金銻共生礦石綜合利用試驗研究

高翔

摘要：對于金銻共生礦石，若直接采用火法工藝，如采用揮發(fā)焙燒—貴銻電解或還原熔煉的工藝流程，金在銻氧、銻锍、爐渣中分散損失較高，且環(huán)境污染較嚴(yán)重;由于輝銻礦要消耗溶液中的氧和氰，致使直接氰化浸出難以有效進(jìn)行。因此，有必要對金銻共生礦石的選冶分離提取技術(shù)進(jìn)行研究，以找到一條綜合回收利用金、銻的最佳途徑。

關(guān)鍵詞：金銻共生礦石;綜合利用試驗

前言：

精礦銻品位低而導(dǎo)致銻金屬無法計價等因素，嚴(yán)重影響了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。為此，通過大量的試驗研究工作，決定將其變革為“優(yōu)先浮銻再浮金工藝。而后通過不斷優(yōu)化分選條件，生產(chǎn)出合格的銻精礦和金精礦，銻、金回收率分別達(dá)到65.78%、70.6%，極大地提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由于常規(guī)碎磨系統(tǒng)局限性，浮選人選粒度達(dá)不到要求制約回收率進(jìn)一步提高。

一、礦石性質(zhì)

礦石中主要的金屬礦物有黃鐵礦、輝銻礦、毒砂等，非金屬礦物主要為石英、絹云母、高嶺石、方解石等;礦石含泥甚高，高嶺石、絹云母等易于泥化的礦物含量約占40%以上;輝銻礦及金的載體礦物黃鐵礦、毒砂等嵌布粒度不均勻，部分礦物粒度細(xì)小，被石英、方解石等脈石礦物包裹，或嵌于脈石礦物微裂隙中;輝銻礦與閃鋅礦接觸嵌鑲關(guān)系密切，常見輝銻布，局部交代強(qiáng)烈，閃鋅礦在輝銻礦中呈密集殘余結(jié)構(gòu);礦石中毒砂含量相對較多，且與輝銻礦關(guān)系密切;金主要賦存于黃鐵礦中，約占35%，其次賦存于毒砂中，約占17%，氧化鐵礦物中約占15.5%，輝銻礦、硫銻鉛礦中約占9%，鉛鋅銅硫化物中約占7.5%，自然金約占8%，石英及其它脈石礦物中約占8%;銻以輝銻礦形式存在的硫化銻約占65.22%，而銻華、黃銻華等氧化銻及銻酸鹽類占了34.78%;輝銻礦以不規(guī)則粒狀為主，少量呈針柱狀，嵌布粒度不均勻。

二、金銻共生礦石綜合利用試驗研究

2.1輝銻礦的易氧化性。原礦樣與經(jīng)選礦獲得的金銻混合精礦經(jīng)過物相分析對比可以觀察到：氧化物中銻分布率有了增加，由0.56%增至3.38%;原礦樣中并沒有銻酸鹽存在，而金銻混合精礦中已有分布率為3.54%的銻存在銻酸鹽中;銻氧化率已由原礦的0.56%增加至6.92%。由此可以得出：在磨礦選別過程中，輝銻礦表面容易氧化。較大差異。隨著磨礦細(xì)度的增加，金選礦指標(biāo)逐漸提高，當(dāng)磨礦細(xì)度為-200目69.27%～76.37%時，金回收率達(dá)83.59%～83.69%。在較低磨礦細(xì)度條件下，銻選礦指標(biāo)隨著磨礦細(xì)度的增加而增加，當(dāng)磨礦細(xì)度為-200目44.12%時，選礦回收率高達(dá)92.36%，由于輝銻礦易泥化，再增加磨礦細(xì)度銻選礦指標(biāo)反而有下降趨勢。

2.2選礦試驗流程及特點。根據(jù)輝銻礦易氧化和金、銻分選粒度存在較大差異的特點，經(jīng)過系統(tǒng)的條件試驗和流程試驗研究，選礦確定采用階段磨礦、階段選別的重選—浮選聯(lián)合工藝流程。采用階段磨礦、階段選別的重選—浮選工藝流程具有以下特點：（1）獲得金銻混合精礦和部分中礦的產(chǎn)品方案符合該礦石特點。輝銻礦易泥化，絮凝團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，為了降低尾礦中的金、銻品位，只有通過獲得品位左右的中礦產(chǎn)品予以解決。所得中礦采用堿預(yù)處理—氰化浸出工藝提金，金浸出率為61.50%，能進(jìn)一步提高資源綜合利用率和選冶廠經(jīng)濟(jì)效益。（2）階段磨礦、階段選別工藝流程主要針對輝銻礦易過磨泥化和在選礦過程中易氧化的特點而設(shè)計的。該工藝流程能多次提供新鮮礦物表面，從而能有效降低尾礦中銻和金的品位，提高銻、金回收率。（3）選礦獲得的金銻混合精礦，其粒度適于濕法浸出和實現(xiàn)Au與Sb的有效分離。由于輝銻礦粒度粗大，可以在較粗的磨礦細(xì)度下采用手選或跳汰重選得到金銻混合精礦，但所得精礦產(chǎn)品在濕法浸出進(jìn)行金、銻分離前還需磨礦，這必然造成選冶工藝流程復(fù)雜化，顯然，此技術(shù)路線并不足取。（4）所采用的工藝流程在大型礦山容易實現(xiàn)，且能獲得較好經(jīng)濟(jì)效益。對于大規(guī)模選冶聯(lián)合企業(yè)，選礦通常采用2臺以上磨礦機(jī)進(jìn)行磨礦。對于該大型金銻共生礦床，銻資源潛在價值占資源總潛在價值的2/3，采用階段磨選工藝能獲得較高的銻選礦指標(biāo)，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.金銻混合精礦綜合回收試驗

