磁處理提高廣東某含銅金礦金浸出率的試驗研究

陳 向 廖德華

（湖南有色金屬職業技術學院，湖南株洲412006）

隨著金礦資源的不斷開發，易處理金礦資源逐漸減少，難處理金礦石（常規氰化金浸出率小于80%）將成為今后主要的金礦資源［1-5］。難處理金礦中含銅金礦是一種非常重要的金礦資源。由于礦石中金屬銅、氧化銅及次生硫化銅礦物在氰化物溶液中幾乎全部溶解，易生成一系列非常穩定的配合物，如Cu（CN）2-、Cu（CN）32-、Cu（CN）43-等，消耗大量的氰化物和氧，且銅在金粒表面易形成一層鈍化膜，不僅影響金的浸出效果，還增加了企業的生產成本［6-9］。有研究表明［10-13］，對于含銅金礦石，必須采用較高的氰化物用量，才能獲得較高的金浸出率。為降低金礦中銅的影響，根據銅的回收價值，專家學者們通常采用金銅分步提取、選擇性浸金及氧化預處理方法來實現金礦物的有效回收［14］。

廣東某含銅浮選金精礦含金8.312 g/t、含銅5.18%，金和銅含量較高，考慮綜合回收。生產中采用全泥氰化、浸出渣浮選回收銅的生產工藝流程，金浸出過程中由于銅含量較高，導致生產中氰化物消耗較大。有研究表明［15］，水系經磁處理后，水系的許多物理化學性質，如表面張力、黏度、潤濕性、溶解氧、溶解能力、結晶等會發生變化；此外，水系中物質間的相互作用因受到磁場的作用，可能會加速浸出反應進程。為進一步降低浸出劑的消耗、提高金的浸出率，進行了磁處理試驗研究。本研究首先采用加溫常壓化學預氧化浸銅—浸銅渣氰化浸金工藝進行常規浸金試驗，然后對比磁處理條件下的氰化浸金效果，考察了磁場強度、磁化時間、起始硫酸濃度、NaCl濃度、浸出溫度和浸出時間等因素對金、銅浸出率的影響，以確定最佳的磁處理浸金條件。

1 試樣性質

本研究試樣為廣東某含銅浮選金精礦，對其進行化學多元素、礦物組成和銅、金物相分析，結果分別見表1～表4。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1和表2可知，試樣含金8.312 g/t，主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦；該礦石中金和銅含量較高，考慮綜合回收。由表3可知，原生硫化銅含量為3.46%，分布率達到66.29%。由表4可知，金主要以裸露和半裸露金的形成存在。

2 試驗主要設備、藥劑及方法

2.1 試驗主要設備及藥劑

本試驗所用主要設備和藥劑見表5和表6。

2.2 試驗方法

常規浸金試驗中，礦樣先磨至適宜粒度，置于燒杯中，再加入濃硫酸、氯化鈉和水進行調漿，之后將燒杯置于數顯恒溫水浴箱中，通入氧氣進行加溫預氧化浸銅。浸銅后對礦樣進行過濾，得到浸銅渣。取浸銅渣200 g放入錐形瓶，用氫氧化鈉調漿至pH值10～12，然后加入氰化鈉10 kg/t處理礦樣，在調速振蕩機上進行浸出試驗，氰化浸金后過濾，將浸出液和浸出渣送化驗。

在磁處理試驗中，采用稀土永磁磁處理器對藥劑溶液、水進行磁化，其他試驗過程同常規浸金試驗。

3 試驗結果與討論

3.1 常規浸金試驗

參考企業生產技術指標，通過條件試驗，確定了試樣加溫常壓預氧化浸銅及浸銅渣氰化浸金的最佳試驗條件為：磨礦細度-200目占88%，預氧化溫度95℃，起始硫酸濃度0.79 mol/L，NaCl濃度0.78 mol/L，預氧化時間28 h，攪拌強度760 r/min，液固比3∶1，氧氣流量160 mL/min，氰化鈉用量10 kg/t。在上述條件下，銅的浸出率達到了71.28%，金的浸出率達到86.26%。

