塔吉克斯坦某含砷金精礦兩段焙燒—浸出試驗研究

摘要：塔吉克斯坦某含砷金精礦金品位73.27 g/t、砷品位6.61%、硫品位16.78%，是典型的難處理金精礦，采用直接氰化炭漿工藝處理時，金浸出率僅為88.02%。為提高金浸出率，進行含砷金精礦兩段焙燒—浸出試驗研究，制得的焙砂使用環保型浸出劑浸出。最終得到浸渣金品位4.32 g/t，金浸出率95.43%的良好指標，金浸出率提高7.41百分點，對處理同類型金礦資源起到指導作用。

關鍵詞：金精礦；焙燒；浸出率；環保浸出劑；砷；硫

中圖分類號：TF831 文章編號：1001-1277（2024）02-0047-04

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240210

引 言

塔吉克斯坦某含砷金精礦含雜質元素砷和硫，砷硫化物能很好地溶于堿性介質，形成亞砷酸鹽、硫代亞砷酸鹽等^［1-2］，影響金與CN^-、O₂之間的化學反應^［3-4］，對金氰化浸出影響較大。生產現場直接采用氰化炭漿工藝處理時，金浸出率僅為88.02%，試驗結果不理想。

研究采用兩段焙燒—浸出工藝處理該金精礦，該工藝具有成熟度高、適應性強、處理量大等優點^［5-7］，同時使用環保型浸出劑，金浸出率可達95.43%。研究結果為含砷金精礦中金的高效回收提供了技術依據，對同類型金礦資源處理起到了指導作用^［8-10］。

1 金精礦性質

試驗樣品為塔吉克斯坦某黃金公司提供的含砷金精礦。試驗樣品中主要為硫、鐵、砷元素，并有伴生金，金為主要有益組分。主要礦物為黃鐵礦、毒砂和石墨等，自然金多以單體顆粒或裸露金形式存在。試驗樣品化學成分分析結果見表1。

2 研究方法

焙燒條件試驗以碳、硫、砷的脫除率為判斷依據，一段焙燒采用弱氧氣氛焙燒脫砷，二段焙燒采用過氧氣氛焙燒脫硫^［11］；焙砂放入10%稀硫酸中進行酸浸，在90 ℃條件下加熱浸出2 h，酸浸后

水洗至中性，進行下一步浸出。浸出流程使用環保型浸出劑，并以金浸出率為判斷依據。

3 焙燒條件試驗

3.1 一段弱氧氣氛焙燒溫度

焙燒條件：含砷金精礦500 g，一段弱氧氣氛焙燒時間2 h；二段過氧氣氛焙燒時間2 h，焙燒溫度700 ℃，控制通入空氣量0.6～0.8 m³/h。浸出條件：磨礦細度-0.038 mm占95%，氧化鈣用量20 kg/t，pH=10，預浸時間2 h，浸出劑用量20 kg/t，浸出時間48 h。試驗結果見表2。

一段弱氧氣氛焙燒以脫砷為主。由表2可知：在450 ℃～550 ℃焙燒過程中，砷脫除率有較為明顯的提高，提高15.16百分點；在550 ℃～600 ℃焙燒過程中，砷脫除率提高幅度不明顯，僅提高1.07百分點；繼續加溫，會生成鐵砷化合物，影響砷脫除率，進而影響金浸出率。因此，一段弱氧氣氛焙燒溫度設為550 ℃。

3.2 一段弱氧氣氛焙燒時間

焙燒條件：含砷金精礦500 g，一段弱氧氣氛焙燒溫度550 ℃;二段過氧氣氛焙燒時間2 h，焙燒溫度700 ℃，控制通入空氣量0.6～0.8 m³/h。浸出條件同上。試驗結果見表3。

由表3可知：焙燒時間由1 h增至2 h，砷脫除率大幅上升，提高10.85百分點；焙燒時間增加至3 h，砷脫除率變化不明顯。綜合產率及能耗，一段弱氧氣氛焙燒時間設為2 h。

3.3 二段過氧氣氛焙燒溫度

焙燒條件：含砷金精礦500 g，一段弱氧氣氛焙燒溫度550 ℃，焙燒時間2 h;二段過氧氣氛焙燒時間2 h，控制通入空氣量0.6～0.8 m³/h。浸出條件同上。試驗結果見表4。

二段過氧氣氛焙燒以脫硫為主。由表4可知：隨著焙燒溫度升高，硫脫除率先升高后下降。在700 ℃時，浸渣金品位最低，金浸出率達到最高。分析原因主要是金的浸出預處理既需要高溫，又要控制好溫度，溫度過高，部分焙燒產生了燒結現象，進而包裹了金顆粒，導致浸渣金品位上升，浸出率降低。因此，二段過氧氣氛焙燒溫度設為700 ℃。

3.4 二段過氧氣氛焙燒時間

焙燒條件：含砷金精礦500 g，一段弱氧氣氛焙燒溫度550 ℃，焙燒時間2 h;二段過氧氣氛焙燒溫度700 ℃，控制通入空氣量0.6～0.8 m³/h。浸出條件同上。試驗結果見表5。

