从某金矿氰化渣中回收金银的试验研究.pdf

2 0 1 3 年第6 期有色金属 选矿部分 3 5 d o i 1 0 3 9 6 9 a j s s l l ．1 6 7 l 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 6 ．0 0 9 从某金矿氰化渣中回收金银的试验研究 余世磊，王毓华，王进明，张英，余胜利 中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘要新疆某金矿的浮选精矿经生物氧化、氧化渣再氰化提金后，氰化渣中金银含量仍较高。针对该氰化渣进行 了重选和浮选试验，确定了碳酸钠 水玻璃作组合调整剂、硫酸铜作活化剂、异戊基黄药 丁基铵黑药作组合捕收剂、 R B 一3 作起泡剂的药剂制度，以及两次粗选、三次精选的开路流程。氰化渣金、银品位分别为7 ．4 0 矾和2 4 ．9 6 砂时，开 路试验可获得精矿中金品位2 4 ．6 8 卧、回收率6 1 ．3 0 ％，银品位6 7 ．2 l 矾、回收率4 7 ．4 7 ％的较好指标。浮选精矿产品的x 射线衍射结果表明，氰化渣中载金矿物为未氧化的白铁矿和黄铁矿，且脉石矿物的粒度极细，直接影响精矿的浮选指标。 关键词金矿；氰化渣；重选；浮选 中图分类号T D 9 5 3 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 3 0 6 0 0 3 5 0 5 E x p e 咖l 蚰闭R 岱黝油叩R 咖坝趣G o l da n ds n v e rf r o mC y a n i d eR 商d u eo fG o l dO 心 疆厂S 纯兢，W a ⅣGh 访l l 口，形dI V G 历n 棚哪，刁玉扭，Gn 叼，n 7 ．S k n g 矗 s c D 0 fo 厂施n 绷以sn 嘲z 叼肌dB z o e n ∥n e e r ￡叼，‰臼．n zs o u 饥【厂n z I ，e r S 蚴，a Ⅺ咿地 4 】D D 8 3 ，C h Z n n A b s t r 皴t T h o u 小t l l en o t a t i o n 鼬l dc o n c e n 妇t ew 鹪讹a t e db vb i o _ o 】【i d a t i o na n dt l l e 鼬l dw 鹊e x t r a c t e d f b m 出eo x i d er e s i d u e 埽c y 锄i d em e t } l o d ，t } l e r ew a ss t i uah i 小q u a n t i t yo fg o l d 锄ds i l v e ri nt h ec y a n i d e r e s i d u e ． B a 跎do nt h ep m p e r t yo f c y a n i d er e s i d u e ， g r a v i t yc o n c e n t I ．a t i o na n dn o t a t i o nt e s t sh a v eb e e n c o n d u c t e d ．T h er e a g e n ts y s t e mw h i c hN a 2 C 0 一N a i sa sr e g u l a t o r ，C u S 0 4i sa sa c t i v a t o r ，i s o 锄y lx a n t h a t ea n d a I ] 衄1 0 n i u mb u t y la e r o n o a ti s 鼬c o U e c t o r ，a n dR B ．