陳 向 廖德華

（湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南株洲412006）

隨著金礦資源的不斷開發(fā)，易處理金礦資源逐漸減少，難處理金礦石（常規(guī)氰化金浸出率小于80%）將成為今后主要的金礦資源［1-5］。難處理金礦中含銅金礦是一種非常重要的金礦資源。由于礦石中金屬銅、氧化銅及次生硫化銅礦物在氰化物溶液中幾乎全部溶解，易生成一系列非常穩(wěn)定的配合物，如Cu（CN）2-、Cu（CN）32-、Cu（CN）43-等，消耗大量的氰化物和氧，且銅在金粒表面易形成一層鈍化膜，不僅影響金的浸出效果，還增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本［6-9］。有研究表明［10-13］，對(duì)于含銅金礦石，必須采用較高的氰化物用量，才能獲得較高的金浸出率。為降低金礦中銅的影響，根據(jù)銅的回收價(jià)值，專家學(xué)者們通常采用金銅分步提取、選擇性浸金及氧化預(yù)處理方法來實(shí)現(xiàn)金礦物的有效回收［14］。

廣東某含銅浮選金精礦含金8.312 g/t、含銅5.18%，金和銅含量較高，考慮綜合回收。生產(chǎn)中采用全泥氰化、浸出渣浮選回收銅的生產(chǎn)工藝流程，金浸出過程中由于銅含量較高，導(dǎo)致生產(chǎn)中氰化物消耗較大。有研究表明［15］，水系經(jīng)磁處理后，水系的許多物理化學(xué)性質(zhì)，如表面張力、黏度、潤(rùn)濕性、溶解氧、溶解能力、結(jié)晶等會(huì)發(fā)生變化；此外，水系中物質(zhì)間的相互作用因受到磁場(chǎng)的作用，可能會(huì)加速浸出反應(yīng)進(jìn)程。為進(jìn)一步降低浸出劑的消耗、提高金的浸出率，進(jìn)行了磁處理試驗(yàn)研究。本研究首先采用加溫常壓化學(xué)預(yù)氧化浸銅—浸銅渣氰化浸金工藝進(jìn)行常規(guī)浸金試驗(yàn)，然后對(duì)比磁處理?xiàng)l件下的氰化浸金效果，考察了磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁化時(shí)間、起始硫酸濃度、NaCl濃度、浸出溫度和浸出時(shí)間等因素對(duì)金、銅浸出率的影響，以確定最佳的磁處理浸金條件。

1 試樣性質(zhì)

本研究試樣為廣東某含銅浮選金精礦，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)多元素、礦物組成和銅、金物相分析，結(jié)果分別見表1～表4。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1和表2可知，試樣含金8.312 g/t，主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦；該礦石中金和銅含量較高，考慮綜合回收。由表3可知，原生硫化銅含量為3.46%，分布率達(dá)到66.29%。由表4可知，金主要以裸露和半裸露金的形成存在。

2 試驗(yàn)主要設(shè)備、藥劑及方法

2.1 試驗(yàn)主要設(shè)備及藥劑

本試驗(yàn)所用主要設(shè)備和藥劑見表5和表6。

2.2 試驗(yàn)方法

常規(guī)浸金試驗(yàn)中，礦樣先磨至適宜粒度，置于燒杯中，再加入濃硫酸、氯化鈉和水進(jìn)行調(diào)漿，之后將燒杯置于數(shù)顯恒溫水浴箱中，通入氧氣進(jìn)行加溫預(yù)氧化浸銅。浸銅后對(duì)礦樣進(jìn)行過濾，得到浸銅渣。取浸銅渣200 g放入錐形瓶，用氫氧化鈉調(diào)漿至pH值10～12，然后加入氰化鈉10 kg/t處理礦樣，在調(diào)速振蕩機(jī)上進(jìn)行浸出試驗(yàn)，氰化浸金后過濾，將浸出液和浸出渣送化驗(yàn)。

在磁處理試驗(yàn)中，采用稀土永磁磁處理器對(duì)藥劑溶液、水進(jìn)行磁化，其他試驗(yàn)過程同常規(guī)浸金試驗(yàn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 常規(guī)浸金試驗(yàn)

參考企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，通過條件試驗(yàn)，確定了試樣加溫常壓預(yù)氧化浸銅及浸銅渣氰化浸金的最佳試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度-200目占88%，預(yù)氧化溫度95℃，起始硫酸濃度0.79 mol/L，NaCl濃度0.78 mol/L，預(yù)氧化時(shí)間28 h，攪拌強(qiáng)度760 r/min，液固比3∶1，氧氣流量160 mL/min，氰化鈉用量10 kg/t。在上述條件下，銅的浸出率達(dá)到了71.28%，金的浸出率達(dá)到86.26%。

3.2 磁處理?xiàng)l件下試樣浸銅及浸銅渣浸金試驗(yàn)

為了進(jìn)一步提高金的浸出率、降低氰化物用量，利用稀土永磁內(nèi)磁處理器對(duì)浸出藥劑溶液進(jìn)行磁化處理，試驗(yàn)考察了起始硫酸濃度、NaCl濃度、預(yù)氧化溫度、預(yù)氧化時(shí)間、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁處理時(shí)間等對(duì)銅、金浸出率的影響。磁處理?xiàng)l件試驗(yàn)中固定攪拌強(qiáng)度為760 r/min，液固比為3∶1，氧氣流量為160 mL/min，氰化鈉用量為7 kg/t。

