新型環(huán)保浸金劑在四方金礦的應(yīng)用研究

符元飛 曹 鋒

（陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司）

氰化法提金工藝已有100 多年的歷史，由于其成本低、效果突出、工藝成熟，至今仍是黃金浸出生產(chǎn)的主要方法［1-2］。隨著國(guó)家環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，對(duì)礦山企業(yè)提出了更高的要求，特別是涉及有毒藥劑的使用。氰化鈉作為一種浸金劑，具有浸出速度快、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但氰化物屬于劇毒物品，在運(yùn)輸和使用過(guò)程中嚴(yán)重危及人畜生命，且污染環(huán)境［3］。四方金礦所在的秦嶺八卦廟金礦床，礦石工藝類型相對(duì)簡(jiǎn)單，礦石中不利于浸出的礦石組分含量較少，為新型環(huán)保浸金劑的應(yīng)用提供了很好的條件。為此，四方金礦選用市面上符合目前生產(chǎn)工藝的幾種常見(jiàn)環(huán)保型浸金劑［4］，根據(jù)不同藥劑在不同加藥量和不同時(shí)間的浸出效果，進(jìn)行了試驗(yàn)分析研究，探討替代現(xiàn)用氰化鈉浸金劑的可能性。

1 原礦性質(zhì)

1.1 礦石礦物組成

四方金礦礦石工藝類型為石英脈型及蝕變千枚巖型金礦石，金屬礦物主要為褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，少量金銅礦、自然金和銀金礦，金屬礦物含量一般為0.5%～5.0%；脈石礦物主要為石英、絹云母、鐵白云石，次為綠泥石、方解石和黑云母等［5］。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果%

1.2 金礦物特性

礦石中的金礦物主要為自然金，存在少量銀金礦。自然金呈不規(guī)則粒狀、渾圓狀、片狀、樹(shù)杈狀等，在礦石中分布不均勻。自然金主要以粒間金、裂隙金形式賦存于石英脈及蝕變巖中，含有少量包裹金。金的載體礦物主要為石英，次為黃鐵礦、磁黃鐵礦。金礦物嵌布粒度分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 金礦物嵌布粒度分析結(jié)果

2 多種浸金劑浸出試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方案

根據(jù)四方金礦實(shí)際生產(chǎn)情況，采用XJT-11 浸出攪拌機(jī)，試驗(yàn)條件完全模擬現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，在取樣、調(diào)漿、加藥、監(jiān)測(cè)和化驗(yàn)分析等環(huán)節(jié)均與生產(chǎn)保持一致，并適當(dāng)延長(zhǎng)浸出時(shí)間，提高藥劑噸礦單耗。

（1）配樣。試樣選取生產(chǎn)副樣，將生產(chǎn)副樣配制成濃度42%的礦漿，磨礦細(xì)度約-0.074 mm75%。

（2）調(diào)漿。將配置好的礦漿置于XJT-11 浸出攪拌機(jī)內(nèi)，進(jìn)行混合攪拌制漿約10～20 min，測(cè)試礦漿pH值，并用白灰調(diào)節(jié)至11，攪拌10～20 min。

（3）加藥。調(diào)節(jié)合適的充氣流量，將藥劑的起始濃度分別設(shè)定為226，300，400 g/t 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，攪拌10 min左右，加入藥劑。

（4）監(jiān)測(cè)及取樣。試驗(yàn)計(jì)時(shí)4 h 后，監(jiān)測(cè)礦漿的藥劑濃度和pH 值，調(diào)節(jié)礦漿pH 值約11；試驗(yàn)計(jì)時(shí)到16，19，22，40 h，測(cè)量礦漿pH 值，保持pH 在11 左右，同時(shí)取浸出渣樣進(jìn)行化驗(yàn)。

2.2 4種浸金劑試驗(yàn)

在入浸金品位0.72 g/t，礦漿濃度42%，磨礦細(xì)度-0.074 mm75%，4 種浸金劑加藥量分別為226，300，400 g/t的條件下，考察4 種浸金劑分別在16，19，22，40 h的浸出效果，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 4種漫金劑浸出試驗(yàn)結(jié)果所

由表3可知：①根據(jù)浸金劑條件試驗(yàn)結(jié)果，4種新型環(huán)保浸金劑對(duì)四方金礦礦石均具有很好的浸出效果。②JL、CJ、BBJ 浸金劑的浸出效果在浸出全程均有體現(xiàn)，0～16 h 時(shí)浸出速度相對(duì)較慢，16～22 h 時(shí)浸出速度有所提升；在入浸礦樣金品位0.72 g/t 的情況下，尾渣金品位最低達(dá)到0.16 g/t；QJ 浸金劑在0～16 h時(shí)的浸出速度較快，入浸礦樣金品位從0.72 g/t降低到0.20～0.25 g/t，16～40 h 降低幅度不大。③同一種浸金劑，隨著加藥量的增加，在相同浸出時(shí)間下尾渣金品位逐漸下降；以JL 浸金劑為例，在加藥量為226 g/t、浸出時(shí)間40 h 的情況下，尾渣金品位最低降到0.20 g/t。④在相同加藥量的條件下，不同浸金劑隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng)，尾渣金品位逐步下降。以226 g/t為例，QJ浸金劑在22 h時(shí)，尾渣金品位為0.23 g/t，是4種浸金劑中尾渣金品位最低的。