3.1金、銻濕法分離。金、銻濕法分離可供選擇的常用方法有硫化鈉堿性浸出、酸性浸出法等。為了進(jìn)一步降低銻浸液中金的損失和克服常用方法之不足，經(jīng)過大量系統(tǒng)的條件試驗和浸出劑對比試驗研究，確定采用新型浸出劑MS。實驗室條件試驗結(jié)果表明：在銻浸液中銻浸出率達(dá)98.56%，金浸出率僅為4.19%，同時可將91%的硫富集在浸出渣中，金、銻、硫的走向集中，便于后續(xù)工序綜合回收利用。由此可見，在實驗室條件下已成功地解決了金、銻濕法分離的技術(shù)難題。

3.2銻酸鈉合成。銻酸鈉（或稱焦銻酸納）作為一種精細(xì)化工產(chǎn)品，近年來廣泛用作電視機(jī)顯像管玻璃殼和高檔玻璃的澄清劑、紡織品及塑料制品的優(yōu)良阻燃劑、搪瓷生產(chǎn)的乳白劑、制造鑄件用漆的不透明材料等。國外銻酸鈉生產(chǎn)多以三氧化二銻為原料。在20世紀(jì)90年代初，國內(nèi)有的廠家以金屬銻或氧化銻硝酸鈉法生產(chǎn)銻酸鈉。目前多以氧化銻為原料采用液相氧化法生產(chǎn)銻酸鈉。本研究擬以金、銻濕法分離后的銻浸液為原料合成銻酸鈉。金銻混合精礦經(jīng)MS浸出分離金、銻后，銻浸液經(jīng)初步除去雜質(zhì)，并將氧化為后得到溶液。將溶液在一定條件下水解獲得然后在一定條件下加入NaOH進(jìn)行合成反應(yīng)得到銻酸鈉。

3.3浸銻渣提金金銻混合精礦經(jīng)濕法Au、Sb分離后，金和硫在浸銻渣中得到了富集，浸銻渣中可供回收利用的對象為金和硫?；厥赵辛虻闹饕緩接校孩俦簾摿蛑迫×蛩?②由浸銻渣直接提取元素硫。與硫回收途徑相對應(yīng)，提取金的技術(shù)路線亦分為2條：①由未脫硫浸銻渣提金，包括直接用浸銻渣提金和浸銻渣焙燒脫硫后所得焙砂提金;②由脫硫渣提金和從脫硫渣焙砂中提取金。經(jīng)過多種提金方案對比試驗，主要可供選擇的方案有二：一是浸銻渣氧化焙燒—堿預(yù)處理—氰化浸出工藝方案;另一方案是浸銻渣濕法脫硫—脫硫渣氧化焙燒—堿預(yù)處理—氰化浸出方案。后者雖然經(jīng)脫硫后可獲得高品位金精礦，但工藝較前者復(fù)雜，且存在金浸出率相對較低、過濾過程較為困難等不足之處。此舉作為半自磨工藝的補(bǔ)充對提高金回收率起到了關(guān)鍵的作用。流程結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，及時調(diào)整了藥劑制度，進(jìn)一步加強(qiáng)對目的礦物，尤其粗、細(xì)粒級礦物的回收，提高金回收率。此階段通過增加浮選設(shè)備延長浮選時間、調(diào)整中礦返回點及優(yōu)化藥劑制度等途徑優(yōu)化浮選過程，銻、金回收率故確定采用浸銻渣氧化焙燒—堿預(yù)處理—氰化浸出作為提金的主要技術(shù)方案。浸銻渣中元素硫含量高達(dá)44%，可利用硫直接自燃焙燒而不需要額外的焙燒熱源。焙燒過程中，元素硫呈SO2揮發(fā)脫除，硫揮發(fā)率高達(dá)99%，含塵煙氣經(jīng)除塵、凈化、干燥、轉(zhuǎn)化、吸收制取硫酸，浸銻渣中硫得以回收利用。浸銻渣焙砂采用氰化浸出工藝，金浸出率高達(dá)97%。浸金貴液可采用炭吸附—電積—冶煉的常規(guī)工藝提取金。

結(jié)束語：

試樣為典型的自然金—輝銻礦—石英三元體系的金銻共生礦石。輝銻礦易解離、泥化和氧化，并產(chǎn)生嚴(yán)重的絮凝團(tuán)聚現(xiàn)象，加之有占總金19.58%的微細(xì)粒集合體與氧化銻或硅酸鹽礦物均勻混雜的富金集合體的存在，給提高金、銻回收率和降低尾礦中銻、金品位帶來了一定難度。選礦采用階段磨礦、階段選別的重選—浮選聯(lián)合流程，取得了良好的選礦指標(biāo)，解決了該金銻礦石的選礦富集技術(shù)問題。

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