福建某低品位金礦新型浸金劑浸金試驗(yàn)

何美麗

(紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，福建 上杭 364200)

目前，我國黃金資源量1.5～2萬t，保有黃金儲(chǔ)量4 634 t，其中巖金2 786 t、沙金593 t、伴生金1 255 t，探明儲(chǔ)量排名世界第7位[1]。金礦資源可分為三大類：伴生金、礦金和巖金，巖金(黃金產(chǎn)于巖石中的石英脈里)是現(xiàn)今金礦資源開發(fā)中的主要資源[2]。氰化法提金已有百年歷史，具有生產(chǎn)成本低、工藝簡單、金浸出率高和工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，至今一直是金礦提金的最主要方法[3-5]。但是，氰化物是劇毒危險(xiǎn)物品，在運(yùn)輸和使用過程中嚴(yán)重危及人畜生命，且廢水達(dá)標(biāo)排放處理難度大、成本較高、給黃金礦山的發(fā)展帶來諸多不便[6-10]。隨著黃金生產(chǎn)規(guī)模的不斷發(fā)展壯大以及人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求越來越嚴(yán)格，氰化物帶來的環(huán)境問題也越來越受重視，因此開發(fā)污染小、環(huán)境友好、性能穩(wěn)定的新型浸金劑來代替氰化物迫在眉睫。

福建某斑巖型低品位金礦規(guī)模大、品位低，礦石為氧化型金礦，為實(shí)現(xiàn)該低品位金礦資源綠色、高效回收，對(duì)該金礦石進(jìn)行新型環(huán)保型浸金劑全泥浸出和柱浸對(duì)比試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)

1.1 原料

福建某斑巖型金礦石中的可見金的粒度較大，主要分布在10～150 μm內(nèi)，+20 μm 占85.61%，+74 μm占10.23%。貴金屬礦物主要以金礦物和銀礦物為主，金礦物以含銀自然金為主，其次是銀金礦，自然金較少，銀礦物主要以碲銀礦、輝銀礦、金銀礦、自然銀和硫銅鉍銀礦形式存在；金屬礦物以黃鐵礦為主，銅、鉛、鋅礦物含量微；非金屬礦物主要是石英與硅酸鹽礦物，碳酸鹽礦物含量較少。礦樣的主要化學(xué)成分、礦物種類及含量以及金的物相分析結(jié)果分別見表1、表2和表3。

表1 福建某斑巖型金礦主要化學(xué)成分

表2 礦樣主要礦物種類及含量

表3 金的化學(xué)物相

由表3可知，金礦的裸露金比例為81.49%，硫化物包裹金比例為10.95%，其他包裹金合計(jì)比例為7.57%。

1.2 樣品制備

按圖1流程對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行加工，得到柱浸樣品、攪拌浸出樣品、分析樣品和備樣。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 全泥浸出試驗(yàn)

控制磨礦細(xì)度為一定細(xì)度，加水調(diào)整礦漿濃度，然后加石灰調(diào)pH值為10～11，加浸金藥劑在振蕩器上振蕩浸出一定時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束后固液分離。

1.3.2 柱浸試驗(yàn)

將柱浸試驗(yàn)樣品與一定量的石灰混合均勻，裝在Φ300 mm×2 000 mm有機(jī)玻璃柱中，然后按表4的噴淋制度進(jìn)行噴淋浸金。試驗(yàn)過程中每天對(duì)貴液進(jìn)行計(jì)量，取樣檢測(cè)金濃度和藥劑濃度，計(jì)算金浸出率和藥劑消耗量。

圖1 樣品制備流程Fig.1 Sample preparation process

表4 氰化噴淋制度

2 結(jié)果及討論

2.1 全泥浸出試驗(yàn)

2.1.1 不同浸金藥劑比較試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm含量占80%、礦漿濃度25%，加石灰調(diào)pH值至11.0左右，浸出初始藥劑濃度500 mg/L，過程中控制藥劑濃度不小于300 mg/L，振蕩浸出24 h。氰化鈉、圣的、綠金藥、CG505和金蟬藥劑浸出比較試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 不同浸金藥劑比較試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，氰化鈉、圣的、綠金藥、CG505 和金蟬浸金相比較，藥劑CG505對(duì)金的浸出效果最差，氰化鈉、圣的和綠金藥對(duì)金的浸出效果相當(dāng)，金蟬對(duì)金的浸出效果最好，浸出率為93.47%，且藥劑消耗量(對(duì)原礦，下同)最低，為1.08 kg/t。因此，綜合考慮，后續(xù)全泥浸出和柱浸試驗(yàn)選擇浸金劑金蟬來提取礦石中的金。

2.1.2 磨礦細(xì)度對(duì)金浸出率和金蟬消耗量的影響

試驗(yàn)條件：礦漿濃度25%、加石灰調(diào)pH值至11.0左右、浸出初始金蟬濃度為500 mg/L，過程中控制金蟬質(zhì)量濃度不小于300 mg/L，振蕩浸出24 h，結(jié)果如圖2所示。

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)金浸出率及金蟬消耗量的影響Fig.2 Effects of grinding fineness on gold leaching rate and Jinchan reagent consumption

由圖2可知，金浸出率隨原料細(xì)度增加而增加，這是因?yàn)?，原料越?xì)，金的暴露程度越高，暴露金與浸出藥劑接觸越充分，但粒度過細(xì)，一方面造成磨礦工藝流程長、投資大、成本高，另一方面粒度過細(xì)會(huì)造成固液分離困難，導(dǎo)致已浸出金和藥劑隨尾渣排放損失[5-6]。因此，綜合考慮，選擇福建某斑巖型金礦的磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量占80%，此時(shí)，金的浸出率和金蟬消耗量分別為93.21%和1.05 kg/t。

