某礦山浮選尾礦無氰提金技術研究與應用

金銳

某礦山浮選尾礦無氰提金技術研究與應用

金銳

（甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730000）

某礦山采用無氰提金藥劑，對浮選尾礦進行炭漿法浸出工藝，回收其中無法通過浮選工藝回收的金資源。對比氰化鈉進行了試驗研究，確定了適宜的溫度、加藥量、加藥方式等工藝條件，獲得了與氰化鈉相當的工藝指標，針對1.1g/t左右的浮選尾礦，可以得到30%左右的浸出率。并應用于工業生產。表明該無氰提金藥劑可以取代氰化鈉。

無氰提金藥劑、氰化鈉、工藝條件、浸出率

1　概述

甘肅省合作早子溝金礦有限責任公司2011年建設投產2000t/d浮選廠，采用單一浮選工藝流程，投產初期浮選回收率僅為56%，通過多次工藝流程的改造，依然無法有效提高綜合選礦回收率。對原礦、尾礦進行分析發現，其中含有部分單體金和載金重顆粒礦物沒有得到有效回收。所以針對浮選尾礦進行了浸出試驗研究，通過采用常規的氰化鈉浸金試驗，可以將尾礦中40%左右的金進一步回收，但由于該礦地處黃河上游，周邊多為牧區，嚴禁使用氰化鈉，所以需要開展無氰浸出的研究。

目前國內外無氰提金技術主要有硫脲浸金、鹵素及其化合物浸金、硫代硫酸鹽浸金、多硫化物浸金、生物浸金等方法。據文獻報道，法國從1977年開始用硫脲法從鋅焙砂中提取金銀；墨西哥科羅拉多礦從1982年起采用硫脲法處理含金尾礦；澳大利亞新英格蘭銻礦從1984年開始用硫脲法處理含金銻精礦；我國研制的硫脲-鐵板置換工藝經多次工業試驗后，已在廣西某礦通過國家鑒定轉入工業生產。硫脲法提金的特點是：無毒性、對金的選擇性優于氰化鈉、浸金速度快、但其消耗量大（自身被氧化20%，80%被礦石吸附消耗）、價格昂貴。所以完全用硫脲取代氰化鈉還存在一定困難，尤其是對低品位的浮選尾礦而言。近些年，廣西某公司通過研發，生產了一種含硫脲成分的無氰提金藥劑，逐漸在堆浸提金工藝中得到應用，針對這種提金劑，早子溝金礦對比氰化鈉進行了試驗研究，通過對溫度、藥劑量、加藥方式等方面工藝條件進行對比研究，獲得了與氰化鈉效果相當的工藝指標。

2　試驗研究

2.1氰化鈉與無氰提金劑浸出效果對比

2.1.1直接浸出試驗

試驗條件見表1，試驗流程如圖1所示，試驗結果見表2。

表1　浸出試驗條件

表2　氰化鈉與無氰提金劑浸出效果對比結果

圖1　對比試驗流程圖

通過試驗情況可以看出，浸出8h時，無氰提金藥劑浸出效果比氰化鈉浸出效果好，主要因為無氰提金藥劑浸出速率快的原因。浸出16h后，兩組試驗尾渣品位都降低，最終氰化鈉浸出效果稍好，但均不理想。

2.1.2細磨后藥劑對比試驗

試驗條件如表3所示，試驗流程如圖2，試驗結果如表4所示。

表3　細磨后試驗條件

圖2　細磨浸出試驗流程

表4　細磨浸出試驗結果

試驗結果表明，粗砂細磨后，試驗結果明顯變好，最終浸出率均在37%以上，無氰提金劑浸出率略低于氰化鈉，可相差不多，但是無氰提金劑浸出速率較快，8h已達到較好浸出率。

