浸金劑選擇試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同浸金劑金浸出率試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 The test results of gold leaching rate of different gold leaching agents

由表4可知，當(dāng)氰化鈉用量為0.60 Kg/t時(shí)，金浸出率可達(dá)93.68%，其他3種環(huán)保浸金劑要想達(dá)到93.68%的浸出率，藥劑用量需達(dá)到1.40 Kg/t。

3.2 3種浸金劑用量試驗(yàn)

為了研究不同藥劑用量對(duì)金浸出率的影響，論文研究了3種環(huán)保藥劑在不同藥劑用量下金浸出率，以期獲得最高金浸出率下的最低藥劑用量。3種環(huán)保浸金劑用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

根據(jù)表5可知，1)在金浸出率達(dá)到最大之前，JC黃金選礦及和AX提金劑的金浸出速率比BYS環(huán)保浸金劑的金浸出速率快；2)3種環(huán)保浸金劑的藥劑用量為1.4 kg/t時(shí)，金浸出均可以達(dá)到最高的93.86%，當(dāng)繼續(xù)增加藥劑用量時(shí)，金浸出基本停止、金浸出率仍維持在93.86%；3)3種環(huán)保浸金劑均取得了較好的浸出結(jié)果，最佳藥劑用量為1.4 kg/t，金浸出率為93.86%。

表6為三種環(huán)保浸金劑的市場(chǎng)價(jià)格，因?yàn)槿N藥劑都是在用量達(dá)到1.4 kg/t時(shí)，獲得金浸出率93.86%，進(jìn)而通過(guò)比較三種藥劑的價(jià)格進(jìn)行藥劑選擇。

表6 三種環(huán)保浸金劑市場(chǎng)價(jià)格Tab.6 Market price of three kinds of environmental protection gold leaching agent

由表6可知，3種環(huán)保浸金劑中，AX提金劑市場(chǎng)價(jià)格最低。結(jié)合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，金浸出藥劑選擇AX提金劑代替氰化鈉是可行的。

3.3 AX提金劑柱浸試驗(yàn)

AX提金劑柱浸試驗(yàn)流程如圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 AX提金劑柱浸試驗(yàn)結(jié)果Tab.7 The test results of column immersion of AX

據(jù)表可知，在17天時(shí)浸出基本結(jié)束，最終金浸出率為91.19%，略低于全泥浸出金浸出率，具有較好的重現(xiàn)性。同時(shí)可以進(jìn)一步再次判斷，金浸出藥劑選擇AX提金劑代替氰化鈉是可行的。

因此，吉爾吉斯某金礦金浸出工藝的浸出藥劑可以使用AX提金劑代替氰化物。

4 結(jié)論

1)該金礦以微細(xì)粒金且伴生砷、汞、銻等元素，有用元素僅為金；礦石中的鐵主要為硅酸鐵和赤褐鐵，有機(jī)碳含量很低(0.10%)，對(duì)浸出沒(méi)有不利影響。

2)三種環(huán)保藥劑與氰化鈉對(duì)比，在增加藥劑用量的情況下可以達(dá)到相應(yīng)的金浸出率指標(biāo)93.68%。

3)三種環(huán)保藥劑隨藥劑用量的增加，金浸出率增大，當(dāng)達(dá)到1.4 kg/t時(shí)，金浸出率穩(wěn)定，當(dāng)藥劑用量進(jìn)一步增加，金浸出率不再增大。同時(shí)考慮市場(chǎng)價(jià)格因素，確定AX浸金劑為下一步研究對(duì)象。

4)通過(guò)柱浸試驗(yàn)，在17天時(shí)浸出基本結(jié)束，最終金浸出率為91.19%。

5)由于試劑廠家商業(yè)保密原因，AX浸金劑具體成分不詳，浸金原理仍需進(jìn)一步研究。