金矿氰化堆浸技术简介.pdf

一 3 0 2 0 0 1． 年 第 4期 金矿氰化堆浸技术简介 张夏弟 刘世坚 褚晓华 黑龙 江 省冶 金研 究所哈 尔滨1 5 0 0 4 0 金矿 氰化浸 出的方法 有搅 拌浸 出 、渗滤 浸 出和堆浸 等，现将 堆浸出技术简介如下 。 I 氰化堆浸技术的 由来 将低 品位矿石或等外矿石堆积在 由沥 青 、混 凝 土或 塑料 薄 膜 等材 料铺 筑 的 防漏 池底 上 ．用稀 的氰 化物 溶液 在矿 堆 上喷淋 ， 使 金 银 溶解 ，母 液 从矿 堆 中渗滤 出来 ．流 入 矿 堆 周 围 的沟 中 ，再用 管 子把 母 液 导入 储 液 槽 。 用锌 粉 置 换 沉 淀法或 活 性 炭 吸 附 一 电积法 从母 液 中 回 收金 ．贫液 返 出 此 法 称之 堆 浸。 早在1 j 5 2年 ，西班牙矿工 在里 奥廷 图 河 岸 上 ，用 酸 性溶 液 渗滤 浸 出氧 化铜 矿 从 那 以 后 ，堆 浸 法便 广 泛用 于处 理 斑岩 铜 矿的露采等外矿 。五十年代后期 ．铀的生 产 者 用堆 浸法 从边 界 品位 矿 和正 在 开 采 的 小矿 中提 取铀 1 9 6 7 年美 国矿 务局 提 出用 氰 化 物 溶液 堆 浸 含有 亚 微 米 金粒 的多 L 围 岩 的石 灰 石和 自云石 泥 砂矿 l 9 6 9 年 发表 了堆 漫提 金 的试验 研究 报 告， I 9 7 1年 迅速 在卡林、科特茨等矿山推广应用。 2 氰 化堆浸技术 的优点 氰化堆浸技术的主要优点是①工艺简 单，操作容易②流程短，占地面积小③ 可处理低 品位 矿和 边界 品位 以下的等外矿 ， ④适应性很强．规模可从几千吨到几万吨 投 资少，是普通氰化厂的 2 0 --- 2 5 ％；⑥生 产费用低，是普通氰化厂的 4 0 ％ 以 5 0万 吨矿 堆漫为例 ．矿 石处理费仅为I ． 1 4美元， 吨 ．其中筑底 0 ． 5 0美元， Ⅱ 屯，堆矿 0 ． 1 0美 元， Ⅱ 屯．堆浸 0 ． 5 0美元肫 ，碳 吸附 0 ． 0 2美元 ／ 吨 ，碳再生 0 ． 0 2美元／ 吨 。 3 适合堆浸的矿石 3 。 l 金矿 的分类 从贵 金属 冶金 观 点 看 ， 金矿 大 致 分 为 六大类①石英脉或石灰岩 中含有细粒 自 然金的单一氧化矿 ②金与少量黄铁矿和 砷黄铁矿共生的单一硫化矿 ；③砂金矿 ④ 含金矿 物不 易溶 于氰化 物 溶液 的难 选 矿 ⑤含贵金属的复杂硫化矿 ⑥伴 生有 贵 金 属的 重 金属矿 。 只有 单 一氧 化矿 、单 一 硫 化矿 和砂 金矿 适合 于堆 浸 ，且堆 浸 物 料 必须具备如 下特 征①金银可用氰化法 浸 出②金粒特别细 ；③围岩 多孔．虽经 长时间浸出．仍 能渗 滤溶液 ④ 孔隙度低 的矿石可用破碎的方法把金解 离出来 ；⑤ 不 含消耗 或破 坏氰 化 物 的 或 干扰 金 与 氰 化 物 反应的 物 质 如锑 、锌 、 铁 、铜和 砷 的 部分氧化的硫化物 ；⑥不含能吸附金氰络 合物的，或使金过 早沉淀的碳质材料 ⑦ 不舍阻止溶液渗滤 的粘成份 ⑧不含消 石灰 高的造 酸成 分 。 