紫金山金矿堆浸试验研究.pdf

Serial No. 452 December. 2006 矿 业 快 报 EXPRESS INATION OF MINING INDUSTRY 总第452期 2006年12月第12期 贺日应1973 - ,男,山西怀仁人,工程师,在读工程硕士研究 生,从事选矿生产的技术管理工作,361006福建省厦门市湖里区翔 云三路128号紫金科技大厦集团管理部。 紫金山金矿堆浸试验研究 贺日应 中国地质大学资源学院;紫金矿业集团股份有限公司 摘 要对影响紫金山金矿堆浸的矿堆高度、 入堆矿石粒度、NaCN浓度、 喷淋制度、 喷淋强度 等主要工艺参数进行了优化试验研究,从而确定了合理的堆浸工艺参数,取得了良好的技术指标。 关键词金矿;堆浸;工艺参数;优化 中图分类号TD853137 文献标识码A 文章编号10092568320061220014203 Research on Heap Leaching Test of Zijinshan Gold Ores He Riying Faculty of Earth Resources , China University of Geosciences; Zijin Mining Industry Co. , Ltd. Abstract The optimization experimental study was carried out on the main process parameters af2 fecting Zijinshan gold ore heap leaching height , ore particle size , NaCN density , spraying system and spraying strength. Thus the reasonable process parameters have been determined and the good techni2 cal inds have been obtained. Keywords Gold;Heap leaching;Process parameter ;Optimization 1 前言 紫金山金矿含金矿石属氧化矿,目前采用的选 矿工艺为 “破碎洗矿重选炭浸堆浸” 联合工 艺流程。其中堆浸工艺产金量占总产金量的80 以上。近年来紫金山金矿堆浸生产规模不断扩大, 通过实验室试验和扩大试验确定的堆浸工艺参数已 不能适合工业生产,影响了堆浸生产技术经济指标, 不利于企业长期健康发展。为此,对堆浸工艺参数 进行优化研究已迫在眉睫。文中对影响矿石浸出率 的因素进行优化研究,以指导生产实践。 2 矿石性质 2. 1 矿石多元素分析见表 1 表1 矿石多元素分析 成份Au/ g/ t Ag/ g/ tTiO2Fe2O3CuPbNa2OK2O 含量1. 712. 200. 151. 900. 012 0. 013 0. 015 0. 037 成份ZnAsSCaOMgOAl2O3SiO2烧失 含量0. 0060. 0160. 037 0. 053 0. 029 1. 7494. 940. 85 2. 2 矿物组成及金的赋存状态 紫金山金矿矿石属于易氰化浸出的氧化矿石, 主要成分石英占65. 5 ,绢云母占10 ,水云母占 12. 2 ,地开石占7. 3 ;次要矿物黄铁矿占0. 1 , 褐铁矿占2. 8 ,针铁矿占0. 5 ;还可见少量的铜 蓝,蓝辉铜矿,锆石及自然金等矿物。 含金矿物的粒度特性自然金呈可见金出现,颗 粒细小,呈显微中细粒金、 微粒金、 次现微金存在,少 量呈粗粒金存在,大于10μm粒级金55 ,0. 5～ 10μm粒级金40 ,小于0. 5μm粒级金5 。 3 堆浸试验研究 3. 1 堆高试验 堆高是堆浸工艺的一个重要参数,增加筑堆高 度既可提高堆场的生产能力,也有利于提高堆浸贵 液的品位。但是增加堆高,也会相对延长堆浸周期, 严重时会影响堆场的透气性,影响堆浸的浸出率。 为此进行了6、8、10、12m的堆高试验,其它工艺条 件相同,试验结果见表2。 表2 堆高试验结果 堆号堆高/ m原矿品位/ g/ t尾碴品位/ g/ t浸出率 1 61. 6870. 36478. 42 2 81. 5150. 34677. 12 3 101. 6390. 37677. 06 4 121. 4550. 44369. 55 由表2可看出,在喷淋工艺条件相同的情况下, 6～10m的3个矿石堆浸出变化不大,而堆高为12m 的矿堆浸出率比10m堆高的矿堆下降了7. 51 。 41 因此,选择矿堆高度为10m左右时,既能获得较好 的浸出指标,又能处理较多的矿量。 3. 2 入堆粒度 用于堆浸的含金矿石通常先经破碎,破碎粒度 视矿石性质和金嵌布粒度特性而定,一般堆浸的矿 石粒度愈细、 矿石结构愈疏松多孔,堆浸时金浸出率 愈高,但堆浸矿石粒度过细则会导致堆浸渗滤浸出 速度减缓,甚至使渗滤浸出过程无法进行,严重影响 金的浸出率。