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        福建某金精礦焙砂浸出金、銀試驗(yàn)研究

        2018-11-10 07:24:56徐志峰李啊林程王瑞祥
        金屬礦山 2018年10期
        關(guān)鍵詞:氰化鈉液固比礦漿

        徐志峰 梁 凱 李 棉 李啊林 程王瑞祥

        (江西理工大學(xué)冶金與化學(xué)工程學(xué)院,江西贛州341000)

        氰化法用于黃金提取已有100多年的歷史,自實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用以來,就一直占據(jù)黃金提取的統(tǒng)治地位[1]。氰化法提金具有浸金效果好、指標(biāo)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但是由于氰化鈉為劇毒性物質(zhì),在生產(chǎn)、運(yùn)輸、管理和使用過程中容易引發(fā)劇毒泄露問題,加之國家對(duì)環(huán)保力度不斷增強(qiáng),使得各大企業(yè)對(duì)非氰提金工藝的需求日益迫切[2-4]。目前熟知的非氰提金工藝主要有鹵化法[5-6]、硫脲法[7-8]、硫氰酸鹽法[9-10]、硫代硫酸鹽法[11]、石硫合劑法[12]等。雖然現(xiàn)行的非氰提金工藝在技術(shù)上具有可行性,但是均存在一定缺陷,如對(duì)設(shè)備要求高、綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低、試劑不穩(wěn)定、試劑消耗量大、貴液集金困難等,難以進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。為此,以福建某酸浸預(yù)脫銅后的難處理金精礦焙砂為原料,采用自主合成的嗜金1號(hào)藥劑為浸出劑浸出金、銀,并與氰化鈉浸出效果進(jìn)行對(duì)比。

        1 試驗(yàn)原料與方法

        1.1 試驗(yàn)原料

        試驗(yàn)所用原料為福建某冶煉廠金精礦焙砂,為該廠礦山含硫金精礦在富氧氣氛、焙燒溫度630℃、焙燒時(shí)間3 h條件下焙燒處理所得,焙砂化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

        注:Au、Ag含量的單位為g/t。

        從表1可知,試驗(yàn)金精礦焙砂富含金、銀、銅,具有較高回收價(jià)值。

        金精礦焙砂XRD物相分析結(jié)果見圖1。

        從圖1可知,金精礦焙砂主要物相組成為赤鐵礦與石英。

        試驗(yàn)所用嗜金1號(hào)藥劑為聚合物,生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和使用均可按照常規(guī)試劑標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 稀硫酸預(yù)脫銅試驗(yàn)

        稀硫酸預(yù)脫銅試驗(yàn)控制硫酸初始濃度0.1 mol/L,浸出溫度70℃,液固比4 mL/g,浸出時(shí)間3 h,攪拌轉(zhuǎn)速300 r/min。金精礦焙砂經(jīng)稀硫酸浸出后,進(jìn)行固液分離,得到脫銅后的酸浸渣,經(jīng)分析可知,該浸渣含金33.98 g/t、含銀895.65 g/t、含銅僅0.17%。

        1.2.2 金、銀浸出試驗(yàn)

        將酸浸除銅后得到的酸浸渣轉(zhuǎn)移至250 mL燒杯中,調(diào)節(jié)pH至7.0,調(diào)節(jié)礦漿溫度至試驗(yàn)溫度,按一定液固比加入浸出劑,調(diào)節(jié)浸出液pH,在攪拌速度為400 r/min條件下進(jìn)行浸出試驗(yàn),待浸出完成后,用循環(huán)水真空泵抽濾,一定量蒸餾水洗滌,固液分離后,量取濾液體積,用火焰原子吸收法測(cè)定濾液中金、銀含量,計(jì)算浸出率。

        2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

        2.1 嗜金1號(hào)濃度對(duì)浸出效果的影響

        浸出劑的用量對(duì)有價(jià)金屬的溶出具有顯著影響,浸出劑用量太低,有價(jià)金屬不能完全溶出,用量太高,會(huì)造成浸出劑的浪費(fèi)與生產(chǎn)成本的增加。固定氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11,液固比5 mL/g,浸出溫度25℃,浸出時(shí)間24 h。考察嗜金1號(hào)濃度對(duì)金、銀浸出效果的影響,結(jié)果如圖2所示。

        由圖2可以看出,隨著嗜金1號(hào)用量的增加,金、銀浸出率逐漸增加,當(dāng)嗜金1號(hào)濃度增加到5 g/L時(shí),金與銀的浸出率分別達(dá)92.58%、85.33%,此后繼續(xù)增加嗜金1號(hào)濃度,金、銀浸出率增加不明顯。因此,選擇嗜金1號(hào)濃度為5 g/L。

        2.2 礦漿pH對(duì)浸出效果的影響

        礦漿pH值會(huì)影響浸出劑中某些官能團(tuán)的活性,進(jìn)而影響金、銀浸出效果。維持適宜的pH不僅有利于提高金、銀浸出率,而且可以降低設(shè)備耗損。固定嗜金1號(hào)濃度5 g/L,液固比5 mL/g,浸出溫度25℃,浸出時(shí)間24 h,用氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH值。考察礦漿pH對(duì)浸出效果的影響,結(jié)果如圖3所示。

        由圖3可以看出:隨著礦漿pH的提高,金浸出率先小幅升高,礦漿pH>11時(shí),金浸出率隨礦漿pH升高顯著降低;隨著礦漿pH的提高,銀浸出率先小幅升高,礦漿pH>12時(shí),銀浸出率隨礦漿pH升高小幅降低??紤]到金、銀綜合回收率與堿耗等因素,選擇礦漿pH=11。