2.1.3 金蟬初始濃度對(duì)金浸出率和金蟬消耗量的影響

試驗(yàn)條件：礦漿濃度25%、加石灰調(diào)pH值至11.0左右、磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量占80%，過程中控制金蟬濃度不小于300 mg/L，振蕩浸出24 h，結(jié)果如圖3所示。

圖3 金蟬濃度對(duì)金浸出率及金蟬消耗量的影響Fig.3 Effects of the Jinchan concentration on gold leaching rate and Jinchan reagent consumption

由圖3可知，當(dāng)金蟬初始濃度小于500 mg/L時(shí)，金浸出率隨金蟬初始濃度的增加而急劇增加，當(dāng)金蟬初始濃度大于500 mg/L后，增加金蟬初始濃度對(duì)金浸出率影響很小，因此，浸出時(shí)初始金蟬濃度控制在500 mg/L為宜，在此條件下，金的浸出率和金蟬消耗量分別為93.32%和1.02 kg/t。

2.1.4 浸出時(shí)間對(duì)金浸出率和金蟬消耗量的影響

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm含量占80%、礦漿濃度25%、加石灰調(diào)pH值至11.0左右、初始金蟬濃度500 mg/L，過程中控制金蟬質(zhì)量濃度不小于300 mg/L，結(jié)果如圖4所示。

圖4 浸出時(shí)間對(duì)金浸出率及金蟬消耗量的影響Fig.4 Effects of leaching time on gold leaching and Jinchan reagent consumption

由圖4可知，當(dāng)浸出時(shí)間少于20 h時(shí)，金浸出率隨浸出時(shí)間延長而急劇增加，當(dāng)浸出率時(shí)間超過20 h后，再延長浸出時(shí)間，金浸出率增加幅度不大。因此，采用金蟬浸出時(shí)，較佳浸出時(shí)間為20 h，在此條件下，金浸出率和金蟬消耗量分別為93.38%和1.01 kg/t。

2.1.5 礦漿濃度對(duì)金浸出率和金蟬消耗量的影響

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm含量占80%、加石灰調(diào)pH值至11.0左右、振動(dòng)浸出20 h、浸出初始金蟬濃度500 mg/L，過程中控制金蟬質(zhì)量濃度不小于300 mg/L，結(jié)果如圖5所示。

圖5 礦漿濃度對(duì)金浸出率及金蟬消耗量影響Fig.5 Effects of slurry concentration on gold leaching rate and Jinchan reagent consumption

由圖5可知，金浸出率隨礦漿濃度的增加而降低，這是因?yàn)?，礦漿濃度增加導(dǎo)致擴(kuò)散速率降低，同時(shí)礦漿濃度增加，也將導(dǎo)致攪拌器磨損增加，攪拌阻力增大[11]，但礦漿濃度較低時(shí)，一方面會(huì)降低系統(tǒng)處理能力，另一方面將增加藥劑消耗量。綜合考慮，選擇礦漿濃度為25%，在此條件下，金浸出率和金蟬消耗量分別為93.28%和1.08 kg/t。

2.1.6 綜合條件試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量占80%、礦漿濃度25%、加石灰調(diào)pH 值11.0左右、初始金蟬濃度500 mg/L，過程中控制金蟬濃度不小于300 mg/L，振動(dòng)浸出20 h。綜合條件試驗(yàn)所得金浸出率為93.43%，金蟬消耗量為1.02 kg/t。

2.2 柱浸試驗(yàn)

采用金蟬溶液噴淋浸出23 d，金日浸出率、累計(jì)浸出率和金蟬消耗量與浸出時(shí)間的關(guān)系如圖6所示。

圖6 噴淋時(shí)間與金浸出率及藥劑耗量關(guān)系Fig.6 Relationship among spraying time and gold leaching rate and reagent consumption

由圖6可知，采用金蟬噴淋浸金效果較好，金在噴淋第二天達(dá)到浸出高峰期，當(dāng)日金浸出率達(dá)10.84%，前5 d，金浸出相對(duì)較快，累計(jì)浸出率達(dá)40.96%，之后，金浸出率隨噴淋時(shí)間的延長逐漸降低，當(dāng)噴淋至23 d后，再延長噴淋時(shí)間，金浸出率提高幅度不大，因此，確定噴淋時(shí)間為23 d，此條件下的累計(jì)金浸出率和累計(jì)金蟬消耗量分別為86.54%和1.22 kg/t。

3 結(jié)論

1)福建某斑巖型金礦品位低、規(guī)模大，金主要以自然金形式存在，可見金的粒度較大，采用金蟬全泥浸出，在磨礦細(xì)度-0.074 mm含量占80%、礦漿濃度25%、加石灰調(diào)pH 值11.0左右、初始金蟬濃度為500 mg/L和過程中控制金蟬濃度不小于300 mg/L條件下浸出20 h，所得金的浸出率為93.43%，金蟬消耗量為1.02 kg/t。

2)將礦破碎至-30 mm進(jìn)行柱浸試驗(yàn)，采用金蟬柱浸23 d，累計(jì)金浸出率和累計(jì)金蟬消耗量分別為86.54%和1.22 kg/t，柱浸效果較好。

3)金蟬對(duì)金浸出率高、浸出速度較快，同時(shí)鑒于堆浸工藝簡單、成本低，本文柱浸試驗(yàn)結(jié)果可為福建某斑巖型金礦下一步堆浸擴(kuò)大試驗(yàn)或堆浸半工業(yè)試驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。