- 3a sf 而t h e rw a sd e t e r I I l i n e d ，a n dt } l eo p e n c i r c u i tn o w s h e e t o ft ’订c er o u 曲i n g ，t r i p l ec l e a m n gw 嬲a d 叩t e dW h i l et h ec y a n i d er e s i d u ec o n t a i n e d7 ．4 0 驴A u 肌d2 4 ．9 6 矾 A g ，t h ec o n c e n 扛砒e 班血n g2 4 ．6 8 欹A ua I l d6 7 ．2 1 ％A gw a so b t a i n e db yo p e n - c i r c u i tt e s t ，a tr e c o v 丽e so f 6 1 ．3 0 ％A ua I l d4 7 4 7 ％舨，嚣o o di n d e x e sw e r ea c h i e v e d ．哺eX r a vd i 缶a c t i o nr e s u l to fn o 诅t i o nc o n c e n t r a t e s h o w e dt l l a tn o n o x i d em a r c a s i t e 舳dp y d t ew e r et l l em a i nk i n do f 蜀o l d c 枷e rm i n e I m si nc v 锄i d eI ℃s i d u e ， a n dt l l ei n d e x e so ff l o t a t i o nc o n c e n 妇t ew e r ei l l n u e n c e db yt h ef i n e 静旧j n e d 只a n 擘m eI I l i n e r a l s ． I 【e ，w o 兀b 9 0 l dI l l i n e ；c y a n i d er e 8 i d u e ；g m v i t yc o n c e n t m t i o n ；n o t a t i o n 目前我国黄金矿山普遍采用重选、浮选、混汞 法、氰化法及近年来发展的树脂矿浆法、炭浆吸附 法、堆浸法等联合工艺流程提取金银。氰化法提 金Ⅲ具有技术成熟、回收率高、成本低廉的优势。 由于多年来黄金资源的不断开采，随之产生的氰化 渣堆积量也逐年增长，这些氰化渣不仅占用土地、 影响环境，还造成了大量的资源浪费，因此将氰化渣 作为二次资源进行回收利用就显得非常有意义[ 2 ] 。 新疆某金矿属于黄铁矿型含金矿石，现场采用 “浮选金精矿细菌预氧化一氰化浸出树脂吸附” 收稿日期2 0 1 2 一l o - 1 7修回日期2 0 1 3 一0 9 2 9 作者简介余世磊 1 9 8 8 一 ，男，安徽安庆人，硕士研究生。 工艺流程生产黄金[ 3 l ，其氰化渣中金银含量仍较 高。试验通过采用有效的浮选流程结构与合理的 药剂制度，初步实现了回收氰化渣中有价金银的 目的。 1 试验样品及性质 试验样品取自新疆某金矿氰化车间，粒度筛分 分析试验结果表明，氰化渣中一7 4p m 粒级含量为 9 2 ．3 4 ％，其中一3 8 “m 粒级占到了7 8 ．6 1 ％，样品粒 度极细，浮选试验无须进行再磨。 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 利用日产S h i m a d z uD 肌A X - r A 型x 射线衍射 仪对氰化渣样品进行X 衍射分析，结果如图1 所示。 从衍射结果可知，氰化渣中主要的金属矿物是 载金白铁矿。白铁矿与黄铁矿的化学组成相同，但 因晶体结构不同，导致两者的表面物理化学性质存 表1 7 r a b l e1 在一定差异，尤其是白铁矿的氧化速度相对黄铁矿 要慢，这就导致了浮选金精矿细菌氧化不充分；脉 石矿物主要为石英、云母、石膏和少量长石等。