2.2無氰提金劑藥劑條件試驗

條件如表5所示，試驗結果如表6所示。

表5　藥劑用量試驗條件

表6　無氰提金劑藥劑用量試驗結果

從試驗結果可以看出，藥劑量增加可提高浸出率，藥劑用量以1.2kg/t為宜。

2.3溫度條件對比試驗

溫度是影響浸出速率的重要條件，是影響浸出率的重要因素。試驗條件見表7，試驗結果如表8所示。

表7　溫度試驗條件

表8　溫度試驗條件

通過試驗結果可以看出，25℃時浸出率基本在45%左右。早子溝礦區基本溫度保持在18℃左右，所以應盡可能確保浸出溫度。

2.5分段加藥對比試驗

分段加藥條件見表9，試驗結果見表10。

表9　加藥條件表

表10　分段加藥試驗結果

分段加藥剛開始加1.6kg/t，4h后加0.8kg/t。通過對比不同加藥條件的試驗，可以看出，分段加藥后，最終的浸出效果較好。

2.5綜合條件試驗

綜合試驗條件見表11，試驗結果見表12。

表11　試驗條件表

表12　綜合條件試驗結果

從試驗結果可以看出，綜合最佳工藝條件，進行兩次平行試驗，獲得46.57%的平均回收率。

2.6小結

1）無氰提金劑藥劑與氰化鈉在針對2000t/d選廠尾礦浸出時，效果相當，完全可以替代氰化鈉。

2）磨礦細度對于最終浸出效果的影響較大，細度較高時，浸出效果較好，基本可以穩定在46%左右的浸出效果。

3）16h浸出結果要優于8h浸出結果。

4）藥劑用量的不同和加藥方式的不同對于浸出結果有較大的影響，分段加藥浸出結果明顯要優于直接加藥浸出結果，但是藥劑用量對于浸出結果的影響并不明顯。實際生產過程可以根據具體生產指標對于藥劑用量進行調整。

3　作用機理

無氰提金劑為含硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽和堿類等多種化合物的混合物，灰黃色固體顆粒，呈堿性，易溶于水。

硫代硫酸鹽是含有S2O32-基團的化合物，金能與S2O32-離子生成穩定的絡合離子Au（S2O3）23-，在有氧條件下：

2Au+4S2O32-+H2O+1/2O2=2Au（S2O3）23-+2OH-

聚合氰胺鈉是采用采用硫氰酸鹽、尿素、蘇打等一般化工原料經催化氧化而成的聚合物，主要成分為聚合氰胺鈉，在堿性條件下，聚合氰胺鈉溶液分解釋放N（CN）-基團，該基團在有氧條件下也能溶解金生成絡合離子，以雙氰胺鈉為例其反應過程為：

NaN（CN）2→Na++N（CN）2-

2Au+4N（CN）2-+H2O+1/2O2=2Au［N（CN）2］2-+2OH

4　工業應用

無氰提金項目于2013年3月開始施工建設，于2013年10月完成部分項目建設，包括給礦系統、排礦系統、加藥系統、以及9個浸出罐。

4.1工藝流程

該礦浮選尾礦，通過Φ45m濃密機進行濃縮至40%濃度后，由渣漿泵泵送至1#浸出罐，同時將無氰提金藥劑添加至1#罐，1#～4#罐為預浸罐，5#～12#罐為浸出吸附罐。活性炭從12#罐加入，采用空氣提升裝置串至5#罐，然后再由5#罐提出，進入解析電解工藝流程。最終的尾礦礦漿返回至原尾礦輸送系統，由油隔離泵輸送至尾礦壓濾車間。工藝流程示意如圖3所示。

圖3　無氰提金技術工藝流程示意圖

4.2生產調試

2014月11日進行了聯動試車，取得一次性試車成功，通過生產調試，給礦、排礦系統以及加藥系統均滿足生產需要。安裝Φ9.5×10m浸出罐12個，主要設備見表13。

表13　無氰提金車間主要設備清單

4.3應用效果

采用無氰提金技術對浮選尾礦進行浸出作業，可有效回收尾礦中無法通過浮選工藝回收的金。工業應用證明，該工藝的作業回收率可達到25%以上，每天可回收金金屬量500g以上，相對原礦來說，提高金綜合回收率6%以上，生產技術指標見表14。

表14　無氰提金系統生產技術指標

5　結語

早子溝金礦通過對無氰提金藥劑的綜合研究與應用，獲得了成功，有效地將浮選尾礦中沒有得到回收的金進行回收，確保在不對環境污染的前提條件下，實現了金資源的綜合回收利用。最終的排尾含金品位降低至0.8g/t左右，年可提高經濟效益3000萬元以上。該礦的無氰提金技術的成功應用，對于微細可以包裹的類似礦石有一定的借鑒意義。但由于高原地區缺氧和高海拔的特點，尾礦品位仍屬國內同類礦山中較高，后期力爭從工業參數和其他方面進行優化調整，進一步降低尾礦品位，提高回收率指標仍有一定空間。

［1］ 傅平豐.石硫合劑法浸金的原理、穩定性及應用研究進展［J］.貴金屬，2012，33（2）：67-70.

［2］ 李桂春.非氰化提金技術的發展［J］.中國礦業，2003，12 （3）：1-5.

［3］ 玉涵.氰化及非氰化提金方法綜述［J］.云南冶金，2010，39（3）：9-12.

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