采用二氰胺钠浸出某金矿石试验研究_张凛.pdf

采用二氰胺钠浸出某金矿石试验研究 张凛 1， 2， 3 朱一民 1， 2， 3 张淑敏 1， 2， 3 （1.东北大学资源与土木工程学院， 辽宁 沈阳 110819； 2. 东北大学2011钢铁共性技术协同创新中心， 辽宁 沈阳 110819； 3. 辽宁省难采选铁矿石高效开发利用技术工程实验室， 辽宁 沈阳 110819） 摘要针对传统氰化钠浸金工艺严重污染环境的弊端， 以二氰胺钠为浸金剂， 对加拿大某金品位为3.39 g/t的 金矿石进行浸出试验。结果表明 矿石磨细至-45 μm占75， 在700 ℃焙烧1 h后， 获得的焙砂在二氰胺钠用量8 kg/t、 过氧化氢用量1.2 mL、 矿浆pH11.5、 液固比4 mL/g、 浸出温度35 ℃、 浸出时间24 h的条件下， 可获得金浸出率 为89.08、 浸渣金品位0.38 g/t的指标， 二氰胺钠的浸金效果良好。并且该浸金体系的总氰化物含量远低于国家环 保排放标准。因此， 二氰胺钠作为一种高效低毒的金矿浸出剂， 具有一定的应用前景。 关键词二氰胺钠金矿石浸出总氰化物含量环保 中图分类号TD925.6文献标志码A文章编号1001-1250 （2019） -04-097-04 DOI10.19614/ki.jsks.201904019 Leaching Experiment on a Gold Ore with Sodium Dicyanamide Zhang Lin1， 2， 3Zhu Yimin1， 2， 3Zhang Shumin1， 2， 32 （1. School of Resources and Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China； 2. Northeastern University 2011 Iron and Steel Generic Technology Innovation Center， Shenyang 110819， China； 3. Technical Engineering Laboratory of High Efficient Exploitation and Utilization of Refractory Iron Ore in Liaoning， Shenyang 110819， China） AbstractIn view of the serious environmental pollution caused by the traditional gold leaching process with sodium cy- anide， sodium dicyandiamide was used as gold leaching agent to effectively treat a quartz vein gold ore with 3.39 g/t gold from Canada. The results indicated that， at the grinding fineness of 75 passing 45 μm， roasting 1 h at 700 ℃， the roasted prod- ucts with sodium dicyandiamide dosage of 8 kg/t， hydrogen peroxide1.2 mL， pulp pH11.5， liquid-solid ratio 4 mL/g， leach- ing temperature of 35 ℃ for 24 h， gold leaching rate is 89.08， and the gold grade of leaching residual is 0.38 g/t. Using sodi- um dicyandiamide as leaching reagents can obtain good leaching results. The total cyanide content in the leaching system is far below the national environmental protection discharge standard. Therefore， sodium dicyandiamide as a high-efficiency and low-toxicity gold ore leaching agent has a certain application prospect. KeywordsSodium dicyanamide， Gold ore， Leaching， Total cyanide content， Environmental friendly 收稿日期2018-12-05 基金项目国家自然科学基金项目 （编号51474055， 51774069） 。 