滕紹強,考永杰,栗貴瑩
(1.山東黃金礦業(玲瓏)有限公司,山東煙臺 265400;2.華測檢測認證集團股份有限公司,廣東深圳 518101)
高砷金礦常溫常壓堿浸預處理工藝的分析
滕紹強1,考永杰1,栗貴瑩2
(1.山東黃金礦業(玲瓏)有限公司,山東煙臺 265400;2.華測檢測認證集團股份有限公司,廣東深圳 518101)
現階段在高砷金礦的預處理當中主要使用的是焙燒氧化法,雖然其能夠有效提高金的浸出率,但隨著人們環保意識的不斷加強,以焙燒氧化法為代表的傳統預處理工藝已經無法與當下的可持續發展戰略要求相符合。因此常溫常壓堿浸預處理工藝應運而生,其不僅能夠順利完成高砷金礦預處理工作,同時還能大大提升金的浸出率。從簡單論述我國目前在高砷金礦預處理當中存在的問題作為切入點,著重圍繞高砷金礦常溫常壓堿浸預處理工藝進行分析研究。
高砷金礦;脫砷處理;預處理工藝
對于黃金科研工作者而言,如何有效回收以高砷金礦為代表的難處理金礦中的金,一直是其研究的重難點。尤其是隨著易浸金礦資源正在不斷減少,開發含砷金礦的重要性不言而喻,因此高砷金礦預處理工藝也成為當前的科研重點內容。但考慮到現有的預處理工藝不僅金的浸出率比較低,同時對環境污染較大,因而研究高砷金礦常溫常壓堿浸預處理工藝具有十分重要的現實意義。
伴隨著我國社會經濟的飛速發展以及科學技術水平的不斷提高,高砷金礦的預處理工藝研究也取得了不少的科研成果,并涌現出包括硫代硫酸鹽法、煤油團聚法、多硫化物法等在內的各種全新的提金方法。但由于其中的許多提金方法仍然存在諸多無法克服的缺點,譬如說煤油團聚法雖然沒有毒性并且成本低廉、具有較高的金回收率但其無法完成對包裹金及硫化物伴生金的處理,因此并未得到大規模的普及使用[1]。后期科研學者又研究出氰化法,并被廣泛運用在金礦處理當中,但由于其在提金工藝方面很難取得實質性的突破,因此也未能令人完全滿意。
2.1 氫氧化鈉強化浸出脫砷
在常溫常壓的條件之下堿浸預處理當中主要會產生以下化學反應:

并且在一定的條件之下,硫代硫酸鈉和三硫化二砷將會被進一步氧化成為硫酸鈉與砷酸鈉,而氫氧化亞鐵也將被進一步氧化成為氫氧化鐵,而氫氧化鐵則會被分解成三氧化二鐵,其中最后一項化學反應式中的化學反應程度主要由黃鐵礦的活性決定。另外,在實際的預處理過程當中會分別生成二價和三價的鐵離子,而絕大部分早已轉化為液態的砷又會被轉化生成的三價鐵離子以及金礦石當中含有的鈣質所中和,變成一種性質穩定同時不會對氰化浸出造成影響的砷酸鐵和砷酸鈣的混合物,并存在于礦渣當中,而其中會有一小部分神進入到溶液當中[2]。當完成高砷金礦的預處理時,原本難浸的物料將會轉化成易浸物料,之后通過常規的氰化浸出流程即可順利完成高效提金。
2.2 砷硫選擇性氧化預處理
高砷金礦常溫常壓堿浸預處理的實際過程當中,將選擇性進行砷硫的氧化轉化。通過充分利用砷礦物氧化速度快于黃鐵礦的熱力學原理,優先對砷礦物進行氧化,將毒砂等絕大部分有毒有害的氰化浸出的砷礦物進行氧化轉化,而以黃鐵礦為代表的其他硫化物則部分氧化,最終影響金浸出的砷、硫的選擇性氧化,而并不影響金浸出的硫,使其能夠仍然保持原物相且僅僅只消耗一小部分的氫氧化鈉。通過選擇性氧化也能夠使得在尚未經過預處理之前的高砷金礦中的物料顆??梢跃S持原有的“骨架結構”,即使在后期經過預處理之后其粒度也不會發生較大變化,從而為接下來的提金作業創造有利條件。
2.3 氰化碳吸附提金預處理
在完成高砷金礦常溫常壓堿浸預處理之后,需要向礦漿當中適當地添加一些氧化鈣進行調漿,以實現將溶液當中的雜質離子有效去除的目的,同時使得耗氰離子Men+能夠沉淀,其化學反應式為:Men++nCaO+nH2O=Me(OH)n↓+nCaOH-
在此過程當中,溶液將會被徹底凈化,進而使得消耗氰化鈉的雜質含量得以大大降低。另外,部分氧化鈣也會參與到硫酸鈉同砷酸鈉的反應當中,并由此生成硫酸鈣以及砷酸鈉沉淀,與此同時其也同樣能夠對溶液產生良好的除砷作用[3]。之后,通過壓濾礦漿,或者是直接進入到氰化環節使得濾液返回預處理,再次經過調漿之后向礦渣當中適當加入一定量的氰化鈉便可以通過常規的氰化浸出提取金。而物料當中的解離金或者是暴露金也將在短時間內迅速形成氰金絡合物并進入到溶液當中。在氰化過程當中可以進行鋅粉置換或是碳吸附,同樣,預處理過后的礦漿也可以使用硫代硫酸鹽之類的非氰化方法或是氰化-鋅粉置換的方法提金。
