微细浸染型金矿化学氧化预处理初步试验研究.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶 工 程 M I N 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 微细浸染型金矿化学氧化预处理初步试验研究① j 刘 佳1 ”，张覃1 ，2 1 ．贵州大学矿业学院，贵州贵阳5 5 0 0 0 3 ；2 ．贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州贵阳5 5 0 0 0 3 摘 要对贵州某地的微细浸染型难处理金矿进行化学氧化预处理试验研究，主要考察了N C 、K L 和H M 三种氧化剂对该矿石的氧 化效果。试验结果表明，N C 氧化剂的氧化效果最好，在p H 值为1 1 的条件下，硫的脱除率约为3 0 ％；H M 氧化剂对氧化浸出渣质量 的减少作用明显，但对硫分含量的降低几乎没有作用。 关键词金矿；氧化；浸出；全硫含量；浸出渣质量 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 3 7 5 0 3 随着金矿开采力度的不断加大，易选金矿床已越 来越少，因此，加强对难处理金矿的开发和利用就显得 尤为重要。据统计，世界难处理金矿的储量约占黄金 资源总量的6 0 ％，而我国也不低于此比例J 。难处理 金矿是指在正常磨矿情况下，采用传统的直接氰化浸 出法提金得不到满意指标的矿石，其氰化浸金率通常 低于8 0 ％L 2J 。根据其难处理原因的不同，难处理金矿 主要分为微细浸染型金矿、碳质金矿和复杂多金属硫 化矿型金矿三大类1 。 作为难处理金矿中的一种，微细浸染型金矿在我 国的储量丰富，但由于其嵌布粒度极细，并且含有多种 有害杂质，如砷、硫、碳、锑等，难以采用物理选矿或直 接浸出的方法将金提取出来。因此，必须对此种类型 的金矿石进行预处理，使金暴露出来，并除去一部分有 害杂质，从而减少后续浸出提金工艺的给矿量，提高浸 出率。目前，金矿的预处理技术主要分为五类，即焙烧 氧化预处理技术、加压氧化预处理技术、湿式化学预处 理技术、生物氧化预处理技术和微波氧化预处理技术。 虽然焙烧氧化预处理技术和加压氧化预处理技术的氧 化效果较好，但焙烧氧化预处理技术的能耗高、加压氧 化预处理技术对设备器材的要求严格，从而导致了生 产成本的提高；生物氧化预处理技术的生产周期较长， 且难以工业化应用，因而限制了此种技术的推广；微波 氧化预处理技术也是处于实验室研究阶段，因此此种 技术的推广也受到了限制。化学氧化预处理技术的报 道较少，但由于此种方法可以在常压下进行，成本较 低，且易于操作，因此，此种方法将成为以后的主要研 究方向。采用化学氧化预处理技术的关键是要选择合 适的强氧化剂，因此，强氧化剂的制备和选择将成为日 后研究的热点。本文进行了3 种氧化剂对贵州某微细 浸染型难处理金矿石的化学氧化研究，取得了一定的 效果。 1 矿石性质 试验样品取自贵州省黔西南某矿区，属于微细浸 染型难处理金矿。矿石中的主要金属矿物为黄铁矿， 非金属矿物主要有石英、方解石、高岭石、蒙脱石、石 膏、白云石等。该矿石的多元素分析结果见表1 。化 学多元素分析结果表明，矿石中的有价金属是金，其它 金属含量均较低，无回收价值。矿石中的有害元素砷、 锑含量较低。但由于矿石属于微细浸染型，金的嵌布 粒度细，难以通过细磨甚至超细磨等方式使金暴露出 来以进行回收。因此，必须对矿石进行预处理，而化学 氧化预处理可以将包裹金的矿物结构破坏，从而使金 暴露出来，达到回收的目的。 表1原矿多元素分析结果 质量分数 ／％ I 单位为g ／t 。 2 试验结果与讨论 试验每次取5 0g 矿样 粒度为一0 ．0 7 5m m 占 9 7 ％ ，液固比为4 1 ，在磁力搅拌器上进行搅拌浸出， ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 5 基金项目国家“十二五”科技支撑计划课题 2 0 1 2 B A B 0 8 8 0 6 作者简介刘佳 1 9 8 7 一 ，女，河北人，硕士研究生，主要研究方向为难选矿石的选矿技术及资源综合利用。 通讯作者张覃 1 9 6 7 一 ，女，贵州人，教授，博士研究生导师，主要研究方向为难选矿石的选矿技术及资源综合利用。 