作者简介张凛 （1993） ， 男， 硕士研究生。 目前， 氰化法浸金在国际上已经发展到了较高 的水平， 氰化浸金具有工艺流程完善、 生产过程稳 定、 易于操作、 金回收率高、 适应性强、 经济效益好等 优点， 一直是最主要的浸金方法 ［1］。然而， 氰化物有 剧毒性， 严重危害人体健康， 且造成环境污染 ［2］， 另外 氰化浸金速率缓慢， 且易受到铜等杂质离子的影响， 选择性差 ［3］。 随着人们环保意识的增强， 选冶工作者们研究 了多种非氰化浸金方法， 这是黄金生产过程中的重 大变革， 其中主要有硫脲法、 水氯化法、 多硫化物法、 硫代硫酸盐法、 石硫合剂法、 硫氰酸盐法等 ［4-6］， 不过 这些方法大都存在弊端， 大规模应用于工业化生产 的鲜有报道。以二氰胺钠体系浸金的研究报道较 少， 本项目以二氰胺钠作为浸金药剂， 研究各因素对 金浸出的影响规律， 并通过测定体系中总氰化物的 浓度， 对浸金体系的环保性进行了评价。 1试验原料 1. 1试验矿样 试验矿样取自加拿大Barrick黄金公司某矿区， 是一种石英脉型难处理金矿。其化学成分分析结果 总第 514 期 2019 年第 4 期 金属矿山 METAL MINE Series No. 514 April 2019 97 ChaoXing 如表1所示， XRD分析结果如图1所示。 注 Au含量的单位为g/t。 从表1可见 矿石主要有用元素是Au， 其品位是 3.39 g/t； 主要有害元素是C和S， 其中C元素含量达到 1.83， S元素含量为1.78； 有害元素As含量很低， 只有0.014。 从图1可见， 矿石主要组成矿物为石英、 白云母、 长石和黄铁矿。 1. 2试验药剂 试验所用药剂如表2所示。 2试验方法 首先将原矿在700 ℃条件下焙烧1 h， 获得的焙 砂Au含量3.48 g/t， 碳含量0.111， 硫含量0.12。浸 出试验时每次称取50 g焙砂， 放入烧杯中， 按照一定 液固比、 pH加入适量的浸金药剂和助浸药剂， 然后设 置好磁力搅拌器的温度和转速开始进行搅拌浸出。 浸出结束之后， 将矿浆倒入布氏漏斗并使用抽滤机 过滤， 收集第1次过滤所得的液体， 即为贵液， 用清水 洗涤滤饼3次得到浸渣， 对浸渣烘干、 制样、 分析。试 验原则流程如图2所示， 金浸出率计算如式 （1） 所示。 金浸出率 ■ ■ ■ ■ ■ ■1 - m1β m2α 100，（1） 式中，m1为浸渣质量， g；m2为浸出试样质量， g； β为浸渣 中金的品位， g/t； α为浸出试样中金的品位， g/t。 3试验结果与讨论 3. 1二氰胺钠用量试验 固定磨矿细度为-45 μm含量95， 过氧化氢用量 为1.0 mL， NaOH调节pH11～12， 液固比为4 mL/g， 浸 出温度为30 ℃， 磁力搅拌速度为500 r/min， 浸出时间 为24 h， 考察二氰胺钠用量对金浸出率的影响， 试验 结果如图3所示。 由图3可知 随着二氰胺钠用量由2 kg/t增加至 10 kg/t， 浸渣金品位先快速下降， 后略微上升， 金浸出 率则先快速升高， 后略微下降； 当二氰胺钠用量为8 kg/t时， 浸渣金品位最低， 为0.52 g/t， 而金浸出率最 高， 为85.06。因此， 确定二氰胺钠用量为8 kg/t。 3. 2磨矿细度试验 保持其他条件不变， 固定二氰胺钠用量为8 kg/t， 考 察磨矿细度对金浸出率的影响， 试验结果如图4所示。 金属矿山2019年第4期总第514期 98 ChaoXing 由图4可知 磨矿细度对金浸出率影响较大， 在 磨矿细度为-45 μm占65～95的范围内， 浸渣金 含量随磨矿细度的增加呈下降的趋势， 而金浸出率 则随磨矿细度的增加而升高； 当磨矿细度-45 μm含 量大于75后， 浸渣金品位随磨矿细度变化很小， 金 浸出率几乎不变， 此时浸渣中金品位为0.43 g/t， 金浸 出率为87.64。综合考虑磨矿成本与浸金效果， 确 定磨矿细度为-45 μm占75。 3. 3矿浆pH值试验 保持其他条件不变， 固定磨矿细度为-45 μm占 75、 二氰胺钠用量为8 kg/t， 考察矿浆pH值对金浸 出率的影响， 试验结果如图5所示。 由图5可知 矿浆pH值对二氰胺钠浸金效果影 响很大， 在pH7～12的范围内， 浸渣金品位随着pH 值的升高先降低后小幅升高， 金浸出率则先升高后 小幅下降； 当 pH 值为 11.5 时， 浸渣金品位最低， 为 0.43 g/t， 此时金浸出率最高， 为87.62。因此， 确定 试验pH值为11.5。 