由表5可知：焙燒時間由1 h增至2 h，焙砂中硫品位降低0.34百分點，浸渣金品位降低了0.61百分點。分析原因主要是礦石中硫化物出現了氧化，使更多金顆粒暴露出來所致；當焙燒時間延長至3 h，硫脫除率、浸渣金品位、金浸出率均無明顯變化。因此，二段過氧氣氛焙燒時間設為2 h。

4 浸出條件試驗

將焙燒綜合條件下得到的焙砂用于浸出條件試驗，焙砂金品位為94.55" g/t。浸出試驗在攪拌浸出機中進行，分別進行磨礦細度、浸出劑用量、浸出時間條件試驗^［12］。

4.1 磨礦細度

試驗條件：焙砂500 g，礦漿濃度33%，pH=11，預浸時間2 h，浸出劑用量15 000" g/t，浸出時間48 h。試驗結果見圖1。

磨礦細度是影響金浸出率的重要因素之一，適宜的磨礦細度可以使礦物充分單體解離，從而有利于金的浸出回收。由圖1可知：隨著磨礦細度提高，金浸出率有所提高，考慮現場生產技術條件及生產成本，選擇磨礦細度為-0.038 mm占95%。

4.2 浸出劑用量

試驗條件：焙砂500 g，磨礦細度-0.038 mm占95%，礦漿濃度33%，pH=11，預浸時間2 h，浸出時間48 h。試驗結果見圖2。

礦漿中浸出劑用量是影響金溶解速度的主要因素。由圖2可知：隨著浸出劑用量的增加，金浸出率先升高，用量增加至15 000" g/t后，金浸出率略有降低，故試驗選取浸出劑用量為15 000" g/t。

4.3 浸出時間

試驗條件：焙砂500 g，磨礦細度-0.038 mm占95%，礦漿濃度33%，pH=11，預浸時間2 h，浸出劑用量15 000" g/t。浸出時間與金浸出率關系見圖3。

由圖3可知：隨著浸出時間的延長，金浸出率逐步提高，但浸出速度不斷降低。浸出時間為48 h時，金浸出率較高，根據現場工藝條件，選取浸出時間為48 h。

4.4 綜合條件試驗

根據上述試驗得到的最佳條件進行綜合條件試驗。焙燒試驗條件：一段焙燒為低溫弱氧氣氛焙燒脫砷，焙燒溫度550 ℃，焙燒時間2 h；二段焙燒為高溫過氧氣氛焙燒脫硫，焙燒溫度700 ℃，焙燒時間2 h。浸出試驗條件：焙砂磨礦細度-0.038 mm占比95%，礦漿濃度33%，pH=11，預浸時間2 h，浸出劑用量15 000" g/t，浸出時間48 h。綜合條件試驗結果見表6。

由表6可知：綜合條件下，碳、硫、砷的脫除率分別為91.16%、96.93%、92.52%，浸渣金品位為4.32 g/t，金浸出率為95.43%。

5 結 語

1）該含砷金精礦金品位73.27" g/t、砷品位6.61%、硫品位16.78%，是典型的難處理金精礦，采用直接氰化炭漿工藝處理時，金浸出率僅為88.02%。

2）采用兩段焙燒—浸出工藝，在一段焙燒為弱氧氣氛焙燒脫砷，焙燒溫度550 ℃，焙燒時間2 h；二段焙燒為過氧氣氛焙燒脫硫，焙燒溫度700 ℃，焙燒時間2 h；焙砂磨礦細度-0.038 mm占95%，礦漿濃度33%，pH=11，預浸時間2 h，浸出劑用量15 000" g/t，浸出時間48 h條件下，碳、硫、砷脫除率分別為91.16%、96.93%、92.52%，金浸出率為95.43%，浸渣金品位為4.32" g/t。

3）該工藝具有操作簡單、藥劑成本低、環境友好等優點，經濟效益和社會效益顯著，為含砷金精礦中金的高效回收提供了技術依據，對同類型金礦資源處理起到了指導作用。

［參 考 文 獻］

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Experimental study on two-stage roasting-leaching

of arsenic-bearing gold concentrate in Tajikistan

Yu Helei，Wang Chuang，Gao Qipeng，Ma Zhongchen，Xu Yaoqiang

（CNMC Shenyang Research Institute of Nonferrous Metals Co.，Ltd.）

Abstract：The arsenic-bearing gold concentrate in Tajikistan has typical characteristics of refractory gold concentrate，with a gold grade of 73.27 g/t，arsenic grade of 6.61%，and sulfur grade of 16.78%.When treated with direct cyanidation CIP process，the gold leaching rate was only 88.02%.In order to improve the gold leaching rate，experimental studies on two-stage roasting-leaching of arsenic-bearing gold concentrate were conducted，and the roasted slag was leached using the environmentally friendly leaching agent.The final results showed a good indicator of the gold grade in the leached residue at 4.32 g/t，with a gold leaching rate of 95.43%.This represents an increase of 7.41 percentage points compared to the direct cyanidation CIP process.The study provides guidance for the processing of similar types of gold ore resources.

Keywords：gold concentrate;roasting;leaching rate;environmentally friendly leaching agent;arsenic;sulfur