万方数据 矿冶工程 第3 2 卷 搅拌速度为6 0 0r ／m i n ，预氧化过程在常温条件进行， 氧化时间为3h ，主要考察不同氧化剂种类对矿样的氧 化效果。氧化效果以浸出渣中全硫含量及其质量的减 少作为评价指标。 2 ．1 N C 氧化剂的预氧化试验 2 ．1 ．1 p H 值条件试验在N C 氧化剂用量为0 ．6 m o l ／L 的条件下，分别在酸性介质和碱性介质中采用 N C 氧化剂对矿样进行氧化浸出，试验结果如图1 所 示。从图1 中可以看出，在酸性条件下，浸出渣质量减 少较多，但是全硫含量较高，可能是因为原矿中含有的 碳酸盐矿物在酸性条件下发生了分解，从而使浸出渣 质量减少较多。而在碱性环境中，随着碱性的增强，浸 出渣质量呈现逐渐降低的趋势，而浸出渣中全硫含量 先降低后增加，在p H 值为1 l 左右时，全硫含量降至 最低，为2 ．5 2 8 ％。此时，浸出渣中的硫脱除率为3 0 ％ 左右，效果较其它条件下稍好。因此，N C 在碱性条件 下对此矿石的氧化性大于其在酸性环境中的氧化性。 零 ● 抽 器 枷 p H ／幢[ 图1p H 值条件试验结果 2 ．1 ．2N C 用量条件试验结果 在p H 1 1 的条件 下，进行N C 氧化剂的用量试验，试验结果如图2 所 示。从图2 中可以看出，随着N C 用量的增加，浸出渣 的质量和其中的全硫含量都是呈现先降低，然后基本 保持不变的趋势。因此，当N C 用量为0 ．6m o L ／L 时效 果较好。 寥 ● 缸 鬈 稍 N C 用l ／ m o l L 。1 图2b i g 用量条件试验结果 2 ．2 K L 氧化剂的预氧化试验 在K L 氧化剂用量为2 ％的条件下，分别在酸性介 质和碱性介质中采用K L 氧化剂对矿样进行氧化浸 出，试验结果如图3 所示。从图3 中可以看出，浸出渣 的质量基本没有变化，只是在酸性介质中质量略低，可 能是由于碳酸盐矿物的部分溶解造成的。浸出渣中全 硫含量只在弱碱性条件下相对较低，氧化效果不如N C 氧化剂好。 零 ● 缸 舔 枷 p a 值 图3K l _ 氧化剂预氧化实验结果 2 ．3H M 氧化剂的预氧化试验 在自然p H 值条件下，在矿浆中单独加人H M 氧 化剂，试验结果如图4 所示。从图4 中可以看出，加入 H M 氧化剂后对浸出渣中的全硫含量几乎没有影响， 但浸出渣质量却随着H M 用量的增加而逐渐降低直至 趋于稳定，在H M 用量为1 ．2m o l ／L 时效果较好。因 此，可以将H M 氧化剂与N C 氧化剂联合使用，在碱性 介质中同时加入两种氧化剂，可能会带来更好的试验 指标。 H M 用量／ m o l L 图4H M 氧化剂预氧化试验结果 3 结论 1 试验矿样属于微细浸染型金矿石，其中的主要 金属矿物为黄铁矿，有害杂质砷、锑含量较低。 2 在矿石粒度为一0 ．0 7 5m m 粒级占9 7 ％、矿浆 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月 刘佳等微细浸染型金矿化学氧化预处理初步试验研究 液固比为4 1 、矿浆p H 值为1 l 、N C 用量为0 ．6m o l ／L 、 搅拌速度为6 0 0r ／m i n 的条件下，采用N C 氧化剂对原 矿进行氧化预处理3h ，硫的脱除率为3 0 ％左右，效果 较好。 3 在矿石粒度为一0 ．0 7 5m m 粒级占9 7 ％、矿浆 液固比为4 1 、搅拌速度为6 0 0r ／m i n 的条件下，采用 K L 氧化剂对原矿进行氧化预处理3h ，效果不如采用 N C 氧化剂时好。 4 在矿石粒度为一0 ．0 7 5m m 粒级占9 7 ％、矿浆 液固比为4 1 、搅拌速度为6 0 0r ／m i n 的条件下，采用 H M 氧化剂对原矿进行氧化预处理3h ，浸出渣中全硫 含量基本无变化，但浸出渣质量逐渐降低，在H M 用量 为1 ．2m o l ／L 时效果较好。 5 根据N C 氧化剂和H M 氧化剂的氧化特性，将 二者组合使用，可能会获得更好的试验结果。 参考文献 [ 1 ] 王明礼．难浸金矿氧化预处理方法评述[ J ] ．青海科技，1 9 9 8 ，5 4 4 5 4 7 ． [ 2 ] 李培铮，吴延之．黄金生产加工技术大全[ M ] ．长沙中南工业大 学出版社，1 9 9 5 ． [ 3 ] 刘汉钊．难处理金矿石难浸的原因及预处理方法[ J ] ．黄金， 1 9 9 7 ，1 8 9 4 4 4 7 ． 万方数据