綠色生態(tài)黃金礦山建設綜述

徐 超，高騰躍，張文平，蔡明明，陳艷波，秦廣林

（山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實驗室分公司，山東 煙臺 261441）

中國是黃金資源較豐富的國家，黃金儲量排名位居全球前列。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，世界上有80%以上的黃金是采用氰化浸金法提取的，黃金行業(yè)氰化物使用量占氰化物使用總量的52.3%[1]。但是氰化物具有劇毒性，對生態(tài)環(huán)境存在非常大的潛在危害。此外，隨著含砷、碳、銅等多金屬伴生型難選冶金礦的開采比例逐漸增大、生產技術及規(guī)模整體水平的提高和人類社會環(huán)境意識的增強，我國黃金生產企業(yè)和科研工作者在含氰尾礦尾液的凈化處理和無氰浸金技術等方面開展了大量工作，以解決含氰尾礦、尾液的環(huán)境危害問題。

1 含氰尾礦尾液的凈化處理技術

1.1 氰化尾液的凈化再利用

含氰廢水的回收再利用技術與工藝可分為兩種，分別為間接方式和直接方式。間接回收再利用采用的技術有炭吸附、樹脂吸附、萃取和膜分離技術等，目前均處于試驗研究過程中。直接回收再利用是將氰化貧液直接返回氰化流程，在此過程中，各種雜質金屬不斷累積，此方法無法長時間持續(xù)進行。

目前，較為成熟的凈化回收技術是AVR法，即氰化廢液先酸化至弱酸性，充氣使大部分HCN揮發(fā)，采用堿液吸附裝置吸收HCN，回收生成的NaCN返回流程使用，進而通過沉淀去除氰化物溶液中的重金屬離子[2]。該方法適用于處理總氰含量大于150 mg/L的高濃度氰化廢水；對于尾液中低濃度總氰含量或含有較多雜質金屬離子，不建議采用此方法。

1.2 氰化尾礦漿的凈化處理

對含氰尾礦漿直接處理的工業(yè)應用較少，實驗室主要集中在堿性氯化和因科兩種處理工藝研究[3-4]。

堿性氯化法是將含有氯離子氧化劑加入含氰廢水或尾礦中，pH控制在10～11，反應將會產生氰酸鹽，氰酸鹽在一定條件下轉化為碳酸鹽和氨，該方法可將游離氰化物降低到小于0.5 mg/L，有毒重金屬則生成難溶沉淀物，廢水中的砷被氧化后形成更難溶的砷酸鈣得以去除，水指標達到國家規(guī)定的排放標準。但該方法應用過程中會有劇毒性的CNCl產生，需要對設備嚴格密封；當廢水中鐵氰絡合物含量較高時，處理后總氰易超標；此外，該方法處理后的尾液中余氯較高，無法直接排放。

因科法是將焦亞硫酸鈉或者二氧化硫與空氣充入含氰尾礦漿中，用Cu2+做催化劑，氰化物被氧化為CNO-，隨后水解轉化為CO32-和氨。部分國內外礦山利用因科法能把廢水中總氰降低到低于0.5 mg/L，廢水中的重金屬也能夠以沉淀形式去除。廢水中含砷較多時，砷可以被二氧化硫還原，會造成砷的去除效果不佳，導致處理后水中砷含量超標。

含氰尾礦漿直接處理產生的重金屬沉淀物殘留在尾渣中，尾渣毒浸重金屬含量易超標，給環(huán)境帶來較大的潛在危害，因此該工藝的應用前景不很樂觀。

1.3 固液分離洗滌法

固液分離洗滌法是國內研發(fā)的新型含氰尾礦漿處理工藝，該工藝目前已在得到工業(yè)應用，取得了良好的處理效果，處理后固體尾渣達到工業(yè)固體廢棄物Ⅱ類標準。

該工藝通過采用壓濾機對氰渣進行壓濾洗滌，回收氰渣中的貴金屬同時脫除含氰化合物。隨后對洗氰濾液采用化學處理方式進行降解，去除氰化物并沉淀重金屬。

2 無氰浸金技術

2.1 硫代硫酸鹽浸金

目前，硫代硫酸鹽法浸金較為流行，可用浸金藥劑均屬于易溶于水，并且能與金形成穩(wěn)定的絡合物[5]。一般采用O2作氧化劑條件下，反應式如下：

根據(jù)硫代硫酸鹽在酸性條件下易被氧化、在堿性環(huán)境下很穩(wěn)定的特點，浸出過程中需加入氨水進行pH值的調整，同時使溶液中的銅形成銅氨配離子，促進增強金的浸出。

硫代硫酸鹽浸金技術在處理含銅、砷、銻、碳質金礦時，其浸出率和綜合經濟效益均優(yōu)于氰化物浸出，但是該工藝受溫度的影響比較明顯，浸出過程中藥劑消耗量大，浸出后貴液中金的回收和硫代硫酸鹽的循環(huán)使用效果不佳，因此該工藝仍處于實驗室研究階段。

2.2 硫脲法浸金

硫脲是一種易溶于水的有機化合物，在堿性溶液中易分解，其反應式如下[6]：

硫脲法浸金速度非常高，在處理特定含金礦物也具有一定優(yōu)勢。但是，由于藥劑價格昂貴、成本非常高。近年來，硫脲列為可疑致癌物，硫脲法的工業(yè)化仍需論證。

2.3 多硫化物法浸金

多硫化物主要有多硫化鈉、多硫化鈣和多硫化銨等，其中浸金最常用的是多硫化銨溶液[7]。多硫化物法適合處理含As、Sb的難浸型金礦，與氰化法相比，其具有選擇性強、浸出速度快、浸出率高等特點，經濟效益高于傳統(tǒng)氰化工藝。但是多硫化物自身熱穩(wěn)定性差，分解物易造成環(huán)境的污染，在工業(yè)應用中對設備的密封性要求非常高。此外，該方法的藥劑濃度相對較高、消耗量較大，對金的浸出率較低，因此此方法僅適用有一定局限性。

2.4 石硫合劑法浸金

石硫合劑法浸金工藝是多硫化物與硫代硫酸鹽的聯(lián)合作用，此工藝更適于處理難浸金礦石，且金的浸出周期明顯縮短。石硫合劑浸金法目前的研究主要集中在浸出工藝和機理方面，對后續(xù)工藝和綜合利用情況仍需探索。

3 結論

本文綜合查閱現(xiàn)有技術資料并結合現(xiàn)場生產實踐，對氰化技術的改進方法進行了綜合論述并對優(yōu)化工藝的可行性進行了分析，可為涉氰黃金行業(yè)的綠色礦山建設提供技術參考。同時，為最大程度緩解環(huán)保與生產之間的矛盾，繼續(xù)、深入研發(fā)更加高效、清潔的氰化尾礦尾液處理技術和非氰浸金工藝仍是重點工作。