石 英、云母和长石在浮选过程中容易进入金精矿，而 石膏是细菌氧化过程中硫酸与钙镁矿物反应的新产 物。氰化渣的化学多元素分析结果见表1 。 氰化渣样品多元素分析结果 M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fc y 肌i d eresidue／％ 1 单位为欢，下同。 ● L ， 一 - - 第鹾．。H 咄v v vv 。j f A 。vv ，v W 1 02 03 04 05 06 07 0 衍射角2 锨o 图1 氰化渣样品X 射线衍射图谱 F i g ．1X L a yd i f h ．a c t i o ns p e c t r ao fc y a n i d eI ℃s i d u e V 石英；} 卜_ 白铁矿；W 一云母；A 一石膏；S 长石 分析结果表明，氰化渣中金银品位分别为7 ．4 0 卧和2 4 ．9 6 趴，均有极高的回收利用价值。渣的含 硫量达到了6 ．4 5 ％，说明氰化作业前的细菌氧化效 果不佳，残留的硫化物对金银的“包裹”作用，阻 碍了氰化浸出过程中c N 一与贵金属的充分接触，导 致氰化浸出不完全，难以实现金银的高效提取[ 4 | 。 氰化渣中大量载金 银 硫化物的存在，也为浮选 工艺有效处理氰化渣提供了可能性。 2 氰化渣重选试验 重选是利用金与脉石矿物密度存在的差异，在 流体介质中进行分选提金，其具有工艺设备简单、 对粗粒金捕收效果明显、处理物料粒级范围广、生 产成本低和对环境污染少等优势[ 引。针对氰化渣残 留大量氰化物、泥化程度高等不利于浮选的特点， 试验考察了尼尔森离心机和摇床两种重选设备处理 氰化渣的可行性。 2 ．1 尼尔森分选试验 尼尔森离心机属于高效离心选矿设备，适于从 矿石和其它固体物料中回收金、银和铂族等贵金 属[ 6 ] 。对氰化渣的尼尔森分选，主要考察了离心力 表2氰化渣尼尔森分选试验结果 删e2K n e l s o ns 疵n gr e s u l t so fc y a l l i d er e s i d l l e ／％ 由试验结果可知，随着离心力与水压的加大， 粗精矿的金品位与回收率都有所提高，但金品位相 较于原矿与尾矿并没有太大差别，金回收率不高， 大量的金随尾矿流失掉了。说明单纯使用尼尔森离 心机在现有的试验条件下对氰化渣的分选效果不 佳，可能是氰化渣粒度不均匀，且细粒级含量较 高，导致在离心力场中目的矿物与脉石矿物难以形 成离心速度差异而没有分选效果。 2 ．2 摇床分选试验 试验采用3 8 斗m 筛子对氰化渣原矿进行了分 级，得到两个粒级后分别人选。 试验得到两个粒级的精矿产品中金品位分别达 到2 8 ．2 5 矾和4 5 ．4 5 矾，但总的金回收率仅为 2 7 ．0 3 ％，说明摇床虽比尼尔森离心机的分选效果要 好，但金回收率要低些，分选效率不高。因此，在 目前的实验室条件下，重选法还很难有效地解决 氰化渣的分选问题，仍需要采用浮选法处理氰 化渣。 咖 咖 咖 咖 咖 嘲 o 6 5 4 3 2 1 ，g／髓啜藤挥 万方数据 2 0 1 3 年第6 期余世磊等从某金矿氰化渣中回收金银的试验研究 3 7 3 氰化渣浮选试验 浮选金精矿的细菌预氧化效果不佳，导致氰化 渣中主要金 银 载体矿物仍为硫化物，因此浮选 仍是目前最有效的氰化渣处理工艺。由于大量极细 的脉石矿泥会影响浮选过程的选择性，且氰化渣中 还残留有载金 银 硫化物的特效抑制剂氰化 物，也会给浮选回收金银带来很大难度。 参考金矿现场的原矿浮选工艺流程及药剂制 度，氰化渣浮选条件试验流程如图2 所示。 氰化渣搅拌和浮选时间单位l n i 。 