3 ,2 什 ，厶样的矿石适合堆漫 适合堆浸的含金矿床类型有 7种；① 含 亚 微米 级 金粒 ．以及 少 量 黄铁 矿 、方 铅 矿 、毒砂和辉锑矿 的石灰粉砂岩 ；②含微 米 级 金 粒 与 残 余 氧 化 铁 共 生 的 硅 质 耪 砂 岩 ③细粒金赋存在晶粒界面 的砂质 自云 石矿 ④在石英脉 中，金产 在褐铁矿 空穴 和裂缝里 ；⑤母岩与含有游 离金和少量黄 维普资讯 ‘ 黑 龙江 冶 金 铁矿 的小石英脉交切 ；⑥岩石层里有游离 金的片岩⑦温泉产的硅质石英岩。 4 堆 浸池衬底 的构筑 目前 ，所用的衬底材料有 ①尾矿与 皂土混合压实②沥 青或铬酸 盐与木质混 合 ，铺 在 压 实 的 ，井 用沥 青 保护 层 复 盖的 砾石上 ③钢筋混凝土④塑料薄膜或橡 胶板 铺在光 滑 的、复盖有 O ． 6 - ．- 0 ． 9米 厚的经 洗 涤 的砂 和砾 石表面 。 选用 材 料 的原 则是 价廉 而 不易破裂 ， 分片 材 料 在 现 场 易 于接 合 而 不漏水 氯磺 酸 化 聚 乙烯 合 成橡 胶 比聚烯 烃 有 更好 的 防 破 裂性 ，但 较 贵 ，又不 易在 现 场焊 接 ； 而 塑 料薄 膜 堆 浸 场地 虽 比沥 青 、混凝 土 或皂 土 的 费用 低 ，维 修 也方 便 ，但 所有 的塑料 衬底 均 易被 大块 矿 的尖 角 和边 刃 所刺 破 ． 因此 ，常常 在塑料薄膜上 再铺上一层 1 0 - - 2 0 厘米厚 的粒度 为 2 厘米 的 卵石 。这样一座 一 万 吨的矿 堆衬底约 需 5 0 0公斤卵石 。 5 堆浸实例 工业 上采 用两 种 堆 浸 ， 一种 是 浸 出时 间 以天 计 的 短 期堆 浸 ，一 种 是 浸 出时 问 以 月计的长期 堆浸 ． 5 ． 1 短 期堆 浸 将矿石 破碎到 0 ． 7 ～ 1 ． 9厘米 ，在池底堆 至1 ． 2 ． 5 米 高 ，每 堆 矿石量1 0 0 0 - 1 0 0 0 0 吨，浸出时间 7 ～ 3 0天。浸出完后，把废矿 石运走 ，再 堆上新矿 石 。如 美 国园 山金矿 ， 品位 金 2克吨 ，银 2克吨 ．工业生产时间 为 7 年 ，堆 浸 指标 如下浸 出率 6 2 ％，浸 出的总 矿石量 为 3 O ． 8万吨 。每次 2 4堆 ，堆 高 4 - 3米 ，每堆 1 ． 2万吨 ，浸 出 4 0天 ，氰 化物溶液浓度 5 0 0克／ 吨，用淋浴喷头喷淋， 喷 液应 为水 滴 不 是雾 状 ， 以免 蒸 发太快 ， 冬季须用 加热套 管 ． 防止冰冻 。 溶液单耗 2 1 5 克， 吨， 石灰单耗2 7 0 克， 吨， 浸出液流速6 7 ．5 米／ 分 ，喷淋 量与筑堆 面积有 关，约 为 0 ． 0 0 2 7 升， 秒 平 方米 ，矿 堆 周 围筑 明沟 ，上面 复 盖 大块 矿 石 ，以防 止 外 来 夹 杂物 混 入 。浸 出液含金量 0 ．8 o 吨，用活性炭吸附后解 吸，解吸液含金量 8 o邸 屯 ，三个并联的电 解 槽 ，不锈钢 丝棉 作 阴极 ，在 6 0安培 、2 ． 5 伏下 进行 电积． 