3.2 磁處理條件下試樣浸銅及浸銅渣浸金試驗

為了進一步提高金的浸出率、降低氰化物用量，利用稀土永磁內磁處理器對浸出藥劑溶液進行磁化處理，試驗考察了起始硫酸濃度、NaCl濃度、預氧化溫度、預氧化時間、磁場強度、磁處理時間等對銅、金浸出率的影響。磁處理條件試驗中固定攪拌強度為760 r/min，液固比為3∶1，氧氣流量為160 mL/min，氰化鈉用量為7 kg/t。

3.2.1 起始硫酸濃度條件試驗

固定磁處理條件為：磁場強度140 kA/m、磁化時間40 min。在磨礦細度為-200目占88%、預氧化溫度為95℃、NaCl濃度為0.78 mol/L、預氧化時間為28 h的條件下，考察了起始硫酸濃度對銅、金浸出率的影響，結果見圖1。

由圖1可知，隨著起始硫酸濃度的增加，銅的浸出率先升高后降低，而金的浸出率先升高后基本不變。綜合考慮，確定適宜的起始硫酸濃度為0.77 mol/L。

3.2.2 NaCl濃度條件試驗

固定磁處理條件為：磁場強度140 kA/m、磁化時間40 min。在磨礦細度為-200目占88%、預氧化溫度為95℃、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、預氧化時間為28 h的條件下，考察了NaCl濃度對銅、金浸出率的影響，結果見圖2。

由圖2可知，隨著NaCl濃度的增加，銅和金的浸出率均先升高后基本不變，綜合考慮，確定適宜的氯化鈉濃度為0.76 mol/L。

3.2.3 預氧化溫度條件試驗

固定磁處理條件為：磁場強度140 kA/m、磁化時間40 min。在磨礦細度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預氧化時間為28 h的條件下，考察了預氧化溫度對銅、金浸出率的影響，結果見圖3。

由圖3可知，溫度的升高有利于銅和金的浸出率，當溫度達到93℃后，銅和金的浸出速率變化減慢。綜合考慮，確定適宜的預氧化溫度為93℃。

3.2.4 預氧化時間條件試驗

固定磁處理條件為：磁場強度140 kA/m、磁化時間40 min。在磨礦細度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預氧化溫度為93℃的條件下，考察了預氧化時間對銅、金浸出率的影響，結果見圖4。

由圖4可知，預氧化時間的增加有利于銅和金的浸出率，但當預氧化時間大于27 h后，銅和金的浸出率不再明顯增加。綜合考慮，確定適宜的預氧化時間為27 h。

3.2.5 磁場強度條件試驗

固定磁化時間為40 min。在磨礦細度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預氧化溫度為93℃、預氧化時間為27 h的條件下，考察了磁場強度對銅、金浸出率的影響，結果見圖5。

由圖5可知，隨著磁場強度的增加，銅和金的浸出率先逐漸升高后緩慢下降。當磁場強度達到150 kA/m時，銅和金的浸出效果是最好的。因此，確定適宜的磁場強度為150 kA/m。

3.2.6 磁處理時間條件試驗

固定磁場強度為150 kA/m。在磨礦細度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預氧化溫度為93℃、預氧化時間為27 h的條件下，考察了磁處理時間對銅、金浸出率的影響，結果見圖6。

由圖6可知，隨著磁處理時間的增加，銅和金的浸出率也隨之上升，當磁處理時間達到50 min后，繼續增加磁處理時間，銅和金的浸出率已無明顯變化。因此，確定適宜的磁處理時間為50 min。

4 結 論

（1）廣東某含銅金礦浮選金精礦含金8.312 g/t，含銅5.18%，試樣中主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦，銅主要以原生硫化銅的形式存在，金主要以裸露和半裸露金的形成存在。

（2）磁處理的最佳條件為：磁場強度150 kA/m，磁化時間50 min，磨礦細度為-200目占88%，預氧化溫度93℃，起始硫酸濃度0.77 mol/L，NaCl濃度0.76 mol/L，預氧化時間27 h。在此條件下進行氧化預處理浸銅及銅渣氰化浸金試驗，固定攪拌強度為760 r/min，液固比為3∶1，氧氣流量為160 mL/min，氰化鈉用量為7 kg/t，銅和金的浸出率分別為85.76%、98.86%。較未進行磁處理的最佳指標（銅浸出率71.28%，金浸出率86.26%），銅浸出率提高了14.48個百分點，金浸出率提高了12.60個百分點，預氧化溫度降低了2℃，預氧化時間減少了1 h，氰化鈉用量減少了3 kg/t。