康維剛，陳京玉

（天津華勘集團(tuán)有限公司，天津 300170）

老撾某金礦位于老撾烏多姆賽省巴勉縣班東村地區(qū)，地處老撾西北部上寮地區(qū)。該金礦礦石類型為蝕變巖型金礦石，金為礦石中唯一可回收元素，金屬礦物主要為鐵的硫化物，部分金包裹在硫化物中，屬于難處理金礦石。本研究針對(duì)該金礦礦石開(kāi)展了環(huán)保浸金劑條件實(shí)驗(yàn)，以求獲得較佳工藝條件，指導(dǎo)礦山現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 礦石多元素分析結(jié)果/%Table 1 Multi-element analysis results of the ore

由表1 可知，礦石中金品位為5.47 g/t，為主要回收元素，礦石中含有少量硫、砷等，會(huì)對(duì)金的浸出造成一定影響，有機(jī)碳含量很低，不會(huì)對(duì)浸出作業(yè)造成影響。

從表2 結(jié)果可以看出，該礦石中金屬礦物含量較低，僅占礦物相對(duì)含量的3.70%，其中，以鐵的硫化物為主，主要包括黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦，還含有少量的黃銅礦，占礦物相對(duì)含量的3.20%。氧化礦物以金紅石和鈦鐵礦為主，僅占礦物相對(duì)含量的0.50%。脈石礦物以石英、絹云母、綠泥石等硅酸鹽礦物為主，占礦物相對(duì)含量的78.30%，其次為方解石、白云石等碳酸鹽礦物。

表2 礦石礦物組成檢測(cè)結(jié)果Table 2 Mineral composition analysis results of the ore

1.2 金的礦物種類及分布

金主要以自然金的形式存在，約占66.51%，其次以類質(zhì)同象或包裹體的形式賦存在黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦等硫化物中，黃鐵礦中占22.68%，毒砂、黃銅礦和磁黃鐵礦中占8.68%，脈石礦物中含量少，屬于微細(xì)粒包裹體，或者為極細(xì)小的黃鐵礦、毒砂等包裹體。

1.3 金礦物粒度特征

礦石中金礦物粒度組成以-0.074+0.037 mm 的中粒金為主，占44%，次為+0.074 mm 的粗粒級(jí)，占36.1%，-0.037 mm 的較少，占19.9%，因此確定該礦石中金粒級(jí)屬中-粗粒金。金粒度測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 金粒度測(cè)量結(jié)果Table 3 Particle measurement results of gold

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)藥劑及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)藥劑主要包括分析純藥劑CaO、Na2O2、K3[Fe(CN)6]等，環(huán)保浸金劑產(chǎn)品目前種類較多，主要包括金蟬[1-2]、圣的[3]、綠金[4]、喜金[5]等。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，金蟬環(huán)保浸金劑在老撾已有應(yīng)用的先例[6]，并且應(yīng)用效果良好，因此選擇金蟬環(huán)保浸金劑作為本次實(shí)驗(yàn)的浸金劑。該試劑浸金與全泥氰化浸金工藝相同，均在堿性環(huán)境下浸金，具有浸出速度快、浸出率高、低毒環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括PEX-（100×125）mm 鄂式破碎機(jī)、XPS-（250×150）mm 輥式粉碎機(jī)、RK/ZQM（BM）φ150×50 mm 智能錐形球磨機(jī)、RK/XJT-1.0 mm 浸出攪拌機(jī)、RK/ZL-φ240 mm 多功能真空過(guò)濾機(jī)等。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用單因素實(shí)驗(yàn)法對(duì)該礦石開(kāi)展環(huán)保藥劑浸金實(shí)驗(yàn)，主要考察了磨礦細(xì)度、助浸劑及用量、石灰用量、金蟬環(huán)保浸金劑用量、浸出時(shí)間等條件對(duì)金浸出率的影響。每次取試樣300 g，調(diào)制礦漿濃度為40%，加入保護(hù)堿石灰、助浸劑預(yù)處理2 h，然后加入金蟬環(huán)保浸金劑，在常溫下攪拌浸出，達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，過(guò)濾、洗滌，浸渣烘干，分析浸渣金品位，計(jì)算浸出率。最后通過(guò)開(kāi)展條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證較優(yōu)條件下浸出穩(wěn)定性。具體實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。

