秘魯某金礦選礦尾礦加壓預氧化工藝研究

蘇立峰，劉三平，李 賀

（北京礦冶科技集團有限公司，北京 100160）

秘魯某企業委托北京礦冶科技集團有限公司，對其金礦選礦尾礦進行開發利用。經過運營成本的測算，奧爾濱工藝和生物浸出工藝均無明顯優勢。同時，由于焙燒工藝無法滿足當地環保要求，所以加壓預氧化工藝作為重點技術開發[1-2]。

加壓預氧化處理工藝可在酸性或堿性介質中進行。其原理是在高溫、高壓的條件下，黃鐵礦、砷黃鐵礦等硫化礦物氧化分解速度快、氧化率高。該工藝預處理效果好，過程無SO2和As2O3污染，對有害金屬銻、鉛等敏感性低，反應速度快，適應性強，易于自動化[3-5]。

1　原料

試驗用礦樣為秘魯某公司提供的具有代表性的選礦尾礦。該礦樣屬含砷硫化礦，主要礦物組成為砷黃鐵礦、黃鐵礦。該礦樣的多元素化學分析結果如表1所示。

表1　某金礦選礦尾礦化學成分

2　試驗設備與方法

本試驗采用氧壓酸浸工藝，在襯鈦2 L高壓反應釜內進行。首先將礦樣按一定比例加入水，配入一定量的硫酸，將漿化后的礦漿放入高壓釜內，釜體密閉升溫。到溫后通入純氧開始計時反應，反應結束后冷卻，礦漿液固分離后送樣檢測。

3　試驗結果與討論

3.1　磨礦時間對加壓預氧化試驗的影響

試驗條件：液固比5、溫度（230±2）℃、時間3 h、始酸20 g/L、氧分壓0.83 MPa。不同磨礦時間下，礦樣加壓預氧化試驗結果如圖1所示。

圖1　磨礦時間對S氧化率及渣含S的影響

由圖1可知，S氧化率隨著磨礦時間的延長，先減小后增大，但總體變化幅度不大。考慮到現場工藝的實際情況，礦樣可不經細磨，直接配漿入釜，此時S氧化率為97.15%，渣含S為1.57%。

3.2　浸出時間對加壓預氧化試驗的影響

試驗條件：磨礦時間0 min、液固比5、溫度（230±2）℃、始酸20 g/L、氧分壓0.83 MPa。不同浸出時間下，礦樣加壓預氧化試驗結果如圖2所示。

圖2　浸出時間對S氧化率及渣含S的影響

由圖2可知，S氧化率隨浸出時間的延長，先增加后緩慢下降。綜合考慮選取浸出時間2 h為最佳值，此時S氧化率為98.62%，渣含S為0.76%。

3.3　溫度對加壓預氧化試驗的影響

試驗條件：磨礦時間0 min、液固比5、浸出時間2 h、始酸20 g/L、氧分壓0.83 MPa。不同溫度下，礦樣加壓預氧化試驗結果如圖3所示。

由圖3可知，S氧化率隨溫度增加而增大，為了得到盡可能獲得高的S氧化率，選取230℃為最佳值，此時S氧化率為98.92%，渣含S為0.62%。

圖3　溫度對S氧化率及渣含S的影響

3.4　始酸濃度對加壓預氧化試驗的影響

試驗條件：磨礦時間0 min、液固比5、溫度（230±2）℃、浸出時間2 h、氧分壓0.83 MPa。不同始酸濃度下，礦樣加壓預氧化試驗結果如圖4所示。

圖4　始酸濃度對S氧化率及渣含S的影響

由圖4可知，S氧化率隨始酸濃度增加而逐漸增大，綜合考慮選取20 g/L為最佳值，此時S氧化率為98.92%，渣含S為0.62%。

3.5　氧分壓對加壓預氧化試驗的影響

試驗條件：磨礦時間0 min、液固比5、溫度（230±2）℃、浸出時間2 h、始酸20 g/L。不同氧分壓下，礦樣加壓預氧化試驗結果如圖5所示。

由圖5所示，氧分壓對S氧化率影響較小，S氧化率均大于97.5%，綜合考慮選擇氧分壓0.83 MPa為最佳值，此時S氧化率為98.92%，渣含S為0.62%。

綜上所示，該金礦選礦尾礦加壓預氧化的優化工藝條件為：磨礦時間0 min、液固比5、溫度（230±2）℃、浸出時間2 h、始酸20 g/L、氧分壓0.83 MPa。在此條件下，S氧化率為98.92%，渣含S平均為0.62%。

圖5　氧分壓對S氧化率及渣含S的影響

3.6　氰化提金驗證試驗

對優化條件下的加壓浸出渣進行氰化提金驗證性試驗，試驗條件和結果分別如表2、表3所示。

表2　氰化提金驗證試驗條件

表3　氰化提金驗證試驗結果

從表3的試驗結果可知，氰化浸出后，渣含Au可降至0.30 g/t，Au浸出率可達95.94%。

4　結論

硫酸介質加壓預氧化處理工藝對該金礦選礦尾礦是十分有效的，在選定的優化條件下，預處理后氰化金浸出率達95.94%。優化后的工藝條件為：磨礦時間0 min、液固比5、溫度（230±2）℃、浸出時間2 h、始酸20 g/L、氧分壓0.83 MPa。

該工藝預處理效果好，過程無SO2和As2O3污染，對有害金屬銻、鉛等敏感性低，反應速度快，適應性強，易于自動化。