某含砷高硫金精礦生物氧化-硫代硫酸鹽浸出試驗研究

王顯亮

（西部黃金克拉瑪依哈圖金礦有限責任公司 克拉瑪依 834025）

大量研究和工業應用表明，生物氧化預處理技術對高砷高硫金精礦的適用性較好[1-2]。該礦生物氧化預處理系統自2008 年底投產以來，工藝總體運行良好，但自有選廠的產能難以滿足生物氧化系統的處理能力，需要處理外購金精礦，不同產地的金精礦的質量相差較大，尤其是砷和硫的含量波動明顯，導致預處理過程工藝變化大，在采購金精礦之前必需進行試驗研究，以充分確定該金精礦對生物氧化工藝的適應性。

硫代硫酸鹽法浸金是以Na2S2O3為主要試劑，Cu2+為促進劑，在弱堿性溶液中浸金[3-4]。該工藝原料價格便宜，安全環保，不腐蝕設備，能與金生成穩定的配合物，在處理復雜的含砷含硫難處理金礦方面具有良好的市場應用前景。

1 原料性質

1.1 金精礦的化學組成

金精礦化學多元素分析結果見表1。

表1 金精礦化學多元素分析結果

1.2 金精礦中金的賦存狀態

金精礦中金的物相分析結果見表2所示。

表2 金精礦中金的化學物相

2 金精礦細磨-硫代硫酸鹽浸出試驗

將金精礦直接細磨至-0.037mm 含量90%。強堿預浸試驗條件：使用NaOH 調節礦漿pH 值至大于11，礦漿濃度40%，時間2h，攪拌速率300rpm。

硫代硫酸鹽浸金試驗條件：液固比3:1，硫酸銅0.02 mol/L，硫代硫酸鈉0.25 mol/L，硫酸銨0.2 mol/L，氨水2 mol/L，攪拌速率300rpm，浸出溫度25℃，浸出時間6h。試驗結果見表3。

表3 金精礦細磨-硫代硫酸鹽浸出試驗結果

由表3的結果，金精礦細磨后直接浸出的浸出率較低，浸出效果不理想，這說明包裹于硫化礦中的金即使細磨也難以充分暴露解離，在浸出前需要進行氧化預處理作業。

3 生物氧化試驗

從該礦生物氧化處取得菌種，在特制不銹鋼氧化槽中，經標準狀態下培養至氧化還原電位（Eh）達到600mV時，開始添加經細磨至-0.037mm含量90%的金精礦，進行生物氧化預處理。處理條件參照現運行的生物氧化工藝相關參數，設定為：液固比4:1，礦漿pH 值1.5，礦漿溫度40±2℃，氧化時間9 天。氧化渣技術指標見表4。

表4 氧化渣技術指標

由表4 的結果與現場生物氧化預處理的相關指標比較接近，認為該礦的砷硫脫除率能夠滿足浸出要求。

4 硫代硫酸鹽浸出試驗

對在已確定試驗條件下取得的生物氧化渣進行強堿預浸處理（強堿預浸條件同上），而后對堿浸渣進行硫代硫酸鹽浸出試驗。

4.1 硫代硫酸鈉用量試驗

硫代硫酸鈉用量為變量，其余試驗條件：液固比3:1，硫酸銅0.02 mol/L，硫酸銨0.2 mol/L，氨水2 mol/L，攪拌速率300rpm，浸出溫度25℃，浸出時間6h。試驗結果見表5。

表5 硫代硫酸鈉用量試驗結果

由表5的結果，隨著礦漿中硫代硫酸鈉濃度的增加，Au 的浸出率先增加而后下降，濃度在0.25 mol/L時浸出指標最好。

4.2 硫酸銅用量試驗

因Cu2+對硫代硫酸鹽體系浸金的效率影響很大，硫酸銅用量為變量，硫代硫酸鈉濃度0.25 mol/L，其余試驗條件同上。試驗結果見表6。

表6 硫酸銅用量試驗結果

由表6 的結果，隨著礦漿中硫酸銅濃度的增加，Au的浸出率先增加而后下降，濃度在0.02 mol/L時浸出指標最好。

4.3 硫酸銨用量試驗

適量的硫酸銨可以增強硫代硫酸鹽浸金體系的穩定性[5]，硫酸銨用量為變量，硫酸銅濃度0.02 mol/L，其余試驗條件同上。試驗結果見表7。

表7 硫酸銨用量試驗結果

由表7 的結果，隨著礦漿中硫酸銨濃度的增加，Au 的浸出率呈增加趨勢，綜合考慮硫酸銨濃度0.15 mol/L較合適。

4.4 浸出時間試驗

浸出時間為變量，硫酸銨濃度0.15 mol/L，其余試驗條件同上。試驗結果見表8。

表8 浸出時間試驗結果

由表8的結果，隨著浸出時間的增加，Au的浸出率逐漸增加，達到8 h以后，基本不再變化。

5 結論

（1）該金精礦中含硫砷很高，金主要包裹于黃鐵礦和毒砂中，直接細磨-硫代硫酸鹽浸出效果不理想，需要進行預氧化處理，以使包裹金充分裸露；

（2）生物氧化-硫代硫酸鹽聯合工藝可以較好的處理該金精礦，其中生物氧化條件：氧化時間9 d、液固比4:1、礦漿pH 值1.5、礦漿溫度43℃，硫代硫酸鹽浸出條件：液固比3:1、硫代硫酸鈉濃度0.25 mol/L、硫酸銅濃度0.02 mol/L、硫酸銨濃度0.15 mol/L、氨水濃度2 mol/L，攪拌速率300rpm，浸出溫度25℃、浸出時間8h，最終金的浸出率達到93.36%，取得了良好的試驗指標。