圖1 環(huán)保浸金劑浸金實(shí)驗(yàn)流程Fig.1 Flowsheet of gold leaching test of environmental friendly leaching agent

3 結(jié)果與討論

3.1 磨礦細(xì)度對(duì)浸出率的影響

實(shí)驗(yàn)條件：礦漿濃度40%，石灰用量為3000 g/t，堿預(yù)處理2 h，金蟬環(huán)保浸金劑用量3000 g/t，浸出時(shí)間為40 h，考查磨礦細(xì)度對(duì)浸出效果的影響。結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2 結(jié)果可以看出，當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm含量為80%時(shí)，金的浸出率為84.46%；隨著磨礦細(xì)度提高，尾渣品位不斷降低，金浸出率不斷升高；當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm 含量為90% 時(shí)，金浸出率達(dá)到88.48%。之后，磨礦細(xì)度再增大金浸出率不再提升，因此選擇磨礦細(xì)度為-0.074 mm 90%。

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)浸出效果的影響Fig.2 Effect of grinding fineness on leaching rate of gold

3.2 助浸劑及用量實(shí)驗(yàn)

浸金中助浸劑的類型主要包括氧化劑、氨類、重金屬鹽類等[7]，而一般是從氧化劑方面考慮強(qiáng)化金礦石的浸出。本次實(shí)驗(yàn)分別選擇了一種強(qiáng)氧化劑Na2O2和一種溫和氧化劑鐵氰化鉀開(kāi)展助浸劑及用量實(shí)驗(yàn)，對(duì)比浸金效果。

3.2.1 Na2O2助浸實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量為90%，礦漿濃度40%，石灰用量為3000 g/t，堿和助浸劑預(yù)處理2 h，金蟬環(huán)保浸金劑用量3000 g/t，浸出時(shí)間為40 h，考查Na2O2助浸劑對(duì)浸出效果的影響。結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 Na2O2 助浸劑對(duì)浸出效果的影響Fig.3 Effect of Na2O2 leaching aid on leaching rate of gold

由圖3 結(jié)果可以看出，在不添加助浸劑時(shí)，金浸出率較低，為88.48%，添加Na2O2助浸劑之后，金浸出率明顯提高。當(dāng)Na2O2助浸劑用量為200 g/t 時(shí)，金浸出率提高至91.41%；當(dāng)Na2O2助浸劑用量達(dá)到400 g/t 時(shí)，金浸出率達(dá)到93.60%。之后，隨著Na2O2助浸劑用量的增大，金浸出率反而逐漸下降，因此選擇Na2O2助浸劑用量為400 g/t。

3.2.2 鐵氰化鉀助浸實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量為90%，礦漿濃度40%，石灰用量為3000 g/t，堿和助浸劑預(yù)處理2 h，金蟬環(huán)保浸金劑用量3000 g/t，浸出時(shí)間為40 h，考查鐵氰化鉀助浸劑對(duì)浸出效果的影響。結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 鐵氰化鉀助浸劑對(duì)浸出效果的影響Fig.4 Effect of K3[Fe(CN)6] leaching aid on leaching rate of gold

由圖4 結(jié)果可以看出，在不添加助浸劑時(shí)，金浸出率為88.48%，添加鐵氰化鉀助浸劑之后，金浸出率明顯提高；當(dāng)鐵氰化鉀助浸劑用量為200 g/t 時(shí)，金浸出率提高至90.13%。隨著鐵氰化鉀助浸劑用量的增大，金浸出率逐漸提高，當(dāng)鐵氰化鉀助浸劑用量達(dá)到600 g/t 時(shí)，金浸出率達(dá)到93.97%，之后用量增加，浸出率不再提高，因此選擇鐵氰化鉀助浸劑用量為600 g/t。

助浸劑及用量實(shí)驗(yàn)表明，助浸劑對(duì)硫化礦物中的金浸出具有促進(jìn)作用，其中溫和氧化劑鐵氰化鉀相對(duì)強(qiáng)氧化劑Na2O2助浸效果較好，且考慮到強(qiáng)氧化劑Na2O2運(yùn)輸保存條件要求高，具有強(qiáng)腐蝕性，因此選擇鐵氰化鉀作為助浸劑。

