含砷金精矿生物预氧化-氰化提金试验研究.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿 冶 工 程 M 矾I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 含砷金精矿生物预氧化一氰化提金试验研究 张耀，胡四春 中国地质科学院郑卅l 矿产综合利用研究所，河南郑州4 5 0 0 0 6 摘要对某含砷金精矿进行了生物预氧化一氰化提金试验研究。通过生物预氧化一氰化条件试验，确定了该矿的最佳处理工艺，有 效提高了金的回收率，达到9 0 ％。 关键词金矿；生物预氧化；金浸出率；氰化 中图分类号T F l l l文献标识码A 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 1 1 0 0 3 含砷金矿一般为难处理金矿，金往往以显微或次 显微甚至晶格金的形式浸染于毒砂、黄铁矿等硫化矿 中o 。若采用常规氰化直接浸出，金浸出率较低。生 物预氧化处理含砷金矿，是在细菌的作用下把载金矿 物分解，使金暴露出来，大大提高金的氰化浸出率心] 。 该方法成本低、投资少，流程简单，对环境影响小。3J ， 因此，生物预氧化处理含砷金矿石是最有发展前途的 一种方法。 1 实验材料与方法 1 ．1 矿样性质 所用矿样采自甘肃某矿山，该矿石中金属矿物主要 为黄铁矿、毒砂、辉锑矿、褐铁矿、方铅矿、闪锌矿等，其 中黄铁矿、毒砂占大多数。脉石矿物为石英、云母、绿泥 石、方解石等。主要载金矿物为黄铁矿、毒砂和石英。 矿样主要元素化学成分见表1 ，此金矿中除了金、银，还 有少量锑、铅、锌，砷含量为5 ．2 2 ％，矿样属含砷金矿。 1 单位为g ／t 。 对该矿进行筛分，精矿粒级筛分结果见表2 。从 表2 可以看出，金的5 8 ％分布在一0 ．0 4 3m m 粒级中。 表2 精矿粒级分布 1 ．2 试验方法 试验所选用细菌为氧化亚铁硫杆菌，采用9K 培 养基培养。 生物预氧化试验采用摇瓶浸出试验，在5 0 0m L 锥 形瓶中进行，锥形瓶置于恒温振荡器中进行培养。菌 液接种量为1 0 ％。 氰化提金试验基本条件如下氰化钠用量5k g ／t ， 矿浆液固比为2 1 ，矿浆p H 值用生石灰调至1 2 ，浸出 过程保持在1 1 ～1 3 ，氰化时间4 8h 。试验结束后，氰 化渣冲洗、过滤并烘干，送样测试金含量。 2 实验结果与讨论 2 ．1 初始p H 值条件试验 在温度4 4 ℃，矿浆浓度为1 0 ％，恒温振荡器转速 为1 5 0r ／r a i n ，磨矿粒度一0 ．0 4 3m m 占8 5 ％，氧化时间 为7d 的条件下，研究了不同初始p H 值对金浸出率的 影响，结果见图1 。 p H 值 图1 金浸出率随p H 值变化曲线 由图1 可知，不同的初始p H 值对金浸出率有所 影响，最佳p H 值为1 ．8 。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 8 作者简介张耀 1 9 7 9 一 ，男，江苏如东人，硕i ，助理研究员，{ 三要从事矿产综合利用和生物冶金技术研究。 巫恤型兰悯学而 兰一 坚去羹互 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月张耀等含砷金精矿生物预氧化一氰化提金试验研究 2 。2 磨矿粒度条件试验 在温度4 4 ℃，矿浆浓度为1 0 ％，恒温振荡器转速 为1 5 0r ／m i n ，初始p H 值为1 ．8 ，氧化时间为7 d 的条 件下，研究了不同磨矿粒度对金浸出率的影响，结果见 图2 。 一0 ．