待钢丝 棉上 的金银量达 l 6 ． 5 7 克／ 公斤时 ，与熔剂 一起装 入坩锅炉 内熔炼 ， 铸成 贵金属 锭，再送精炼 厂提纯 ，年 产 1 5 5 公斤 金 ，7 7 ． 8公斤银 。 美 国 费杰 特 建筑 公 司在 蒙 达拿 州北 部 建 立 了一 个堆浸 场 ，雇 工 1 8 5 人 ，采用现 代 挖 土 设 备 采矿 、筑堆 浸 池 底 ，铺 当地 的 皂 土 0 ． 3 0 厘米 厚。三 个露天矿 ，其 中佐尔 特 曼有 2个露 天矿 ， 日产矿 石 1 ． 5万 吨 ．矿 石 堆至 9 米 高 ．用 带有 锯 齿的推 土机推 平 后 进 行 浸 出 。浸 出液用 穿孔 的塑 料 管在 矿 石 表面进 行喷淋 ．浸 出母 液经 明沟 流入 4 6 0 立 方米 的 储液槽 ，再 从 储液槽 泵入 2辆 装 有过 滤 机 的 拖车 ，一辆 拖 车 的过 滤 机过 滤 溶 液 中的 固 体 ，另 一辆 拖 车过 滤 锌 粉置 换 沉 淀的金 泥 。滤液返 回 4 6 0 立方 米的 贫液 储 槽 ，再 用 管子 返 回 浸 出 ， 两个 槽 都衬 钢 筋聚氯 丁橡 胶 以防漏 。浸 出时间 4 O天 ，回 收 率为 6 5 ％。另一 个露 天矿 是兰 达斯基矿 ， 日产矿石 2 ．2万吨。堆浸场用皂土衬底。两 处共有 5 0 o 0万 吨可堆 浸矿石 。 5 ． 2 长期堆漫 长 期 堆 浸 主要 用 于 未 经 破 碎 的 ， 多孔 的边 界 品位 的露 采 矿 石 ， 矿 山经 爆 破 开采 后 ， 矿石 可 能还 有 些 大 块 ，但 大 部 分粒 径 为 l 5厘米 ，堆矿 量 为 1 - 2 0 0万 吨 ，矿堆 形 状 为截 头 的金字 塔 ，高 9米 。浸 出时 问 有的长达几年浸出后的废矿留下，用粘 土复盖，植树造林。美国科特茨金矿 公司 第一 个矿 堆 2 0 0 万 吨 ．采 用堆 浸一 活性 炭 吸 附一 电解法回收金 。 维普资讯 一 3 2 2 o O 1 年 第 4期 6制粒技术 的应用 7 ． 2 酒精解吸法 用 I ％Na OH、0 ． 1 ％Na C N、2 0 ％酒精 影 响 堆 浸技 术 指 标 的 主要 因 素是 矿 石 的渗滤性 。因为矿石中或多或少含有些粉 矿 ，筑 堆 浸 出 时 ．不可 避 免 地产 生偏 析 ， 尤其 是含粘 土 的矿 石 ．很 难 使溶 液均 匀 地 流过 矿 堆 ．甚 至无 法进 行堆 浸 。 为此 ．美 国矿 务局 对 含粘 土矿 的堆 浸 进 行 过研 究， 发现 矿石 与氧 化钙混 合 ，制 粒 、静 止 7 小 时 ．氧 化 钙 与矿 石 里 的 硅酸 盐 反应 ，形 成 坚硬 的水 台 硅 酸 盐骨 架 ，可 使矿 粒 多孔 ， 浸 出 强度 高 。又发 现 水 泥可 以代 替 石灰 作 粘结 剂 。如果 用椰 子席 盖上 ，再 进 行喷淋 ， 可 急剧 地 减 少 矿 堆 表面 的 磨蚀 ，保证 好 的 渗滤速度 该 局 对 含粘 土金 矿 制 粒 堆漫 的试 验 表 明有 如 下优 点 I 矿 石 粒度 细 ．金 解 离 充分，制粒 后堆浸，孔隙度高．