3.3 石灰用量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量為90%，礦漿濃度40%，鐵氰化鉀助浸劑用量為600 g/t，石灰和助浸劑預(yù)處理2 h，金蟬環(huán)保浸金劑用量3000 g/t，浸出時(shí)間為40 h，考查石灰用量對(duì)浸出效果的影響。結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5 結(jié)果可知，隨著石灰用量的增大，尾渣品位逐漸降低；當(dāng)石灰用量為1000 g/t 時(shí)，金浸出率為89.40%；當(dāng)石灰用量升至2000 g/t 時(shí)，金浸出率達(dá)到93.97%，此時(shí)礦漿pH 值為11.5，浸出效果較好，之后隨著石灰用量增加，浸出率變化不大，因此選擇石灰用量為2000 g/t。

圖5 石灰用量對(duì)浸出效果的影響Fig.5 Effect of lime dosage on leaching rate of gold

3.4 金蟬浸金劑用量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量為90%，礦漿濃度40%，鐵氰化鉀助浸劑用量為600 g/t，石灰用量為2000 g/t，石灰和助浸劑預(yù)處理2 h，浸出時(shí)間為40 h，考查金蟬浸金劑用量對(duì)浸出效果的影響。結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 金蟬浸金劑用量對(duì)浸出效果的影響Fig.6 Effect of Jinchan leaching agent dosage on leaching rate of gold

由圖6 結(jié)果可知，金蟬浸金劑用量從1000 g/t增加至4000 g/t，金浸出率逐漸提高。當(dāng)用量為1000 g/t 時(shí)，金浸出率為84.64%；當(dāng)金蟬浸金劑用量為3000 g/t 時(shí)，金浸出率達(dá)到93.97%，之后再提高用量，金浸出率不再增加，因此選擇金蟬浸金劑用量為3000 g/t。

3.5 浸出時(shí)間實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量為90%，礦漿濃度40%，鐵氰化鉀助浸劑用量為600 g/t，石灰用量為2000 g/t，石灰和助浸劑預(yù)處理2 h，金蟬浸金劑用量3000 g/t，考查浸出時(shí)間對(duì)浸出效果的影響。結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 浸出時(shí)間對(duì)浸出效果的影響Fig.7 Effect of leaching time on leaching rate of gold

從圖7 可以看出，當(dāng)浸出時(shí)間為8 h 時(shí)，金浸出率僅為55.21%，而當(dāng)浸出時(shí)間達(dá)到32 h 時(shí)，金浸出率提高至93.97%，此后，隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng)，金浸出率不再提高，因此，浸出時(shí)間選用32 h。

3.6 條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證環(huán)保浸金劑浸金實(shí)驗(yàn)獲得的較佳工藝條件是否可以獲得穩(wěn)定的金浸出率，開(kāi)展了條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度-0.074 mm含量90%，礦漿濃度40%，石灰用量3000 g/t，鐵氰化鉀助浸劑用量600 g/t，堿和助浸劑預(yù)處理2 h，金蟬浸金劑用量3000 g/t，浸出時(shí)間32 h，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of conditional verification experiments

由表4 結(jié)果可知，在較佳工藝條件下，金的浸出率較穩(wěn)定，尾渣品位可以降至0.34 g/t 以下，金浸出率可以達(dá)到93.78%以上。

4 結(jié) 論

（1）礦石中金品位為5.47 g/t，金屬礦物含量較低，以鐵的硫化物為主，其中金約有66.51%以自然金形式存在，其他主要以類質(zhì)同象或包裹體形式賦存在硫化物中，脈石礦物主要以石英、絹云母、綠泥石等硅酸鹽礦物為主。礦石工藝類型為蝕變巖型金礦石，礦石中金粒級(jí)屬中-粗粒金。

（2）通過(guò)環(huán)保浸金劑浸金條件實(shí)驗(yàn)，獲得的較佳工藝條件為：磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量90%，礦漿濃度40%，石灰用量3000 g/t，鐵氰化鉀助浸劑用量600 g/t，堿和助浸劑預(yù)處理2 h，金蟬浸金劑用量3000 g/t，浸出時(shí)間32 h，金浸出率可以達(dá)到93.97%以上。條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明，在較佳工藝條件下，金的浸出率較穩(wěn)定。