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        新型環(huán)保浸金劑在長(zhǎng)山壕金礦的柱浸試驗(yàn)研究

        2021-09-10 07:22:44申永林徐惠林
        黃金 2021年1期

        申永林 徐惠林

        摘要:隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,黃金礦山企業(yè)生產(chǎn)壓力日趨增大,采用低毒、無(wú)毒新型環(huán)保浸金劑替代氰化鈉成為必然趨勢(shì)。通過(guò)柱浸試驗(yàn),考察了多種新型環(huán)保浸金劑對(duì)長(zhǎng)山壕金礦礦石的浸出效果。結(jié)果表明:CG505整體優(yōu)于1號(hào)浸金劑和2號(hào)浸金劑,其浸出指標(biāo)最接近氰化鈉,且環(huán)境友好,可減輕礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力,較適合應(yīng)用于長(zhǎng)山壕金礦。

        關(guān)鍵詞:CG505;環(huán)保浸金劑;柱浸;堆浸;滲透速率

        進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),生態(tài)文明建設(shè)成為世界發(fā)展的主流。礦山行業(yè)為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展,積極推進(jìn)綠色礦山、環(huán)境友好型礦山建設(shè)。內(nèi)蒙古太平礦業(yè)有限公司長(zhǎng)山壕金礦(下稱“長(zhǎng)山壕金礦”)從建礦伊始就高度重視環(huán)境保護(hù)及綠色礦山建設(shè),在大規(guī)模堆浸生產(chǎn)過(guò)程中,采用了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的埋管滴淋技術(shù),有效減少了含氰工藝水蒸發(fā)和飛散;采用貴液池覆蓋技術(shù)及貴液全封閉循環(huán)工藝,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)用水零排放,成為礦山行業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的典范[1]。為了進(jìn)一步提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),選擇一種高效、環(huán)保、低毒、經(jīng)濟(jì)的新型環(huán)保浸金劑替代氰化鈉,成為當(dāng)前的重要工作。目前,國(guó)內(nèi)已研制出多種新型環(huán)保浸金劑[2],并已投放市場(chǎng)。本文選取幾種具有代表性的新型環(huán)保浸金劑與氰化鈉進(jìn)行對(duì)比,通過(guò)柱浸試驗(yàn),選出綜合技術(shù)指標(biāo)最優(yōu)的浸金劑,為生產(chǎn)應(yīng)用做好技術(shù)儲(chǔ)備。

        1 礦石性質(zhì)

        長(zhǎng)山壕金礦礦石屬于蝕變巖型貧硫化物金礦石。該礦石中金屬礦物相對(duì)含量為2.62 %,金屬硫化物主要為黃鐵礦,少量磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等,金屬氧化物為少量磁鐵礦、鈦鐵礦,金礦物主要為自然金;脈石礦物相對(duì)含量為97.38 %,以石英、絹云母為主,其次為長(zhǎng)石、綠泥石、方解石等碳酸鹽礦物,少量綠簾石、紅柱石、石榴子石、石墨等[3]。礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

        經(jīng)鏡下對(duì)金礦物嵌布狀態(tài)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知:金以粒間金為主,占59.88 %,其中脈石礦物粒間金占40.67 %;包裹金占32.03 %,其中脈石礦物包裹金占28.91 %,硫化物包裹金占3.12 %;裂隙金占8.09 %,主要為脈石礦物裂隙金,偶見(jiàn)少量金礦物與鐵的氧化物連晶嵌布。金礦物嵌布狀態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)表2。

        2 試驗(yàn)部分

        2.1 試驗(yàn)器材

        浸柱:柱高2.45 m,內(nèi)徑165 mm;B716-398T1(LMI)計(jì)量泵;藥劑桶:容積25 L樹(shù)脂桶,用于配制藥劑及用作貴液收集容器;PL203-1C電子天平,感量0.01 g,用于稱量藥劑;TCS-60H電子秤,感量1 g,用于稱量礦石;500 mL燒杯、250 mL錐形瓶及玻璃棒若干,用于配制藥劑。

        2.2 試驗(yàn)藥劑

        1號(hào)浸金劑、2號(hào)浸金劑、CG505等3種新型環(huán)保浸金劑,均為白色固體粉末;氫氧化鈉為工業(yè)級(jí),純度>99 %,用于調(diào)整藥劑溶液pH;試驗(yàn)用水為自來(lái)水。

        2.3 試驗(yàn)過(guò)程

        1)入柱礦石量50.00 kg,粒度-9 mm占80 %以上,模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置滴淋強(qiáng)度11.92 L/(m2·h)。

        2)入柱藥劑為浸金劑、氫氧化鈉,其中氰化鈉配制要求w(CN-)≥200×10-6、pH=11左右,其他浸金劑配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為435×10-6、pH=11左右。入柱溶液和浸出貴液均采用25 L樹(shù)脂桶盛放,根據(jù)設(shè)定的滴淋強(qiáng)度及浸出滲透速率,所有浸柱按照每4 d滴淋一桶藥劑溶液(23 L)的速度進(jìn)行滴淋,每滴淋完一桶藥劑取一次浸出貴液樣品測(cè)定金質(zhì)量濃度,直到貴液金質(zhì)量濃度趨近于零[4-5],浸出結(jié)束。

        3)主要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括入柱溶液質(zhì)量、入柱溶液藥劑用量、入柱溶液pH、浸出貴液質(zhì)量、浸出貴液金質(zhì)量濃度、浸出貴液藥劑濃度、浸出貴液pH。

        試驗(yàn)裝置見(jiàn)圖1。

        3 結(jié)果與討論

        3.1 浸出率

        對(duì)試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析,得出試驗(yàn)結(jié)果(原礦與尾渣金品位由縮分后樣品化驗(yàn)得出),見(jiàn)表3、表4。

