甘肃省某地金矿柱浸试验研究.pdf

第 1 期 2006 年 2 月 矿 产 保 护 与 利 用 CONSERVATION AND UTILIZATION OF MINERAL RESOURCES hina） Abstract566789; ;8A7868B6B 7C ;B *9 9B78I7; 8 7C 6G9 687; B I87G9 I A6; BI7 B BEA 7 78 A6;I A6;; 8；9B78I7; 8；7A9 78 1 1 堆浸是从低品位金矿石中回收金的一种简便而 又经济的工艺， 是国内较为成熟的提金工艺。此法 具有工艺简单、 成本低等优点。西北有色地质研究 院于 2004 年 10 月， 对甘肃省某地金矿石进行了柱 浸活性炭吸附提金工艺试验， 旨在考察该矿石的 可浸性， 为该矿提供一种投资成本低、 效益明显、 易 操作、 易工业化实施的提金工艺， 为该矿的开发利用 （堆浸生产） 提供可靠的技术依据。 1 矿石性质研究 甘肃某地金矿的矿石岩性主要为泥质页岩、 泥 质板岩和角砾岩。 矿石中非金属矿物以石英、 粘土矿物为主， 其次 为碳酸盐矿物， 长石等较少； 金属矿物以褐铁矿为 主， 黄铁矿少量。 金的粒度较细， 为显微金， 以粒间金为主， 其次 是裂隙金， 包裹金 （后期硅化脉石英中） 较少。金的 载体矿物主要为粘土矿物、 石英、 褐铁矿等。由原矿 物相分析 （见表 1） 可以看出， 裸露及半裸露金占 *0-以上。 原矿多元素化学分析结果 （见表 2） 可知， 矿石 伴生有害组份含量很低， 对金的柱浸氰化浸出影响 不大。 表 7 原矿金物相分析结果 相名称 裸露及半 裸露金 硫化物 中金 碳酸盐 中金 硅酸盐 中金 铁氧化 物中金 相和 含量 （M ）2 200 00 100 040 002 ,0 分布率 （-）*0 .0 000 661 4,10 *100 00 *收稿日期 200. 310 322 作者简介 王勇海 （1,6 3 ） ， 男， 2001 年毕业于中南大学矿物加工专业， 一直从事选矿技术工作。 表 2 原矿多元素分析结果 （） 成份 Au （g/ t） Ag （g/ t） CuPbZnNi 含量 2. 830. 000. 010. 100. 100. 005 成份 SbBiCoAsV2O5Mo 含量 0. 00410. 000054 0. 0042 0. 280. 030. 005 成份 MnOSTFeTCSiO2Al2O3 含量 0. 0990. 0725. 280. 9861. 55 12. 43 成份 TiO2 CaOMgOLOI 含量 0. 601. 971. 286. 52 2 选冶试验研究 此次选冶试验， 是在考察该矿石可浸性的基础 上， 通过柱浸试验获取该矿石的最佳浸出技术指标， 并为下一步堆浸生产提供可靠的技术参数。 2.1 柱浸试验 2. 1. 1 试验设备 浸出柱用聚氯乙烯塑料管， 柱高 1. 5 m， 直径 140 mm， 每柱每次装矿石 35 kg。 2. 1. 2 柱浸浸出试验结果与讨论 用来源广、 价格低廉的石灰 （氧化钙） 作为氰化 浸出保护碱。首先用 pH 10 ～11 的氧化钙溶液喷淋 矿石， 以中和其中的酸性矿物， 直至流出底液 pH “ 10 时开始喷淋氰化钠溶液。其目的一是保护氰化 钠溶液的稳定性， 减少氰化钠的化学损失； 二是在一 定碱度范围内， 随着碱浓度的增加， 氰化物用量相应 降低， 但碱度过高， 金的溶解速度和浸出率反而下 降。 图 1 浸出粒度曲线 2.1.2.1 矿石粒度对金浸出率的影响 选择 0 ～ 40 mm、 0 ～ 30 mm， 0 ～ 20 mm， 0 ～ 10 mm 四种级别原矿进行浸出粒度试验。试验采用氰 化钠浓度为0. 05， 喷淋强度为39. 00 L/ （m2h） ， pH 10 ～11， 浸出粒度对金浸出率的影响见图 1。 从浸出粒度曲线图可知， 0 ～10 mm 粒度浸出效 果较好， 这是因为在相同的条件下， 矿石破碎的粒度 越小， 暴露出的金粒表面越多， 液相与固相接触面也 越大， 故金的浸出率越高。但考虑到实际生产易实 施性。故选择破碎粒度 0 ～20 mm 较为合适。 2.1.2.2 氰化物喷淋强度对浸出率的影响 选择矿石破碎粒度 0 ～20 mm， 氰化钠溶液浓度 为 0. 05， pH 10 ～ 11， 进行氰化物喷淋强度试验， 此次氰化物喷淋强度分别选择 39. 00 L/ （m2h） 、 50. 71 L/ （m2h） 、 62. 39 L/ （m2h） 三个条件进行 试验； 浸出时间为 11 d。试验结果曲线图见图 2。 图 2 浸出喷淋强度试验曲线 从浸出效果图可以看出， 氰化钠喷淋强度增加， 金浸出率也随之提高， 但喷淋强度增加到一定程度 时， 金浸出率提高幅度较慢， 故试验喷淋强度选择 50. 71 L/ （m2h） 时效果最佳。 2.1.2.3 浸出时间对金浸出率的影响 堆浸所需要的时间与矿石性质、 粒度等因素有 关， 一般浸出 4 ～5 d， 浸出液的金品位最高， 以后金 品位逐渐降低， 当浸出液的金品位太低时， 继续延长 堆浸时间， 金的浸出率增幅很小， 此时可停止氰化物 喷淋。 