5 c 搅拌 2 碳酸钠倒 3 水玻璃 司 3 硫酸铜 3 异戊基黄蛰 粗精矿尾矿 图2 氰化渣浮选条件试验流程 F i g ．2E x p e 血m n tp m c e s s0 fc o n d i t i o n a ln o t a t i o n o nc y a I l i d er e s i d l l e 3 ．1 氰化渣浮选脱泥试验 由于氰化渣中矿泥的可浮性极好，且上浮量 大，对浮选过程的干扰十分显著，导致粗选的分选 效率降低。在不添加任何药剂的基础上，对氰化渣 搅拌5m i n 后直接刮泡3m i n ，以脱除部分易浮矿 泥。试验结果表明，脱出的矿泥中金品位达到了 8 ．8 2 趴，要高于氰化渣原矿金品位，且金损失率为 3 6 ．3 2 ％，损失比较严重。因此，有必要考虑强化对 矿泥的分散和抑制作用，以减轻矿泥的不利影响。 3 ．2 调整剂筛选试验 水玻璃是石英、硅酸盐、铝硅酸盐类矿物的良 好抑制剂，与碳酸钠配合使用可显著提高其选择性 和抑制能力，同时水玻璃也可作为矿泥分散剂，减 弱矿泥对浮选的有害影响[ 7 ] 。六偏磷酸钠是方解石 和白云石的抑制剂，对硬水有软化作用，同样对矿 泥也有分散效果[ 8 ] 。试验选择了碳酸钠 水玻璃、 碳酸钠 六偏磷酸钠和硫酸 水玻璃三组调整剂方案 进行对比筛选，试验结果见表3 。 试验结果表明，三组调整剂方案所得粗精矿产 率均在5 5 ％一6 0 ％，但碳酸钠 水玻璃方案金回收率 比其他两个方案分别高出2 ．6 6 ％和1 0 ．8 3 ％，故选 择碳酸钠 水玻璃方案为调整剂方案。 表3氰化渣调整剂筛选试验结果 1 曲l e3 M o d i f i e r ∞托撕I l g 弛s u l t 8o fc y a l l i d e 瑚i d ∞／％ 调整剂l ， g 一调整剂2 ／龟一 产品 产事／％金品位金回收率，％ 3 ．3 活化剂筛选试验 氰化渣中残留的氰化物对载金 银 硫化物有 明显的抑制作用，故需要对其进行有效的活化才能 进行浮选试验。试验选择了硫酸铜和硫化钠两种活 化剂进行对比，用量分别为5 0 趴和5 0 0 趴。 试验结果表明，氰化渣经硫酸铜活化后，粗精 矿中金回收率达到了8 5 ．9 5 ％，比硫化钠活化高出 l O ％。说明氰化渣中的载金 银 矿物确实以硫化 物形态存在，添加硫化钠反而会对硫化物产生抑制 效果，故选择硫酸铜作为活化剂。 3 ．4 捕收剂筛选试验 为了便于考察不同捕收剂的效果，减少矿泥对 捕收剂性能的干扰，试验前先进行了一步脱泥。在 添加碳酸钠 水玻璃作调整剂的基础上，进行了混 合捕收剂异戊基黄药 丁基铵黑药和异戊基黄药 M O S 一2 两组方案的对比试验，试验结果见表4 。 表4氰化渣捕收剂筛选试验结果 T a b k4 C o u e c t o r ∞脱l l i I l gr 恻_ l l t so fc y 蚰i d e 尚d ∞，％ 混合捕收剂产品产率金品位t ’金回收率 矿泥3 0 ．4 98 ．眩3 6 ．3 2 异戊基黄药粗精矿 3 6 ．1 ll O ．6 95 2 ．1 7 丁基铵黑药 4 1尾矿 3 3 ．加2 ．5 51 1 ．5 1 原矿1 ∞．07 ．加1 0 0 ．O 矿泥3 5 ．8 77 ．5 83 6 ．7 5 异戊基黄药粗精矿 3 5 ．c r 71 1 ．o l5 2 ．1 9 M O S - 2 2 1 尾矿 2 9 ．0 62 ．8 21 1 ．0 6 原矿1 0 0 J D 07 ．4 01 0 0 ．O 试验结果表明，两组捕收剂方案所得到的浮选 指标非常接近，说明两组混合捕收剂对氰化渣中载 金 银 硫化物的捕收能力基本相同，采用其中任 何一组方案都是可行的。 3 ．