2.4 尾液除砷零排放預處理
在完成提金之后,可以向礦漿當中適當添加硫酸鐵,使得溶液當中鐵與砷的比值為3∶1,且pH值呈現為在7~9的堿性。如果pH值小于7呈現為弱酸性,則可以通過再向其加入一定量的氧化鈣,均勻攪拌之后進行壓濾,溶液將返回氰化并排放掉沉淀的渣[4]。砷則會以一種穩定的、砷酸鐵與砷酸鈣的混合物形式存在于礦渣當中,此時并不會對環境造成任何污染,而廢水的pH值也維持在6~9的可排放標準之內。
總而言之,隨著我國社會經濟的高速發展,人們對黃金的需求量也與日俱增,加之環境保護理念的深入人心,使得高砷金礦常溫常壓堿浸預處理工藝的研究的重要性逐漸顯現出來。本文通過從氫氧化鈉強化浸出脫砷、砷硫選擇性氧化、氰化碳吸附提金以及尾液除砷零排放這四個方面對當前高砷金礦常溫常壓堿浸預處理工藝進行簡單分析研究,希望能夠為相關研究人員提供必要的幫助。
[1] 周麗,文書明,李華偉.高砷金礦常溫常壓堿浸預處理技術及其應用[J].國外金屬礦選礦,2014,(3):11-14;43.
[2] 崔禮生,韓躍新.含砷金礦石的預處理技術發展現狀[C]//中國冶金礦山企業協會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院.2015年全國選礦高效節能技術及設備學術研討與成果推廣交流會論文集.中國冶金礦山企業協會、中鋼集團馬鞍山礦山研究院,2015:5.
[3] 孟宇群,吳敏杰,宿少玲,等.難浸金礦常溫常壓強化堿浸預處理新工藝[J].有色金屬,2014,(1):43-47.
[4] 莫偉,馬少健,喬紅光.廣西含砷難浸金精礦堿浸預處理試驗研究[J].有色礦冶,2015,(1):37-38.
Analysis of Pretreatment Process of Alkali Leaching at Room Temperature and Atmospheric Pressure for High Arsenic Gold
Teng Shao-qiang,Kao Yong-jie,Li Gui-ying
In the pretreatment of high-arsenic gold,the roasting oxidation method is mainly used in this paper.Although the leaching rate of gold can be improved effectively,with the continuous enhancement of people’s environmental consciousness,traditional pre-treatment represented by roasting oxidation The treatment process has been unable to meet the requirements of the current sustainable development strategy.Therefore,the pretreatment process of alkali leaching at room temperature and normal pressure arises at the historic moment,which not only can f nish the pretreatment of high-arsenic gold,but also enhance the leaching rate of gold. In this paper,the problems of pretreatment of high-arsenic gold in China are discussed as a starting point,and the process of alkalileaching pretreatment of high arsenic gold is studied.
high arsenic gold deposit;arsenic removal;pretreatment process
TD953
A
1003-6490(2016)11-0030-02
2016-11-15
滕紹強(1989—),男,山東招遠人,助理工程師,主要從事金礦化驗工作。