氰化尾渣中金的回收及無害化處理試驗研究

張偉華 宋吉春 焦 磊

山東國大黃金股份有限公司 山東 招遠265400

引言

氰化尾渣中含有金元素,金礦石的開采會產生大量的氰化堆積,尾渣數量龐大,但是卻不宜存放時間太長,由于這種因人為所產生的尾渣中會有多樣化的金屬礦物,如果長時間簡單堆積存放,必然會出現氰化尾渣的膠結、氧化甚至風化情況,這樣的話,不僅金元素資源會面臨浪費,而且還會因為這種尾渣出現黏性形狀變化而對于周圍環境產生巨大污染。有的地區的氰化尾渣需要經過很多年的漸進處理,周期減慢、危害極大,這就凸顯了探究無害化處理方式極為重要的原因。

一、試驗原料

對于試驗原料的選擇,需要遵循普遍氰化物的特性,以便于根據氰化尾渣的實際特性,確認尾渣中各個不同化合物的具體含量,并且分析這些化合物的含量比例對比關系,確保試驗對象的可用度和基本試驗數值的準確度。

經過試驗計算,某金礦的氰化尾渣中金元素的品味較高,已經達到了每噸1.2 克含量,遠超其他歷年來的相關數據。氰化尾渣中含有Si O2、Al2O3、Fe2O3及K2O等化合物,其含量以二氧化硅的含量為最多,其次是氧化鋁,通過試驗元素Si O2的含量為57.96%,Al 2O3 的含量為16.48%,Fe2O3的含量為6.43%,K2O的含量為3.57%,這一批氰化尾渣中的As的質量分數數值比較高,達到了0.42%左右,這說明該批次尾渣的處理進程比較合理,能夠利用適當的工藝對于其中的金元素進行有效分離。

在對于原料分離之前,需要對于氰化尾渣的試驗原料進行成分分析,經過試驗測算發現,其重要的含量為石英石、綠泥石,并伴生有大量的赤鐵礦和鉀長石成分等,整體試驗數據表明其化學性質比較穩固,適合利用試驗工藝條件,結合化學分析方法進行金元素的物相賦存分析。為了回收氰化尾渣中的金元素,要考慮75%的自然金形式和25%的金元素存在并包裹于礦物、礦石之中,粒度細微的顯性金、顯微金回收困難,氰化尾渣中的金元素需要對于尾渣進行磨礦再處理,充分解離金元素,并在回收尾渣礦物時對其表面施加抑制劑氰化鈉化合物。

二、工藝流程

通過對于原材料性質的試驗測算和研究,就已知數值進行準確估算,從而對于回收的金元加以科學分離,由于氰化尾渣中含有一定量的砷元素,并具有致命的毒性,因此,試驗人員將采用浮選法進行金元素的回收和分離,此試驗方法有助于去除砷元素,并能夠通過前期的試驗探索得到穩定的工藝流程結論。

處理粗精礦中的金元素,依據金的品位、回收率等進行砷元素的回收,并且在磨礦時間的延長之后,對于砷質量分數和磨礦時間的比例進行試驗控制。這樣做是為了能夠隨著磨礦時間的延長而降低氰化尾渣中各類礦物質、化合物的解離度,隨著金元素和砷元素的回收,礦物質的回收率會有一個比較高的提升。經過試驗數據測算,磨礦之后的金元素品位為58.62g/t,金元素回收率為53.74%,砷元素的回收率為61.22%,指標數值提升速度較快,并可以通過綜合考慮和選擇,使得尾礦中的砷元素質量分數達到約0.23%時,浮選指標和磨礦成本更加合理,氰化尾渣的磨礦時間可以被精準控制在20-30分鐘左右。

三、試驗結果與討論

在氰化尾渣的磨礦及元素回收后,浮選工藝使用純堿Na2CO3,硫化鈉Na2S,硫酸銅CuSO4等,這些調整劑化合物的種類比較復雜,可以使用混合的方法達成良好的試驗配比,并在試驗調整劑的綜合使用時,密切觀察調整劑數量試驗的浮選指標變化,利用調整劑種類試驗的數值進行回收率的優化調整。如果在調整劑數量試驗之中發現調整劑的優化比例,應該馬上進行試驗記錄并盡快調整。對于調整劑進行磨礦配合,保證磨礦的時間在20-25分鐘左右,并確保磨礦工作濃度可以達到約50%濃度值。此時的調整劑介質充填率達到了約40%的濃度,促使氰化尾渣的細度能夠達到-0.074毫米,其中的尾渣比例高達80%含量。使用捕收劑MC黃藥,使其品位值達到100g/t的總量,達到2號油用量約60g/t,這樣的比例數值相對比較合理,并能夠使用調整劑達到更加優化的調整效果。經過試驗數據的曲線圖測定可以發現,本試驗中的回收調整劑的固定用量約為115-120g/t左右,試驗結果經過三次以上的檢驗和測算,保證了平均值的最優化比率,值得信賴。

針對性的調整試驗中的捕收劑種類和含量能夠保證試驗結果更加精準,利用MC黃藥結合異戊基黃藥作為捕收劑的混合試劑,浮選調整劑可以使用約120g/t單位CuSO4調整油用量,保證試驗油純度和最終的試驗效果,調整油用量為60g/t左右,利用捕收劑MC黃藥和異戊基黃藥約100g/t的含量,從而得到最為精準的試驗結果。

結論

綜上所述,利用浮選工藝回收氰化尾渣中的金元素和砷元素,結合20-30分鐘的磨礦時間,優化了最佳的50%磨礦濃度后,金元素和砷元素的回收率均大大提升。清華為哈和浮選尾礦的毒性浸出試驗表明其濃度降低,處理結果良好。