5 流程结构的优化及开路试验 由于氰化渣是浮选金精矿经过细菌氧化和氰化 浸出等工艺处理后的残渣，其中残留的药剂种类较 万方数据 3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 多，矿物性质复杂，易浮矿泥难以抑制，从而导致 浮选药剂的分选性能难以发挥。为此，试验优化了 浮选流程结构，确定了两次粗选、三次精选的流程 结构，具体流程及药剂条件如图3 所示。 药剂用量单位矾j 垦 鳖 搅拌和浮选时间单位I I l i n 5 女搅拌 2 木碳酸钠1 0 0 0 碳酸钠5 0 0 水玻璃5 0 0 硫酸铜2 5 混合捕收剂1 5 0 5 0 碳酸钠5 0 0 水玻璃5 0 0 硫酸铜5 0 混合捕收剂7 5 5 0 5 0 R B 一3O 1 0 1 0 精矿 中矿 尾矿 图3 氰化渣浮选开路试验流程 F i g ．3E x p e r i m e n t a lp m c e s so fo p e n c i r c u i tn o t a t i o n o nc y a I l i d er e s i d u e 由于异戊基黄药 丁基铵黑药和异戊基黄药 M O S 一2 两组捕收剂方案的浮选指标很接近，故对 两组捕收剂方案均按图3 的试验流程及条件进行了 全流程开路试验，试验结果见表5 。 表5氰化渣浮选开路试验结果 T a b l e5 O p e n c i r c u i tn o t a t i o nt e s tr e s u l t 8o fc y a n i d e r e s i d u e／％ 开路试验结果表明，两组捕收剂方案所得到的 精矿产品指标十分接近，精矿中的金品位均大于 2 0 加，金回收率都在6 0 ％以上。为了与金矿生产 现场的浮选药剂制度统一，建议采用异戊基黄药 丁基铵黑药的混合捕收剂方案。由于中矿的矿物成 分复杂、选择性极差，最好单独采取其他方法处理 可能会使处理成本增加 ，或者直接作为尾矿废弃。 3 ．6 氰化渣浮选产品X 射线衍射分析 对氰化渣浮选全流程开路试验得到的最终精矿 进行了X 射线衍射分析，衍射结果如图4 所示。 T 芒 憾 嘿 摈 浆 衍射角2 甜 o 图4 氰化渣浮选精矿的x 射线衍射谱图 I 瞄g ．4X r a yd i 丑a c t i o ns p e c n 置o fc y 舳i d er e s i d u e n o t a t i o nc o n c e n n - a t e v _ 石英；0 _ o 鞠E 矿；} 卜白铁矿；W 云母；A - 石膏；C _ 号潦} 石 对比图1 和图4 的分析结果可以看出，在氰化 渣中还残留有少量的载金 银 黄铁矿，由于含量较 低而在原矿样中未检测到，通过浮选在精矿中得到 了富集。此外，精矿中白铁矿的含量也明显增多 衍射强度增大 ，再次证实氰化渣中载金 银 硫化 物主要为白铁矿和黄铁矿。与浮选前相比，精矿中 的其他脉石矿物含量显著降低。 4 结论 1 氰化渣中的载金 银 硫化物主要为白铁 矿和黄铁矿，反映出现场生产中细菌氧化作业效率 不高，因此极有必要对氰化渣进行处理，以提高金 银 回收率。 2 由于氰化渣的粒度极细，矿物组成及性质 复杂，采取简单的重选方法难以获得理想的分选 指标。 3 氰化渣中载金 银 硫化物的存在是实现 浮选分离的前提。在氰化渣原矿的金银品位分别为 7 ．4 0 矾和2 4 ．9 6 矾时，采用碳酸钠 水玻璃作组合 调整剂、硫酸铜作活化剂、异戊基黄药 丁基铵黑 篙 一 一 豁 万方数据 2 0 1 3 年第6 期余世磊等从某金矿氰化渣中回收金银的试验研究 3 9 药作组合捕收剂、和两次粗选、三次精选的优化工 艺流程结构，全流程开路试验获得了精矿的金品位 2 4 ．6 8 砂、回收率为6 1 ．3 0 ％，银品位6 7 ．2 1 出、回 收率4 7 ．