能为金溶 解提 供 必要 的氧 ，因而 浸 出率高 ， 由制 粒 前 的 2 0 ％提 高 到 7 5 ％ 2制 粒后堆浸 不 产 生 偏析 现 象 ．渗滤 速度 大大 增加 ．因而 浸 出时间 由 1 3 3天缩短 到 l 5天 } 3 制粒 矿堆浸 ．有利 于用水洗涤漫完矿堆中残余 的氰化物 ．有利 于环境保护 。美 国纽芸特 采 矿公 司在嗣 刺 盖里奇 露天 矿投产 了 2个 制粒 堆矿场 第一个矿堆 5 0 o o吨 ，用石灰 制 粒 ．第 二个矿 堆 2 0 0 0吨 ，用水泥作粘 结 剂水 泥用 量与矿 石粒度 有关 ．当矿石． 3 2 5 目为 5 0 ％时 水泥用 量为 9公斤／ 吨矿 。 在 8 0 “ C时解吸 。加酒精 能使洗 涤时 间减 少 到 5 小时。但其挥发损失大 ．还必须注 意防火和防爆。 7 ． 3 高压解 暇法 用 0 ． 1 ％Na OH、0 ． 1 ％Na C N，在 l 6 O ℃ 、 2 ． 1 X I O P 。的条 件下解 吸 。该 法碱 耗减少 ， 缺 点 是 需要 高 压 ．且溶液 必 须 冷 却 后 才 能 减压 ，以免爆炸 。 7 ． 4 南非荚美研究所解畈法 先用 与浸 出母液 等体 积 的 5 ／ Na OH 2 ％Na C N 溶 液 ．在 9 0 “ C时解 吸 ．然 后 用 5 倍母 液体积 的热 水洗 涤 5 小 时 。该 工 艺的优点是 时间 短 ．总共 9 - 2 0 小时 缺点 是工 艺复杂 。 8 环保 与防护 氰 化 物 是剧 毒物 质 ．必 须 注 意 环 保 与 防护 。国 外堆 浸 的保 护 措施 有 堆浸 场 地 周 围打 井 ， 以测 试 地 下水 中有 无 氰 化物 溶 液渗 入；溶液的 P H值应严 格控 制 在 l I 1 ． 以减 少氰 化氢 生 成 的可 能性 ；母 液池 应 殴 计 得足 以容纳 最 大 暴 雨 的经 流 ， 以防 止浸 出时或矿堆废弃 时 氰化物溶液排到集水 区 沉淀 池 一 股 为土 结 构 ．用 聚 氯 乙烯 板 或聚 乙烯 板衬 里 以防 渗漏 ；氰 化物 溶 液 池 地 区 应设 警 示牌 ，筑 围墙 ， 以防 止 人 畜进 入 采用 次 氯 酸盐 、氯 气 等处 理 泄 出来 的 氰化 物溶液 。 7 解 吸技 术的发展 9 结语 目前 ．从载金 炭中解吸金 的方法有 四 个 } 7 ． 1 霍姆斯特克解吸法 用 0 ． I ％Na C N、I ％Na OH．在 8 5 ℃时 ， 解吸载 金炭 ．解吸 到 1 5 0克， 吨，需要 2 4 0 小时 。该 工 艺 首先 在 美 国 霍姆斯 特 克金 矿 工业应 用 ．井 已在全世 界各金矿 推广 应用 。 以上简 单 介 绍 了金 矿 氰化 堆 浸 技 术 ． 除 环保 和 防护 这 一 工艺 环 节 外 ， 都 已成 功 地 应 用于 生产 。因此 ，今 后 需 要 冶金 、化 工以及其 他相邻专业的 工作者菸同加 强对 其 环保 的研 究 工 作 ．以便 进 一 步 改 善 该技 术的环保和防护工艺。 参 考 文献 略 维普资讯