0 4 3m m 粒级含量／％ 图2 金浸出率随磨矿粒度变化曲线 图2 表明，随着一0 ．0 4 3m m 粒级含量增加，金的 浸出率逐渐提高，当一0 。0 4 3m m 粒级含量达到9 3 ％ 时，继续降低磨矿粒度，金的浸出率没有明显提高，因 此，磨矿粒度选择一0 ．0 4 3m m 粒级占9 3 ％。 2 ．3 氧化时间条件试验 在温度4 4 ℃，矿浆浓度为1 0 ％，摇床转速为1 5 0 r ／m i n ，初始p H 值为1 ．8 ，磨矿粒度一0 ．0 4 3m m 占 9 3 ％的条件下，研究了氧化时间对金浸出率的影响，结 果见图3 。 浸出时间／d 图3 金浸出率随浸出时间变化曲线 图3 表明，随着生物预氧化时间的延长，金的浸出 率逐渐提高，氧化时间超过7d 后，金的浸出率没有明 显提高，因此，氧化时间选择为7d 。 2 ．4 矿浆浓度条件试验 在温度4 4 ℃，恒温振荡器转速为1 5 0r ／r a i n ，初始 p H 值为1 ．8 ，磨矿粒度一0 ．0 4 3m m 占9 3 ％，氧化时间 为7d 的条件下，研究了不同矿浆浓度对金浸出率的 影响，结果见图4 。 矿浆浓度／％ 图4 金浸出率随矿浆浓度的变化曲线 图4 表明，金浸出率随矿浆浓度的增加而减小，原 因是溶解的砷浓度随矿浆浓度的增加而增加，对菌种 产生毒害作用，抑制了菌种的生长，导致金最终浸出率 下降。 2 ．5 温度条件试验 在矿浆浓度为1 0 ％，恒温振荡器转速为1 5 0 r ／r a i n ，初始p H 值为1 ．8 ，磨矿粒度一0 ．0 4 3m m 粒级 占9 3 ％，氧化时间为7d 的条件下，研究了不同温度条 件下对金浸出率的影响，结果见图5 。 温度／℃ 图5 金浸出率随温度变化曲线 由表5 可知，菌种有一定的温度耐受范围，过高或 过低的温度都会造成金浸出率下降，本试验选择最佳 温度为4 4 ℃。 2 ．6 搅拌速度条件试验 在温度4 4 ℃，矿浆浓度为1 0 ％，初始p H 值为 1 ．8 ，磨矿粒度一0 ．0 4 3m m 粒级占9 3 ％，氧化时间为7 d 的条件下，研究了不同转速对金浸出率的影响，结果 见图6 。 氧化过程中，生物对矿浆运动产生的剪切力有一 定的耐受限度，当剪切强度超过了该限度，就会抑制或 终止生物的生长。本实验转速选择1 5 0r ／m i n 。 万方数据 1 1 2 矿冶工程第3 2 卷 摹 ＼ 锝 丑 嬲 娴 转速／ r ．m i n a 图6 金浸出率随摇床转速的变化曲线 以上试验结果表明，生物预氧化的最佳条件为初 始p H 值为1 ．8 ，磨矿粒度为一0 ．0 4 3m m 粒级占9 3 ％， 氧化时间为7d ，矿浆浓度为1 5 ％，温度为4 4 ℃，搅拌 速度为1 5 0r ／m i n 。以上条件下，金的浸出率可到 9 0 ％。 3 结语 1 该精矿含砷5 ．2 2 ％，含银及少量铅锌锑，金以 微细粒赋存。直接氰化浸出率为3 8 ％，生物预氧化 后，氰化浸出率为9 0 ％，效果比较理想。 2 该精矿生物预氧化最佳试验条件为初始p H 值为1 ．8 ，磨矿粒度为一0 ．0 4 3m m 粒级占9 3 ％，氧化 时间为7d ，矿浆浓度为1 5 ％，温度为4 4 ℃，搅拌速度 为1 5 0r ／r a i n 。 参考文献 [ 1 ]朱长亮．含砷难处理金矿的细菌氧化预处理研究现状[ J ] ．贵金 属，2 0 1 0 ，3 1 1 4 8 5 2 ． [ 2 ]张立明，周凌锋，孙德四．难浸金矿细菌氧化浸出研究现状及发 展方向[ J ] ．黄金，2 0 0 5 ，2 6 6 4 0 - 4 3 ． [ 3 ] 刘军．难浸硫化金矿的微生物氧化预处理[ J ] ．化工矿产地 质．2 0 0 5 ，2 7 4 2 4 5 2 4 7 ． 万方数据