        由表3可知:各藥劑組渣計(jì)金浸出率平均分別為1號(hào)浸金劑45.98 %、2號(hào)浸金劑52.61 %、CG505 52.38 %、氰化鈉53.59 %。

        由表4可知:各藥劑組液計(jì)金浸出率平均分別為1號(hào)浸金劑45.48 %、2號(hào)浸金劑52.62 %、CG505 52.35 %、氰化鈉53.66 %。

        2種方法統(tǒng)計(jì)的金浸出率相對(duì)差值在允許范圍之內(nèi),金浸出率平均為1號(hào)浸金劑45.73 %、2號(hào)浸金劑52.62 %、CG505 52.36 %、氰化鈉53.63 %。

        柱浸過(guò)程中各藥劑組金浸出率隨浸出時(shí)間的變化情況見(jiàn)圖2。

        由圖2可知:隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng),金浸出速率放緩,氰化鈉、CG505及2號(hào)浸金劑的浸出曲線軌跡接近重合,說(shuō)明新型環(huán)保浸金劑(CG505、2號(hào)浸金劑)雖然初始反應(yīng)速率低于氰化鈉,但隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng)可以接近甚至達(dá)到氰化鈉的浸出效果;但1號(hào)浸金劑的浸出效果與氰化鈉相比,差距較大。

        3.2 滲透速率

        在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了藥劑滲透速率對(duì)比。在浸柱內(nèi)礦石浸透、柱頂?shù)V層不積水的條件下,用相同體積的上述藥劑溶液滴淋,測(cè)定所用時(shí)間,獲得滲透速率。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

        由表5可知,2號(hào)浸金劑的滲透速率與氰化鈉相差較大,1號(hào)浸金劑、CG505的滲透速率接近氰化鈉。

        3.3 液相CN-質(zhì)量濃度

        各藥劑溶液液相CN-質(zhì)量濃度對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表6。

        由表6 可知,浸出末期,新型環(huán)保浸金劑浸液CN-質(zhì)量濃度遠(yuǎn)低于氰化鈉,屬于低毒藥劑。

        3.4 指標(biāo)分析

        從浸出角度分析,1號(hào)浸金劑在處理長(zhǎng)山壕金礦礦石時(shí),金浸出率不僅低于氰化鈉也明顯低于其他新型環(huán)保浸金劑,因此不適用于長(zhǎng)山壕金礦。從滲透性能角度分析,2號(hào)浸金劑在滴淋長(zhǎng)山壕金礦礦石時(shí)的滲透速率與其他新型環(huán)保浸金劑相比差距較大,在滴淋過(guò)程中常出現(xiàn)浸柱頂部積液現(xiàn)象,在該項(xiàng)指標(biāo)上無(wú)法滿足長(zhǎng)山壕金礦的需要;2號(hào)浸金劑滲透性能與其他藥劑差距較大,在相同時(shí)間(64 d)內(nèi)滴淋批次少,造成累計(jì)藥劑消耗量偏少。從浸出末期浸液CN-質(zhì)量濃度分析,新型環(huán)保浸金劑浸液CN-質(zhì)量濃度遠(yuǎn)低于氰化鈉,有利于堆浸后期CN-的氧化破壞。

        綜上所述,CG505整體優(yōu)于1號(hào)浸金劑和2號(hào)浸金劑。雖初期浸出速率略低于氰化鈉,但后期隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng)逐步接近氰化鈉,這對(duì)于長(zhǎng)周期的堆浸工藝來(lái)說(shuō),影響很小。

        3.5 成本分析

        長(zhǎng)山壕金礦為超大型堆浸礦山,每年使用液體氰化鈉約43 200 t,按照液體氰化鈉年均價(jià)格3 590元/t計(jì)算,氰化鈉采購(gòu)成本1.550 9億元;CG505的價(jià)格為12 000元/t(使用規(guī)模大,運(yùn)輸距離較近),用量12 960 t(與固體氰化鈉用量相同),采購(gòu)成本1.555 2億元。 在采購(gòu)成本方面,CG505略高于氰化鈉。但是,CG505環(huán)保浸金劑在后期無(wú)害化處理、環(huán)境恢復(fù)方面具有明顯優(yōu)勢(shì),同時(shí)可有效降低政策和法律方面的風(fēng)險(xiǎn)。

        4 結(jié) 論

        1)相比1號(hào)浸金劑、2號(hào)浸金劑,新型環(huán)保浸金劑CG505在處理長(zhǎng)山壕金礦礦石時(shí)指標(biāo)較好,其各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)與氰化鈉接近,且采購(gòu)成本增幅不大,可減輕礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力,較適合應(yīng)用于長(zhǎng)山壕金礦。

        2)CG505初期浸出速率略低于氰化鈉,后期隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng)逐步接近氰化鈉,這對(duì)于長(zhǎng)周期的堆浸工藝來(lái)說(shuō),影響很小。研究結(jié)果對(duì)其他堆浸礦山環(huán)保浸金劑的試驗(yàn)研究與應(yīng)用具有借鑒意義。

        [參 考 文 獻(xiàn)]

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        [3] 祁玉海,王艷,高歌.內(nèi)蒙長(zhǎng)山壕金礦礦石工藝礦物學(xué)研究[J].黃金,2012,33(9):47-50.

        [4] 林泓富.低品位金礦柱浸試驗(yàn)[J].有色金屬(冶煉部分),2016(7):46-49.

        [5] 趙思佳,劉宇利,肖超,等.內(nèi)蒙古某低品位金礦石柱浸試驗(yàn)研究[J].濕法冶金,2014,33(3):168-171.

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