3. 4液固比试验 保持其他条件不变， 固定磨矿细度为-45 μm占 75、 二氰胺钠用量为8 kg/t、 矿浆pH11.5， 考察液固 比对金浸出率的影响， 试验结果如图6所示。 由图6可知 液固比对二氰胺钠的浸金效果影响 较大， 随着液固比由1 mL/g增加到5 mL/g， 浸渣金品 位先降低后升高， 金浸出率则先升高后下降； 当矿浆 液固比为4 mL/g时， 浸渣金品位最低， 为0.43 g/t， 此 时金浸出率最高， 为87.62。因此， 确定矿浆液固比 为4 mL/g。 3. 5浸出时间试验 保持其他条件不变， 固定磨矿细度为-45 μm占 75、 二氰胺钠用量为8 kg/t、 矿浆pH11.5， 考察浸出 时间对金浸出率的影响， 试验结果如图7所示。 由图7可知 浸出时间对二氰胺钠的浸金效果影 响较大， 在浸出时间为12～48 h的范围内， 浸渣金品 位随着浸出时间的增加逐渐降低， 而金浸出率则逐 渐升高； 当浸出时间为48 h时， 浸渣金品位最低， 为 0.40 g/t， 此时金浸出率最高， 为88.51； 浸出时间为 24 h 时， 浸渣金品位和金浸出率分别为 0.43 g/t 和 87.62。考虑到浸出时间为48 h时实验的周期过长 而且在浸出时间大于24 h后金浸出率升高并不明 显， 因此确定浸出时间为24 h不变。 3. 6浸出温度试验 保持其他条件不变， 固定磨矿细度为-45 μm占 75、 二氰胺钠用量为8 kg/t、 矿浆pH11.5， 考察浸出 温度对金浸出率的影响， 试验结果如图8所示。 由图 8 可知 当温度由 25 ℃升至 35 ℃的过程 中， 浸渣金品位显著降低， 而金浸出率显著升高， 在 35 ℃升至55 ℃的过程中， 浸渣金品位和金浸出率则 变化不明显， 在浸出温度为45 ℃时， 浸渣金品位最 低， 为0.34 g/t， 金浸出率最高， 为90.23； 在浸出温度 张凛等 采用二氰胺钠浸出某金矿石试验研究2019年第4期 99 ChaoXing ［1］ ［2］ ［3］ ［4］ ［5］ ［6］ 为 35 ℃时， 浸渣金品位为 0.40 g/t， 金浸出率为 89.04。温度过高， 实验的安全隐患大、 耗能高。综 合考虑， 确定浸出温度为35 ℃。 3. 7过氧化氢用量试验 保持其他条件不变， 固定磨矿细度为-45 μm占 75、 二氰胺钠用量为 8 kg/t、 pH11.5、 浸出温度为 35 ℃， 考察过氧化氢用量对金浸出率的影响， 试验结 果如图9所示。 由图9可知， 过氧化氢用量对二氰胺钠浸金效果 影响显著， 在不加过氧化氢时， 浸渣金品位很高， 为 2.1 g/t， 此时金浸出率很低， 仅为39.66， 当加入过氧 化氢之后， 随着过氧化氢用量的增加， 浸渣中金品位 显著降低， 而金浸出率显著升高， 当过氧化氢用量为 1.2 mL时， 浸渣中金的品位最低， 为0.38 g/t， 金浸出 率最高， 为89.08。因此， 确定过氧化氢用量为1.2 mL。 4毒性分析 将浸出贵液送往吉林长春黄金研究院进行氰化 物毒性检测， 所得结果见表3。 由表3可知， 采用二氰胺钠体系浸金后， 矿浆中 总氰化物浓度很低， 仅仅0.090 mg/L， 远远低于国家 环保标准所允许的 0.5 mg/L， 因此从环保的角度来 看， 二氰胺钠浸金具有一定的优势。 5结论 （1） 以二氰胺钠作为浸金药剂浸出加拿大Barrick 黄金公司某金品位为3.39 g/t金矿石， 矿石磨细至-45 μm含量75， 在700 ℃焙烧1 h后， 获得的焙砂Au含 量3.48 g/t， 碳含量0.111， 硫含量0.12。浸出试验 时每次称取50 g焙砂， 在二氰胺钠用量8 kg/t、 过氧化 氢用量1.2 mL、 矿浆pH11.5左右、 液固比4 mL/g、 浸 出温度35 ℃、 浸出时间24 h的条件下， 可获得金浸出 率为89.08、 浸渣金品位0.38 g/t的指标， 说明二氰胺 钠的浸金效果良好。 （2） 二氰胺钠体系浸金贵液中总氰化物浓度很 低， 仅仅0.090 mg/L， 远低于环保排放标准， 因此用二 氰胺钠浸金环境友好。 参 考 文 献 白成庆.非氰浸金试剂的应用现状及发展 ［J］ .矿业快报， 2008 （12） 12-17. 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Development status and application prospect of non-cyanide gold leaching technology ［J］ . Gold， 2018， 39 （4） 53-58. （责任编辑王亚琴） 金属矿山2019年第4期总第514期 100 ChaoXing