4 7 ％的良好指标，初步实现了回收氰化渣 中有价金属的目的。 参考文献 [ 1 ] 郭振杰．提金新工艺氰化法[ J ] - 内蒙古科技与经济， 2 0 7 2 4 7 5 7 7 ． [ 2 ] 陈华君．非常规环境氰化浸金渣综合利用研究[ D ] ．昆 明昆明理工大学，2 0 0 9 6 _ 1 0 ． [ 3 ] 姜涛．提金化学[ M ] ．长沙湖南科学技术出版社， 1 9 9 8 9 l 1 0 3 ． [ 4 ] 张福元，张玉华，俎小凤．从氰渣中浸取金、银试验研究 [ J ] ．黄金，2 0 0 7 ，2 8 9 3 7 3 9 ． [ 5 ] 黄振泉，胡跃华，钟平，等．黄金提取方法与工艺现状 及其发展前景[ J ] ．赣南师范学院校报，1 9 9 4 1 5 4 6 7 ． [ 6 ] 张金钟，姜良友，吴振祥，等．尼尔森选矿机及其应用[ J ] ． 有色矿山，2 0 0 3 ，3 2 3 2 8 3 7 ． [ 7 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 9 1 3 7 1 3 9 ． [ 8 ] 朱建光．浮选药剂[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 3 】2 6 1 2 9 ． 、 ／≯ ／玉 ／夺 ／仝 ／仝 ，仝 ／玉 ／仝 ／仝 ／斗 ／；、 ／夺 ／夺 ／、 ／仝 ／佘 ／≈ ／乱 ／；、 ／佘 ／套 ／、 ‘卜 ‘卜 ／备 ／乱 ／乱 ／；＼ ／≈ ／乱 ／乱 ／乱 饿／≯ 上接第3 4 页 表5闭路试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc l o s e dc i r c u i te x p e r i m e n t ，％ 5 结论 1 由试验可以看出，该黄钾铁矾渣经过“预 先还原焙烧洗矿”的作业后浮选指标明显变好， 这主要是由于预先还原焙烧后原矿中的黄钾铁矾发生 了分懈，使其中的银形戚了可以进行硫能浮选的矿物。 2 从试验结果可以看出，通过本文的试验方 法，矿渣中银相对比较容易进行浮选的，试验结果 比较理想，从而确定了该黄钾铁矾渣的“预先还原 焙烧洗矿脱碳一浮选”的工艺流程。 3 本试验研究确定内蒙古某黄钾铁矾渣浮选 回收银的试验工艺流程的试验条件原矿配炭1 0 ％ 焙烧还原，焙烧温度为6 0 0 ℃、焙烧时间1h ，硫 化钠用量5 ．0k 鲈，粗选捕收剂H D l 用量为4 0 0 酣、 H D 2 用量为1 0 0 趴。 4 本课题组人员在实验室进行了一系列的药 剂和流程优化试验后，最终闭路试验得到了银品位 达到75 1 5 ．6 2 趴，回收率达到8 1 ．4 9 ％的银精矿。 5 本试验对银的回收已经做到了相当好的指 标，但对于其他的有价金属，比如铅、铁、锌等还 没有得到很好的回收利用，仍要进行进一步的试验 研究，使该矿渣能够得到更好的综合利用。 参考文献 [ 1 ] 宁顺明，陈志飞．从黄钾铁矾渣中回收铟[ J ] ．中国有色 金属学报，1 9 9 7 ，7 3 5 6 5 8 ． [ 2 ] 张平．湿法炼锌浸出渣中回收银的影响因素综述[ J ] ． 有色金属科学与工程，2 0 1 l ，2 4 2 6 _ 2 7 ． [ 3 ] 陈卫华．硫化钠在锌浸出渣银浮选中的研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 0 5 4 4 5 4 6 ． [ 4 ] 程永彪，文书明，吴文丽．浸出渣银浮选工艺试验研究 [ J ] ．云南冶金，2 0 1 0 ，3 9 5 1 6 - 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