某高硫難處理金精礦超細磨提金試驗研究①

2021-01-30 07:24:18蔡創開

礦冶工程 2020年6期

蔡創開

(紫金礦業集團股份有限公司,福建廈門361008)

高硫金精礦通常存在黃鐵礦等硫化礦包裹金的現象,導致浮選過程黃鐵礦與金分離效果差,產生的金精礦金低硫高。這類精礦大多含砷,銷售價格低,采用常規氰化工藝金回收率低,需用焙燒、細菌氧化、加壓氧化等工藝處理后才能獲得高的金浸出率。焙燒法砷污染控制難度較大；細菌氧化法則存在氧化時間太長、酸量過剩、成本高等問題；加壓氧化有金硫比太低、設備材質要求高、效益不佳等缺點,這些因素導致該類型金精礦的回收利用受到限制［1-4］。

該類型精礦提金的關鍵是破壞黃鐵礦包裹,使金解離暴露。由于黃鐵礦常溫下性質極為穩定,必須采用高溫、高壓或生物催化等較復雜的技術手段,才能達到分解黃鐵礦的目的［5-6］。超細磨技術是利用超細磨設備對物料進行碾磨、沖擊、剪切等,將物料粉碎至10～15 μm 以下的微細顆粒,在機械力作用下,礦物顆粒細化,產生晶格缺陷、晶格畸變等變化而有更高的反應活性,除了能打開金的包裹,還能使原來條件苛刻的反應能在比較緩和的條件下進行［7-9］。

1 試驗

1.1 試驗原料

金精礦樣品由西北某在產礦山提供(粒度為-0.046 mm 粒級占68.2%),其化學多元素分析結果如表1 所示,金、硫物相分析結果如表2 和表3 所示。裸露金占總金的20.35%,硫化物包裹金占56.76%,結合硫物相分析結果可知,金主要以硫化物包裹金形式存在,在后續提金工藝選擇中,需要破壞硫化物包裹才能獲得滿意的金浸出率；金物相中還有20.40%的硅酸鹽包裹金,該部分金在常規磨礦條件下難以得到解離。

表1 金精礦化學多元素分析結果（質量分數）/%

表2 金物相分析結果

表3 硫物相分析結果

因金精礦中Cu、Sb、有機碳等影響氰化工藝的雜質較少,有利于氰化提金。

1.2 試驗方法

超細磨試驗:取500 g 金精礦用水調漿至濃度60%,在Y71M2-4 型立式攪拌球磨機中磨礦若干時間,磨礦介質為3 mm 剛玉球；磨完的礦漿洗出并調漿到30%左右。

堿預處理:超細磨礦漿中按40 kg/t 比例加入一定量NaOH,攪拌曝氣24 h,過程中通過補加20%NaOH溶液保持礦漿pH≥11。

氰化浸出試驗:取一定量精礦或礦漿置于燒杯中,按液固比3 ∶1用清水調漿,用氧化鈣調節pH 值至10 ～11,加入氰化鈉溶液并保持一定濃度,常溫下氰化浸出一定時間后液固分離,浸出渣分析金含量以計算浸出率,浸出液滴定氰化鈉濃度以計算氰化鈉消耗量。

1.3 試驗主要試劑

試驗用氫氧化鈉、氧化鈣、氰化鈉均為分析純。

2 試驗結果與討論

2.1 磨礦對氰化浸出的影響

取金精礦進行直接氰化浸出、常規磨礦-氰化浸出、超細磨-氰化浸出對比試驗。常規磨礦粒度為-0.046 mm 粒級占95%,超細磨粒度為-2.21 μm 粒級占80%,磨礦處理后金物相分析結果如表4 所示。氰化浸出實驗條件為:氰化鈉濃度2‰,浸出時間24 h,試驗結果如表5 所示。

金精礦在初始粒度下直接氰化浸出時金浸出率為47.91%,再磨至-0.046 mm 粒級占95%,包裹金得到一定程度的解離,裸露金比例增加,金浸出率提高到66.64%；超細磨后金浸出率可以達到80.96%,但氰化鈉耗量大幅升高。這是由于礦石中含有的磁黃鐵礦Fe1-xS(x=0～0.2)、白鐵礦FeS2等物質在細磨后會與氰化物反應,生成SCN-、SO32-、S2O32-和多硫化物等,消耗大量氰化鈉。為降低該不利影響,可在氰化浸出前對超細磨礦漿進行曝氣堿處理［10-11］。