2.3 氰化鈉浸出試驗(yàn)及結(jié)果分析

在入浸金品位0.72 g/t，礦漿濃度42%，磨礦細(xì)度-0.074 mm75%，加藥量226 g/t的條件下，氰化鈉不同時(shí)間下的浸出試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 氰化鈉不同浸出時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，相比于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的浸金劑氰化鈉，4 種浸金劑的浸出速度相對(duì)較慢，在目前的生產(chǎn)條件下，仍無(wú)法完全取代氰化鈉。通過(guò)提高藥劑用量和延長(zhǎng)浸出時(shí)間，4 種浸金劑均取得了較好的浸出效果，在成本可控的前提下，可作為浸金劑的替代備選方案。

3 工業(yè)試驗(yàn)

四方金礦1997年成立，公司具有瓦房子和八卦廟2 個(gè)選廠，其中，瓦房子選廠改名為一選廠，八卦廟選廠改名為二選廠。一選廠磨礦車(chē)間包含2個(gè)系列，均采用兩段全閉路、預(yù)先分級(jí)和檢查分級(jí)二合一工藝流程，設(shè)計(jì)處理能力400 t/d。2003 年，公司對(duì)磨礦Ⅰ系列進(jìn)行改造擴(kuò)建，擴(kuò)建后的磨礦能力達(dá)1 500 t/d；后通過(guò)多方案調(diào)整和改造，截至2009年，磨礦Ⅰ系列處理礦量提高到2 700 t/d。磨礦Ⅱ系列處理礦量提高到650 t/d［6-9］。二選廠初始設(shè)計(jì)規(guī)模為100 t/d，經(jīng)過(guò)一系列工藝改造和設(shè)備升級(jí)，截至2007年，生產(chǎn)能力達(dá)350 t/d，且選礦指標(biāo)一直保持良好狀態(tài)［10］。

基于多種浸金劑小型試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果，四方金礦根據(jù)不同浸金劑的藥劑市場(chǎng)價(jià)格，對(duì)藥劑噸礦藥劑單耗進(jìn)行了對(duì)比和評(píng)估，在公司下屬選礦廠進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。由于一選廠生產(chǎn)任務(wù)在公司全年任務(wù)重占比較大，最后決定在二選廠和下屬甘肅康縣華泰礦業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“華泰礦業(yè)”）進(jìn)行新型環(huán)保浸金劑的工業(yè)試驗(yàn)。

3.1 四方金礦二選廠CJ浸金劑工業(yè)試驗(yàn)

在新型環(huán)保浸金劑CJ 藥劑試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，四方金礦在二選廠進(jìn)行了CJ 浸金劑工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)歷時(shí)11 d。

根據(jù)工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果，保持二選廠原有處理礦量350 d/t，金入選品位1.1 g/t 左右，磨礦細(xì)度-0.074 mm78%±1%，浸出濃度41%±1%，藥劑單耗控制在240 g/t，浸出尾渣金品位在0.25～0.30 g/t 波動(dòng)，尾液品位基本正常。為了進(jìn)一步降低尾渣金品位，二選廠逐步提高了藥劑單耗，當(dāng)CJ 藥劑消耗在500 g/t 左右時(shí)，尾渣金品位降低到0.22 g/t。為了進(jìn)一步驗(yàn)證CJ 浸金劑的最佳效果，二選廠提高加藥量到750 g/t，尾渣金品位降低到0.20 g/t，考慮到成本問(wèn)題，未再提高藥劑單耗。

3. 2 四方金礦甘肅華泰礦業(yè)選礦廠環(huán)保浸金劑工業(yè)試驗(yàn)

華泰礦業(yè)選礦廠處理礦量450 t/d，原礦入選金品位1.0 g/t 左右。根據(jù)多種環(huán)保浸金劑的試驗(yàn)情況，控制磨礦細(xì)度-0.074 mm90%，浸出濃度41%±1%，浸金劑采用JL、CJ 和QJ 3 種，當(dāng)加藥量為350 g/t左右時(shí)，均可取得不錯(cuò)的效果，最終浸出尾渣金品位在0.17 g/t 左右，尾液控制在0.025 g/m3以下，指標(biāo)較為理想。

4 結(jié) 論

（1）四方金礦入選原礦金品位1.1 g/t 左右，磨礦細(xì)度-0.074 mm78%±1%，浸出濃度41%±1%，pH 值為11～12，氰化鈉藥劑單耗控制在226 g/t，22 h 時(shí)尾渣金品位可降低到0.10 g/t，金浸出率為90.91%。

（2）在JL、CJ、BBJ 和QJ 4 種新型環(huán)保浸金劑中，按照22 h 浸出尾渣金品位結(jié)果對(duì)比，QJ 浸金劑浸出效果最好，藥劑單耗為226 g/t，噸礦成本10.3元，不具備優(yōu)勢(shì)。

（3）通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，JL、CJ 和QJ 環(huán)保浸金劑目前可作為華泰公司的替代藥劑。在不改變?cè)猩a(chǎn)工藝的條件下，藥劑噸礦消耗在350 g左右，尾渣金品位可降低到0.17 g/t，噸礦藥劑成本6.4 元，可作為氰化鈉的替代藥劑，且該藥劑屬于環(huán)保型浸金藥劑，對(duì)環(huán)境影響小，應(yīng)用前景廣泛。

（4）如果藥劑市場(chǎng)價(jià)格發(fā)生變化，在保障實(shí)際使用效果的前提下，新型浸金劑的成本和環(huán)保效益等綜合優(yōu)勢(shì)仍需另行考慮。