对某一矿堆原矿样进行150、100、80、 50、20mm 5个级别筛分,对各级别产品分别化验金 品位,然后对该矿堆喷淋60d后,在出碴的断面距顶 部2、4、6、8m处利用网格采样法,分别采样100kg , 将各样品混匀进行150、100、80、50、20mm 5个级别 的筛分,对各级别产品分别采样化验金品位,进而计 算出各级别的浸出率。对比浸出率,从而选择最佳 入浸粒度。,试验结果见表3。 表3 入堆粒度对比优化工业试验结果表 粒级/ mm原矿品位/ g/ t尾渣品位/ g/ t浸出率 1500. 8130. 33558. 73 - 150 1000. 9080. 32763. 98 - 100 800. 9720. 31068. 13 - 80 501. 0860. 19781. 89 - 50 201. 4130. 23883. 17 - 20 01. 6940. 26884. 20 由表3可知,当矿石粒度为d 80mm时,各级别浸出率较低。且粒度越大,浸出 率下降越快。为了能获得较好的浸出率,又能保证 一定的破碎洗矿处理能力,选择入堆矿石粒度小于 80mm。 3. 3 NaCN浓度对金浸出率的影响 氰化物浓度是决定金溶解速度的主要参数,在 低浓度的氰化物溶液中,金的溶解速度大的原因是 由于氧的溶解度较大,以及氧和氰化物在稀溶液中 扩散速度较快所致。另外,在低浓度氰化液中,贱金 属的溶解速度和数量也将会大大降低,从而减少氰 化物的消耗,有利于金的溶解。矿石中部分矿物很 容易被氰化液中的氧所氧化,以致消耗大量的氰化 物,降低金的溶解速度。 分别进行NaCN浓度为59 、89 、109 、129 的 试验,其它工艺条件相同,试验结果见表4。 由表4可知,在喷淋2d内,喷淋液[NaCN ]为 109 及129 时浸出速度较快;在喷淋第3～5d ,喷淋 液[NaCN] 89 时,浸出速度较快。在89 ～129, 浸出速度变化不大;在喷淋第6～20d ,喷淋液 [NaCN]浓度为59 ～89 与109 ～129 的浸出速度 相差不大。因此,在工业生产中,喷淋液[NaCN ]应 如下控制喷淋液[NaCN]喷淋前2d控制在109 ～ 129;在第35d控制在89 ～109;在第6～20d ,控 制在59 ～89 。经过前20d的喷淋浸出,已有55 左右的金得到浸出,在随后的喷淋期内,喷淋液 [NaCN]视浸出情况逐步降低。 3. 4 喷淋制度 要保证理想的浸出速度,必须确定合理的喷淋 制度,为此,进行了相关试验,试验结果见表5。 表4 NaCN浓度对浸出率的影响试验结果表 原矿品位 / g/ t NaCN浓度 9 第2d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第5d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第10d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第15d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第20d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 1. 28151. 1887. 251. 08115. 730. 93427. 090. 78338. 840. 67747. 18 1. 30381. 0819. 340. 96118. 570. 89631. 270. 74842. 590. 63252. 17 1. 325101. 18210. 761. 07019. 210. 88033. 580. 73244. 750. 59854. 89 1. 264121. 10112. 910. 99521. 250. 78338. 040. 65548. 180. 55556. 10 表5 不同喷淋制度对矿石浸出率的影响试验结果表 堆号 原矿 品位 / g/ t 喷淋 方式 第3d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第10d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第20d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第30d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 第50d 尾渣品位 / g/ t 浸出率 E1 1. 097连喷0. 91416. 720. 75431. 270. 56248. 760. 41662. 070. 29173. 48 E2 0. 982喷1. 5h ,停0. 5h0. 85213. 210. 67830. 980. 43955. 270. 34265. 180. 24375. 29 E3 0. 889喷1h ,停1h0. 78311. 910. 63928. 070. 43451. 140. 34760. 920. 26170. 64 由表5可知,喷淋前3d ,采用连喷的喷淋方式 可获得较高的浸出率,在喷淋第4～10d ,连喷的浸 出率增加值最小,只有15. 