矿石 破 碎 粒 度 0 ～ 20 mm， 氰 化 物 浓 度 为 0. 05， 氰化物喷淋强度 50. 71 L/ （m2h） ， 浸出试 验效果见图 3。 从图 3 可以看出， 浸出时间在 9 ～ 10 d 左右即 可浸出完毕， 因此本次柱浸时间选择 10 d。 2.1.2.4 氰化物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 43矿产保护与利用 2005 年 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。在堆浸生产中氰化物浓度 一般控制在0. 02 ～0. 1 之间， 先选用高浓度， 然 后再逐渐降低浓度。 图 3 浸出喷淋时间试验结果曲线 本次柱浸氰化物浓度试验考虑到是堆浸生产的 模拟， 试验矿样少等原因， 氰化物浓度一次确定， 不 再逐渐递减。此次氰化物浓度分别选择 0. 05、 0. 065、 0. 08三个条件进行试验； 矿石破碎粒度 为 0 ～20 mm、 氰化物喷淋强度 50. 71 L/ （m2h） ， 浸出时间为 10 d， 浸出试验结果见图 4。 图 4 浸出喷淋浓度试验结果曲线 从以上的试验结果曲线图来看， 随着氰化物浓 度的增加， 金的浸出速度和浸出率都逐渐增高， 在综 合考虑提高浸出率和减少氰化物用量的情况下， 此 次柱浸氰化物浓度选择 0. 065。 2.1.2.5 矿堆洗涤 柱浸结束后， 用 pH 10 ～11 的石灰水进行矿渣 洗涤 2 d， 洗涤液回收， 可用于配制新的浸出液。洗 矿后对浸渣进行消毒处理。 2.2 炭吸附试验结果讨论 本次氰化浸出的已溶金， 采用活性炭吸附回收， 产出载金炭后， 再解析、 电解得成品金。活性炭选用 椰壳炭， 粒度 6 ～16 目。 2. 2. 1 炭吸附时间对金吸附率的影响 为确定适宜的炭吸附时间， 减少载金炭的磨损， 进行炭吸附时间试验。试验结果见图 5。 图 5 炭吸附时间曲线 从图 5 曲线可知， 随着炭吸附时间的延长， 吸附 率逐渐增加， 吸附8 h 以上均可达到99. 50以上的 吸附率， 试验选用吸附时间为 8 h。 2. 2. 2 底炭密度对炭吸附率的影响 底炭密度的高低， 直接影响炭吸附率， 为选用适 宜底炭密度， 进行了底炭密度试验。试验结果如图 6 所示。 图 6 底炭密度试验曲线 53第 1 期 王勇海 等 甘肃省某地金矿柱浸试验研究 从图 6 曲线可知， 随着底炭密度的增加， 吸附率 逐渐升高， 当底炭密度在 15 g/ L 以上时， 金吸附率 可达到 99以上， 试验选用 15 g/ L 底炭密度。 2. 2. 3 综合条件 为验证柱浸工艺流程中各浸出条件的选用是否 最佳， 技术指标是否稳定， 故进行流程综合条件试 验。综合条件为 矿石破碎粒度为 0 ～20 mm、 氰化 物浓度 0. 065、 氰化物喷淋强度 50. 71 L/ （m2 h） 、 浸出时间为 10 d。从试验结果分析， 综合条件 的选择是比较稳定的。试验流程见图 7。 3 含氰废水净化处理 为防止含氰废水对环境的污染， 解除氰化物提 金法使用的后顾之忧， 采用活性氯法处理含氰废水 是目前应用最多的一种方法。其原理是， 在一定的 介质条件下， 利用氯的强氧化性， 使氰化物氧化， 最 终变成无毒的 CO2与 N2。通常使用的除氰药剂有 液氯（ Cl2） 、 漂 白 粉〔 Ca（ ClO） 2〕 、 漂 白 精〔 Ca （ClO） 2〕 、 次氯酸钠 （NaClO） 等。 考虑到废水呈碱性和除氰药剂的稳定性及成 本， 本次试验采用碱氯法处理， 除氰药剂选用漂白 粉。氰化浸出贫液中剩余 CN - 浓度为 120 mg/ L， 需 要进行净化处理后才能排放， 添加漂白粉消除有害 成分 CN - 。漂白粉用量试验结果见图 8。 图 8 漂白粉用量试验曲线 从图 8 可知， 随着漂白粉用量的增加， 贫液中 CN - 浓度逐渐降低。漂白粉用量在 10 g/ L 以上， CN - 浓度降低到 0. 5 mg/ L 以下， 达到国家允许工业 用水排放标准。试验选用漂白粉用量为 10 g/ L。 4 结 语 （1） 根据甘肃某金矿石岩矿鉴定及金的物相分 析， 所采用的柱浸提金工艺处理该矿石， 技术上是可 行的。 （2） 根据原矿多元素化学分析结果可知， 矿石 伴生有害组份含量很低， 使金的柱浸氰化浸出过程 不受影响。 （3） 通过柱浸条件试验， 选择矿石破碎粒度为 0 ～20 mm、 氰化物浓度 0. 065、 氰化物喷淋强度 50. 71 L/ （m2h） 、 浸出时间为 10 d、 pH 10 ～ 11 较 为适宜， 最终获得了金浸出率为 89. 76 的较高指 标， 说明矿石为易浸矿石， 可浸性好。 （4） 通过炭吸附试验， 选用 8 ～16 目椰壳炭、 炭 吸附时间在 8 h、 底炭密度在 15 g/ L 贵液以上时， 金 吸附率可达到 99以上。 （5） 含氰废水通过用碱氯法净化后， 达到了国 家允许工业用水排放标准。 63矿产保护与利用 2005 年