氰化法在堆浸提金工藝的應用和研究

王篤軍

摘 要：本文根據實際應用，對氰化法在堆浸工藝上的應用進行了研究，提出了一些合理建議和注意事項，提高了現場實際生產效率，為客戶創造了更大的價值，并對綠色新型浸金劑的應用提出展望。

關鍵詞：氰化鈉 堆浸 注意事項 浸出率 無氰浸金劑

中圖分類號：T113 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（b）-0066-02

氰化法是以氰化物等物質組成的混合溶液作為浸金的溶劑，目前常用的是NaCN水溶液，浸出含金礦石中的金，然后再從含金浸出液中提取金的方法。氰化法提金主要包括氰化浸出：在一定濃度的氰化物溶液中，并有氧（或氧化劑）存在的條件下，含金礦石中的金與氰化物反應生成一價金的絡合物而溶解進入溶液中，目前常用氰化鈉，出金的工藝方法有槽浸氰化法和堆浸氰化法兩類。堆浸氰化法，又稱堆浸法、堆淋法，主要用于處理低品位金礦石。1971年世界上第一家工業規模的金堆浸場在美國內華達州投產，目前已發展成為成熟的工藝。

1 氰化法在堆浸提金工藝的應用

金礦氰化堆浸提金工藝就是將低品位的金礦破碎至一定粒度（或造粒），堆積在由瀝青、混凝土或塑料等材料鋪筑的防漏底墊上，用低濃度NaCN在礦堆上噴淋，使金溶解，含金的溶液從礦堆上滲濾出來，然后用活性炭吸附等方法回收金。

1.1 堆浸常用物資

金礦專用彩條布20m×30m（或土工布），噴頭（水帶），裝噴頭三通、彎頭，噴淋分水管，柴油自吸抽水機或（電動自吸泵、離心泵）配套水管或軟管，三通（可自制），噴淋主管四通或三通（自制），活性炭吸金塔（根據堆場大小自制半噸一噸二噸塔），過炭用自吸水泵配套?；钚蕴侩娊鈾C（大礦山用300、500、1000kg）活性炭可重復使用5～6次。燒炭用大鐵鍋，370～500kW鼓風機，中頻感應煉金爐，坩堝，金模，鋏子，硼砂，硝酸，鹽酸等。土工挖機、汽車、裝載機等生產工具，堆場水、電、生活用品，生產金礦堆浸工藝常用于開發礦體小或品位低的金礦，或兩者兼有，而不能用常規方法開發利用的礦床。

1.2 工藝簡介

堆浸提金對地形條件要求不高，可因地制宜，根據地形特點分別設置永久性卸堆式堆場或疊加式堆場。如山頂、山坡地勢較緩、較開闊，宜用以構筑永久性卸堆堆場。原礦處理，原礦用顎式破碎機及圓錐破碎機破碎至一定粒度（20～60mm）后，直接去堆淋；或者進行制粒處理（使較細顆粒團聚成粗粉團粒），之后將礦石通過鏟車運至礦堆處進行筑堆。

1.3 堆浸系統

在鋪設好的礦堆上，設置堆淋系統。氰化溶液與礦堆反應后，從礦堆底部滲出含金溶液（貴液），流入貴液池，經貴液泵打入吸附柱，活性炭吸附后的溶液為貧液，貧液返回噴淋系統再利用。

1.4 主要特點

（1）堆浸氰化法是含金低品位礦石破碎或團礦成為3～10mm的塊礦，堆垛在防滲的底墊上，用氰化液從礦堆頂部噴淋，使礦石中的金溶解，含金貴液從礦堆中滲濾出來，匯集流入貴液池中。堆浸得到的含金貴液可用金屬鋅置換法、活性炭吸附法等回收金，回收后的貧液返回堆浸作業循環使用。（2）堆浸氰化法生產成本低，可很快投產，堆浸規?？纱罂尚?，每堆礦石多可至數萬噸，品位低于0.6g/t的礦石一般不經破碎直接堆浸，0.6～1.0g/t的礦石破碎至一定粒度后堆浸，品位更高者粉碎后制粒堆浸。