3.2.1 起始硫酸濃度條件試驗(yàn)

固定磁處理?xiàng)l件為：磁場(chǎng)強(qiáng)度140 kA/m、磁化時(shí)間40 min。在磨礦細(xì)度為-200目占88%、預(yù)氧化溫度為95℃、NaCl濃度為0.78 mol/L、預(yù)氧化時(shí)間為28 h的條件下，考察了起始硫酸濃度對(duì)銅、金浸出率的影響，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，隨著起始硫酸濃度的增加，銅的浸出率先升高后降低，而金的浸出率先升高后基本不變。綜合考慮，確定適宜的起始硫酸濃度為0.77 mol/L。

3.2.2 NaCl濃度條件試驗(yàn)

固定磁處理?xiàng)l件為：磁場(chǎng)強(qiáng)度140 kA/m、磁化時(shí)間40 min。在磨礦細(xì)度為-200目占88%、預(yù)氧化溫度為95℃、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、預(yù)氧化時(shí)間為28 h的條件下，考察了NaCl濃度對(duì)銅、金浸出率的影響，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著NaCl濃度的增加，銅和金的浸出率均先升高后基本不變，綜合考慮，確定適宜的氯化鈉濃度為0.76 mol/L。

3.2.3 預(yù)氧化溫度條件試驗(yàn)

固定磁處理?xiàng)l件為：磁場(chǎng)強(qiáng)度140 kA/m、磁化時(shí)間40 min。在磨礦細(xì)度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預(yù)氧化時(shí)間為28 h的條件下，考察了預(yù)氧化溫度對(duì)銅、金浸出率的影響，結(jié)果見圖3。

由圖3可知，溫度的升高有利于銅和金的浸出率，當(dāng)溫度達(dá)到93℃后，銅和金的浸出速率變化減慢。綜合考慮，確定適宜的預(yù)氧化溫度為93℃。

3.2.4 預(yù)氧化時(shí)間條件試驗(yàn)

固定磁處理?xiàng)l件為：磁場(chǎng)強(qiáng)度140 kA/m、磁化時(shí)間40 min。在磨礦細(xì)度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預(yù)氧化溫度為93℃的條件下，考察了預(yù)氧化時(shí)間對(duì)銅、金浸出率的影響，結(jié)果見圖4。

由圖4可知，預(yù)氧化時(shí)間的增加有利于銅和金的浸出率，但當(dāng)預(yù)氧化時(shí)間大于27 h后，銅和金的浸出率不再明顯增加。綜合考慮，確定適宜的預(yù)氧化時(shí)間為27 h。

3.2.5 磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)

固定磁化時(shí)間為40 min。在磨礦細(xì)度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預(yù)氧化溫度為93℃、預(yù)氧化時(shí)間為27 h的條件下，考察了磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)銅、金浸出率的影響，結(jié)果見圖5。

由圖5可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，銅和金的浸出率先逐漸升高后緩慢下降。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到150 kA/m時(shí)，銅和金的浸出效果是最好的。因此，確定適宜的磁場(chǎng)強(qiáng)度為150 kA/m。

3.2.6 磁處理時(shí)間條件試驗(yàn)

固定磁場(chǎng)強(qiáng)度為150 kA/m。在磨礦細(xì)度為-200目占88%、起始硫酸濃度為0.77 mol/L、NaCl濃度為0.76 mol/L、預(yù)氧化溫度為93℃、預(yù)氧化時(shí)間為27 h的條件下，考察了磁處理時(shí)間對(duì)銅、金浸出率的影響，結(jié)果見圖6。

由圖6可知，隨著磁處理時(shí)間的增加，銅和金的浸出率也隨之上升，當(dāng)磁處理時(shí)間達(dá)到50 min后，繼續(xù)增加磁處理時(shí)間，銅和金的浸出率已無明顯變化。因此，確定適宜的磁處理時(shí)間為50 min。

4 結(jié) 論

（1）廣東某含銅金礦浮選金精礦含金8.312 g/t，含銅5.18%，試樣中主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦，銅主要以原生硫化銅的形式存在，金主要以裸露和半裸露金的形成存在。

（2）磁處理的最佳條件為：磁場(chǎng)強(qiáng)度150 kA/m，磁化時(shí)間50 min，磨礦細(xì)度為-200目占88%，預(yù)氧化溫度93℃，起始硫酸濃度0.77 mol/L，NaCl濃度0.76 mol/L，預(yù)氧化時(shí)間27 h。在此條件下進(jìn)行氧化預(yù)處理浸銅及銅渣氰化浸金試驗(yàn)，固定攪拌強(qiáng)度為760 r/min，液固比為3∶1，氧氣流量為160 mL/min，氰化鈉用量為7 kg/t，銅和金的浸出率分別為85.76%、98.86%。較未進(jìn)行磁處理的最佳指標(biāo)（銅浸出率71.28%，金浸出率86.26%），銅浸出率提高了14.48個(gè)百分點(diǎn)，金浸出率提高了12.60個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)氧化溫度降低了2℃，預(yù)氧化時(shí)間減少了1 h，氰化鈉用量減少了3 kg/t。