楊 磊,楊浩智
(山東省招遠市招金礦業股份有限公司金翅嶺金礦,山東 煙臺 265400)
當前從金礦石中對金的回收常見的方法主要有重選、浮選、氰化浸出,而氰化法可以直接從金礦石、金精礦、尾礦中提取金,該方法經濟簡便,應用非常廣泛。招金礦業股份有限公司金翅嶺金礦浮選金精礦主要金屬礦物為黃鐵礦,約占92%,金精礦中金品位(金質量分數下同)24.08 g/t,銀品位(銀質量分數下同)12.70 g/t,可采用氰化工藝對金銀一起加收,金精礦中的銅、砷等元素含量較低,不影響氰化工藝的進行。本文主要是以金翅嶺金礦浮選金精礦為原料,對影響氰化浸出工藝的主要因素進行試驗研究,確定最佳的氰化浸出工藝參數。
對金翅嶺金礦浮選金精礦試樣進行化學多元素分析,金精礦試樣中金品位24.08 g/t,銀品位12.70 g/t,具有較高的回收價值。試樣中銅、銻、硫、砷、鐵、碳、MgO、CaO、Al2O3、SiO2元素含量(質量分數)分別為0.11%、0.13%、0.24%、0.14%、24.12%、0.55%、1.15%、3.67%、7.99%、44.15%,對氰化工藝無較大的影響。
礦石中金的物相分析結果表明:自然金含量為26.55 g/t、占有率為90.85%,包裹金含量為2.83 g/t、占有率為9.15%,總含量為24.08 g/t。礦石中的金主要是以裸露+半裸露的自然金存在,對浸出極為有利。
影響氰化浸出的主要因素有磨礦粒度、氰化鈉用量、浸出時間、浸出礦漿濃度和CaO 用量,采用單因素法對金浸出率的影響進行研究。
2.1.1 磨礦細度
金的單體解離或裸露金的表面是氰化浸出的必要條件,因此磨礦細度是影響對金浸出的關鍵因素之一,需研究入選物料的粒度對氰化浸出的影響,以便根據物料性質確定合適的入選粒度(磨礦細度)。磨礦細度與時間的試驗:取金精礦原礦4 份,在礦漿濃度一定的條件下,設定磨礦時間分別為0、2 min、4 min、6 min,經磨礦、篩分、計算后,可知磨礦細度(-0.074 mm)分別為86%、93%、98%、99%。
2.1.2 細度對金浸出率的影響
為了研究不同細度對金氰化浸出率的影響,進行了不同磨礦細度的條件試驗。在確定浸出礦漿濃度35%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8 kg/t,預攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h 等實驗條件不變的情況下,分別采用磨礦細度為86%、90%、94%、98%進行試驗,浸出試驗流程如圖1 所示。

圖1 浮選金精礦氰化浸出試驗流程示意圖
從試驗結果可知,當磨礦細度從86%增加到90%、94%、98%的過程中,金的浸出率分別為92.15%、92.54%、93.45%、93.12%,整體表現為先緩慢增加然后緩慢降低趨勢,當磨礦細度(-0.074 mm)為94%時,金的浸出率為最大值93.45%。但當磨礦細度(-0.074 mm)為86%時,金的浸出率也有92.15%,對再磨金的浸出率影響不大。綜合工序和經濟因素,確定以后就采用金精礦原礦不再磨礦,磨礦細度(-0.074 mm)為86%(細度)。
在金的浸出試驗當中,氰化物濃度處于0.03%~0.08%時,氰化物濃度與金的溶解速度表現為正線性關系,但氰化物超過一定濃度后,因存在其它化學反應影響到金的溶解速度,因此必須研究合適的氰化物濃度。
為了研究不同氰化鈉用量對金氰化浸出率的影響,進行了不同氰化鈉用量條件試驗。在確定浸出礦漿濃度35%,磨礦細度為86%,CaO 用量8.0 kg/t,預攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h等實驗條件不變的情況下,分別采用不同氰化鈉的用量(2.0 kg/t、2.5 kg/t、3.0 kg/t、4.0 kg/t)進行試驗,試驗結果如圖2 所示。

圖2 氰化鈉用量對金浸出率的影響
從圖2 數據可知,當氰化鈉用量從2.0 kg/t 增大到4.0 kg/t 的過程中,金的浸出率表現為先增大后趨于穩定的情況,當氰化鈉用量為4.0 kg/t 時,金的浸出率為最大值94.53%,此時浸后氰根余量w(CN-)為11.4×10-4,浸出效果理想。因此,確定浸出試驗中氰化鈉用量為4.0 kg/t。
為了研究浸出時間對金氰化浸出率的影響,進行了不同浸出時間的條件試驗。在確定浸出礦漿濃度35%,磨礦細度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO用量8.0 kg/t,預攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11等實驗條件不變的情況下,分別采用不同浸出時間(24 h、36 h、48 h、54 h、60 h)進行試驗,試驗結果如圖3 所示。

圖3 浸出時間對金浸出率的影響
當浸出時間從24 h 增加到60 h 過程中,金的浸出率表現為先增大后趨于穩定的情況,當浸出時間為54 h,金的浸出率為最大值95.22%,當浸出時間過到54 h 后再增加浸出時間,金的浸出增加幅度幾乎可以不計。因此,確定浸出試驗中浸出時間為54 h。
為了研究氰化浸出礦漿濃度對金氰化浸出率的影響,進行了不同礦漿濃度的條件試驗。在確定磨礦細度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,預攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h 等實驗條件不變的情況下,分別采用不同礦漿濃度(30%、32%、35%、37%、40%)進行試驗。
從試驗結果可知,當礦漿濃度為30%、32%、35%、37%、40%時,金浸出率基本穩定在94.55%左右,幾乎沒有變化。因此,當礦漿濃度處于30%~40%范圍時,可根據礦山實況確定礦漿濃度在30%~40%的任一范圍內均可。
為了研究CaO 用量對金氰化浸出率的影響,進行了不同CaO 用量的條件試驗。在確定在確定浸出礦漿濃度35%,磨礦細度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,預攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h 等實驗條件不變的情況下,分別采用不同CaO用量(2 kg/t、4 kg/t、6 kg/t、8 kg/t、10 kg/t)進行試驗。
從試驗結果可知,當CaO 用量為2 kg/t、4 kg/t、6 kg/t、8 kg/t、10 kg/t 時,金浸出率分別為78.25%、85.74%、89.78%、94.88%、90.27%,金浸出率表現為先增大后減小的趨勢,當CaO 用量為8.0 kg/t 時,金浸出率為最大值94.88%。此時溶液pH 值為11.05。因此,確定浸出試驗中CaO 用量為8.0 kg/t。
以金翅嶺金礦浮選金精礦為原料,在確定的氰化浸出工藝參數條件下(礦漿濃度35%,磨礦細度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,預攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h)下進行平行試驗,試驗結果如表1 所示。

表1 綜合條件平行試驗結果
從表1 數據可知,該氰化浸出工藝及參數下,金的平均浸出率為95.23%,銀的平均浸出率為69.44%。
對金翅嶺金礦浮選金精礦進行了氰化浸出工藝的試驗研究,確定了最佳試驗參數為:礦漿濃度35%,磨礦細度為86%,NaCN 用量4.0 kg/t,CaO 用量8.0 kg/t,預攪拌速度400 r/min、時間2 h,pH=11,浸出時間為54 h,此時金的平均浸出率為95.23%,銀的平均浸出率為69.44%。