2 氰化法在堆浸提金工藝的研究

2.1 溫度和時間

金在NaCN溶液中浸入的快慢，和環境溫度成正比，但是85℃是最高溫度極限，建議不要低于11℃，溫度越低浸金速度越慢甚至停止。堆浸一般是在自然環境中工作的，非洲國家十分適應氰化堆浸。浸出率受浸出的時間影響很大。浸出時間的長短和滲透性、礦粒，金的分布特點等相關，實際浸出的時間一般為實驗室試驗時間的5倍左右。實踐證明：比如礦品位是1.8～3.6g/t，產量5000～8000t/批，堆的高度為2.6～5.6m，經測定實際浸出時間一個月左右就可完成浸出任務。

2.2 水力強度和含氧量

現場的噴淋強度一般為15L/m2·h左右。如果強度過大，NaCN有用物質的損失就十分嚴重，且強度過大，含金貴液的濃度下降很大，貴液雜質增多等弊端。含氧量越大，對浸金越有利。采取各種辦法培加含氧含量，向礦堆吹入空氣是很有效的辦法，在筑堆時埋入竹筒、木棍等，待浸出一段時間后拉出這些埋入物，使礦堆產生一些松動，提高滲透性有利于金礦的浸出，在礦石堆浸一段時間后，對積水的部位采用局部松動爆破，也起到了松動礦堆，改善滲透性的作用。另外，還將鉆有許多小孔的管子埋入礦堆中，將管內灌滿氰化液，氰化液通過小孔向四周滲透，蘇丹某礦鼓風增氧后浸出時間由33天降為28天。

2.3 NaCN濃度和酸堿度

NaCN溶液濃度應控制在0.06%左右。關于NaCN溶液的濃度與金的浸出速度的關系，實踐證明：當NaCN濃度低時，金的浸出速度僅僅取決于NaCN溶液的濃度。反之，NaCN溶液濃度高時，金的浸出速度只取決于氧的濃度，與NaCN的濃度無關。實際工作中，全面考慮時間和物質消費量與成本的關系。NaCN浸液一定有穩定的堿度，pH值一般控制在10左右。過低NaCN易分解，產生毒氣；過高，金的浸出就明顯減慢。一般用價廉的石灰作為保護堿。

2.4 礦堆高度和礦石粒度

礦堆高度取決于礦石的性質，一般滲透性好的礦石，礦堆可以高一些，否則反之。目前我國堆浸礦山平均高為3m左右，國外為6m左右。礦堆究竟多高才合適，可通過試驗來確定。生產實踐表明，礦堆太高會影響其下部礦石的供氧量及滲透性，從而會降低浸出率。

礦石粒度的大小對浸出率的影響很大。一般而言，粒度越小，則所需浸出時間越短，而浸出率也越高。但在生產實踐中，若細粒級含量過多（指-200日含量超過40%以上），則會影響浸出率，這是因為細粒級過多會使礦堆表面結板而形成溝流，影響溶液滲透。

3 出金

從氰化浸出液中提取金。工藝方法有加鋅置換法（鋅絲置換法和鋅粉置換法）、活性炭吸附法（炭漿法CIP和炭浸法CIL）、離子交換樹脂法（樹脂礦漿法RIP和RIL）、電解沉積法、磁炭法等。鋅粉（絲）置換法是較為傳統的提金方法，在黃金礦山應用較多；炭漿法是目前新建金礦的首選方法，其產金量占世界產金量的60%以上；其余方法也在黃金礦山得到應用。

4 結果

經過國內及非洲某些國家現場氰化堆浸的實際生產，取得了預期的結果，客戶十分滿意。

5 氰化物的替代品

隨著環保要求的逐步提高，替代氰化鈉浸出黃金的無毒浸金藥劑發展成為必然趨勢，目前我國已有多座無毒浸出生產的礦山，環保型無毒浸出的藥劑種類也比較多，藥劑效果基本上能替代氰化鈉，但仍需進一步改進，發展空間巨大。目前市場上的金礦無毒浸出藥劑主要如下。

TZ20黃金無毒浸出劑、東北虎、金欣、王牌環保無毒高效溶金劑、金斧、環保型提金劑、金礦非氰無毒提金藥劑、89提金劑、石硫+堿催化合劑等。針對不同的礦石，幾種藥劑的作用各有不同，在浸出效果、回收率方面各有特點。主要根據礦石性質的不同對不同藥劑的選擇也有很大差異，對于正常氧化礦幾種藥劑的作用與氰化鈉比較相差無幾。但對于某些難處理礦石則呈現出“各有特點”的浸出效果。綜合來看，無毒浸出目前來說基本實現工業化生產的需要，但仍需繼續改進。

參考文獻

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