        2.3 液固比對(duì)浸出效果的影響

        液固比的大小會(huì)影響浸出過程的擴(kuò)散傳質(zhì)。液固比太低,礦漿黏性強(qiáng),不利于浸出劑與礦物顆粒接觸,液固比過高會(huì)給后續(xù)工藝處理增加負(fù)擔(dān)。固定嗜金1號(hào)濃度5 g/L,氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11,浸出溫度25℃,浸出時(shí)間24 h??疾旖鲆汗瘫葘?duì)金、銀浸出效果的影響,結(jié)果如圖4所示。

        由圖4可以看出,隨著液固比的增加,金、銀浸出率均逐漸提高,提高幅度逐漸變小,當(dāng)液固比大于5 mL/g時(shí),金、銀浸出率隨液固比增加提高不明顯。液固比太大一方面增加了后續(xù)作業(yè)處理量,另一方面會(huì)稀釋貴液,使浸出液金、銀品位降低,活性炭吸附容量降低。綜合考慮,選擇液固比為5 mL/g。

        2.4 浸出溫度對(duì)浸出效果的影響

        通常升高溫度能加快分子擴(kuò)散,對(duì)浸出有利,但同時(shí)也會(huì)使礦漿中溶解氧濃度降低以及藥劑中官能團(tuán)活性發(fā)生改變,所以浸出過程必須維持適宜溫度。固定嗜金1號(hào)濃度5 g/L,氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11,液固比5 mL/g,浸出時(shí)間24 h??疾旖鰷囟葘?duì)金、銀浸出效果的影響,結(jié)果如圖5所示。

        由圖5可知:當(dāng)浸出溫度較低時(shí),金、銀浸出率較低;當(dāng)浸出溫度為25℃時(shí),金、銀浸出率分別為92.58%、85.33%,浸出溫度從25℃升高至40℃,金、銀浸出率分別提高至92.84%、86.33%,金、銀浸出率提高不明顯;浸出溫度從40℃時(shí)升高到50℃時(shí),金、銀浸出率均顯著下降,這是因?yàn)楦邷叵率冉?號(hào)藥劑發(fā)生分解,使得浸出效果降低。綜合考慮,選擇浸出溫度為25℃,即常溫浸出。

        2.5 浸出時(shí)間對(duì)浸出效果的影響

        浸出時(shí)間充足可以使金、銀的浸出達(dá)到極限,實(shí)現(xiàn)最大限度地溶出,但是會(huì)延長生產(chǎn)周期。固定嗜金1號(hào)濃度5 g/L,氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11,液固比5 mL/g,浸出溫度25℃。考察浸出時(shí)間對(duì)浸出效果的影響,結(jié)果如圖6所示。

        由圖6可知:隨著浸出時(shí)間的延長,金、銀浸出率均呈先迅速增大然后緩慢增加的趨勢(shì);當(dāng)浸出時(shí)間為12 h時(shí),金、銀浸出率分別僅為82.01%、75.33%,當(dāng)浸出時(shí)間增加到24 h時(shí),金、銀浸出率分別增加到92.58%、85.33%,此后隨著浸出時(shí)間的延長,金、銀浸出率并無明顯增加??紤]到生產(chǎn)周期,設(shè)備處理能力等因素,選擇浸出時(shí)間為24 h。

        3 嗜金1號(hào)藥劑與氰化鈉浸出效果對(duì)比

        以嗜金1號(hào)為浸出劑時(shí),在嗜金1號(hào)濃度5 g/L,礦漿pH=11,液固比5 mL/g,浸出時(shí)間24 h,浸出溫度25℃的最佳浸出工藝條件下進(jìn)行浸出。以氰化鈉為浸出劑時(shí),在條件試驗(yàn)確定的最佳浸出條件,即氰化鈉濃度5 g/L、礦漿pH=9.5、液固比5 mL/g、浸出溫度25℃、浸出時(shí)間24 h,在此條件下進(jìn)行浸出試驗(yàn),并與嗜金1號(hào)浸出效果對(duì)比,結(jié)果見表2。

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        由表2可知:以氰化鈉為浸出劑時(shí),金的平均浸出率為89.03%,銀平均浸出率為85.41%;而以嗜金1號(hào)藥劑為浸出劑時(shí),金的平均浸出率為92.76%,銀平均浸出率為85.02%;以嗜金1號(hào)藥劑為浸出劑時(shí)金浸出率較以氰化鈉為浸出劑時(shí)高3.73個(gè)百分點(diǎn),而銀浸出率則低0.39個(gè)百分點(diǎn)。嗜金1號(hào)的浸金效果較優(yōu),且嗜金1號(hào)較氰化鈉對(duì)環(huán)境的影響較弱。

        4 結(jié)論

        (1)金精礦焙砂經(jīng)酸浸脫銅后,金、銀、銅含量分別為33.98 g/t、895.65 g/t、0.17%。以其為原料進(jìn)行金、銀浸出試驗(yàn):在嗜金1號(hào)濃度為5 g/L,礦漿pH值為11,浸出溫度為25℃,液固比為5 mL/g,浸出時(shí)間為24 h時(shí),金的浸出率達(dá)92.76%,銀浸出率達(dá)85.02%。

        (2)與傳統(tǒng)浸金劑氰化鈉相比,就金浸出而言,嗜金1號(hào)藥劑浸出效果優(yōu)于氰化鈉;就銀的浸出而言,嗜金1號(hào)藥劑浸出效果略低于氰化鈉。嗜金1號(hào)的浸金效果較優(yōu),且嗜金1號(hào)較氰化鈉對(duì)環(huán)境的影響較弱。

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