55 ;而采用喷1. 5h停 0. 5h的喷淋方式,浸出率增加最快达17. 77 ;在第 11～30d ,采用喷1. 5h停1. 5h的喷淋方式仍实现了 浸出率的最快增加。在第31～50d采用3种喷淋方 式,浸出率增加值相差不多,而采用喷1h停1h的方 式可节约动力消耗。因此,在工业生产中,喷淋前期 51 贺日应紫金山金矿堆浸试验研究 2006年12月第12期 前 3d 采用连喷;喷淋中期第4～ 30d 采用喷1. 5h 停0. 5h的喷方式,喷淋后期采用喷1h停1h的方式, 可获得较好的浸出率。 3. 5 喷淋强度 喷淋强度太小,会引起参与反应的CN - 供应不 足,影响金的浸出速度;喷淋强度太大,会导致CN - 过剩,加剧NaCN损失挥发。因此,需通过试验确定 合理的喷淋强度。此次氰化物喷淋强度分别选择 12 L/ m2 h 、20 L/ m2 h 、25 L/ m2 h 进行试 验,其它工艺条件相同,试验结果见表6。 表6 不同喷淋强度对矿石浸出率的影响试验结果表 堆号 原矿品位 / g/ t 喷淋强度 / L/ m2 h 前期前 3d 尾渣品位/ g/ t浸出率 中期第4～ 30d 尾渣品位/ g/ t浸出率 后期第31～ 50d 尾渣品位/ g/ t浸出率 F1 0. 976120. 84613. 280. 38860. 250. 25573. 87 F2 0. 857200. 72615. 320. 30164. 910. 20775. 84 F3 0. 798250. 66217. 010. 27765. 290. 22272. 19 由表6可知,在喷淋前期,采用25 L/ m2 h 的 喷淋强度,可获得较高的浸出率;在喷淋中期采用 20 L/ m2 h 的喷淋强度,取得了最高的浸出率增 加值49. 59 ;在喷淋后期采用12 L/ m2 h 的喷 淋强度浸出率增加值最大,达13. 52 。因此,在工 业生产中,喷淋强度喷淋前期采用25 L/ m2h ,喷 淋中 期 采 用20 L/ m2h ,喷 淋 后 期 采 用12 L/ m2 h 为宜。 3. 6 保护碱 为了防止浸出剂2氰化物水解,使氰化物充分解 离为氰根离子及使金的氰化浸出处于最适宜的pH 值pH 10～11 ,氰化时必须加入一定量的碱以调 整矿堆的pH值,常将加入的碱称为保护碱。可选 用苛性钠、 苛性钾或石灰作保护碱。为此,进行了石 灰用量试验,试验结果见表7。 表7 石灰用量对氰化钠消耗的影响 堆场 编号 石灰单耗 / kg/ t NaOH单耗 / kg/ t NaCN单耗 / kg/ t 浸出时间 / d 浸出率 H1 0. 5610. 03110. 17634477. 68 H2 0. 22870. 0260. 19305377. 78 H3 0. 0880. 0120. 2025075. 59 由表7可知,保护碱单耗降低,NaCN消耗明显 增加,要降低NaCN单耗,必须确保保护碱、 石灰用 量达到0. 5～0. 6kg/ t。 3. 7 浸出时间 浸出时间是指从堆场开喷到喷淋结束这段时 间,浸出时间的长短,直接关系到堆浸的各项工艺技 术、 经济指标。浸出时间试验结果见表8。 表8 浸出时间对浸出率的影响结果 堆场 编号 渗浸时间 / d 吨矿喷淋量 / m3 / t NaCN单耗 / kg/ t 回收率 G1 451. 5480. 176377. 68 G2 601. 8730. 172680. 158 G3 821. 5480. 24981. 97 由表8可知,延长浸出时间、 吨矿喷淋量增加, 可明显提高堆浸浸出率;浸出时间延长、 吨矿喷淋量 减少,虽然可以提高堆浸浸出率,但NaCN单耗明显 增加。与其他经济技术指标综合分析后,确定浸出 时间为60d左右。 3. 8 综合条件试验 为验证堆浸工艺流程中各浸出条件、 技术指标, 进行流程综合条件试验。从试验结果分析,综合条 件的选择是比较稳定的。 4 结语 1紫金山金矿矿石品位低,但矿石氧化破碎程 度高,易堆易浸,生产成本低,是该矿得以发展的基 础。 2矿石中有害元素含量低,对喷淋的影响极 小。 3喷淋液[NaCN]在喷淋前2d控制在109 ～ 129;在第3～5d控制在89 ～109;在第6～20d 控制在59 ～89;随后的[NaCN ]视浸出情况逐步 降低调整。 4在工业生产中,喷淋前期采用连喷方式,喷 淋强度控制在25 L/ m2 h 左右;喷淋中期采用喷 1. 5h停0. 5h的喷淋方式,喷淋强度控制在20 L/ m2 h 左右;喷淋后期采用喷1. 0h停1. 0h的喷淋 方式,喷淋强度控制在12 L/ m2 h 左右;可获得较 好的技术经济指标。 参 考 文 献 [1] 浸矿技术编委会.浸矿技术[ M].北京原子能工业出版社, 1994. [2] 戴小通.金矿堆浸浸出率的影响因素及改进措施[J ].世界采矿 快报,2000 ,1612 451～452. [3] 宋建斌 1 紫金山金矿静态吸附的应用研究[J ]1 矿业快报, 2006171 收稿日期20062082 21 61 总第452期 矿业快报 2006年12月第12期