楊 富，莊世明，祁 磊，劉海強(qiáng)

（鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 大理 671507）

云南某選廠采用浮選工藝處理銅礦石，主要產(chǎn)品為銅精礦、硫精礦，為有效回收硫精礦中金、銀，采用氰化法處理硫精礦，生產(chǎn)實(shí)踐表明采用氰化法處理硫精礦金銀回收率較低，為提高資源利用率，最大限度回收金銀，擬采用硫精礦焙砂+水洗+氰化處理工藝。氰化物是黃金礦山提金工藝中運(yùn)用最廣泛的藥劑，其對(duì)金、銀的浸出率高、指標(biāo)穩(wěn)定，因此得到了廣泛運(yùn)用[1]。但是由于氰化物屬于劇毒藥劑，在氰化浸出后的尾渣中殘留物分解緩慢，因此存在著巨大的安全環(huán)保隱患[2]，隨著習(xí)總書記提出“綠水青山就是金山銀山”理念，國家對(duì)安全環(huán)保工作的不斷加強(qiáng)，黃金企業(yè)將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，對(duì)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來一定的制約，因此探尋低毒、無毒的浸金藥劑替代氰化物成為了企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

根據(jù)金銀低毒浸出藥劑的發(fā)展現(xiàn)狀，現(xiàn)市場(chǎng)上有十多種低毒藥劑用于小規(guī)模生產(chǎn)，硫精礦焙燒渣中雜質(zhì)元素含量相對(duì)較高，對(duì)浸出過程有一點(diǎn)影響，為尋找對(duì)焙燒渣適應(yīng)性較強(qiáng)的低毒藥劑，來替代毒性較強(qiáng)的氰化鈉浸出金銀，擬定進(jìn)行低毒浸出藥劑試驗(yàn)研究。

1 物料性質(zhì)

研究的物料為硫精礦焙燒渣，對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行考查。

1.1 原礦多元素分析

從表1中可以看出，焙燒渣金品位4.58 g/t，銀品位20.60 g/t，其中雜質(zhì)元素銅品位0.22%，硫品位1.43%，對(duì)浸出過程不利，其它雜質(zhì)元素鉛、鋅品位較低。焙砂中的物質(zhì)組成主要為氧化鐵相，其中絕大部分為Fe2O3相，另有少量的Fe3O4相，偏光顯微鏡下大部分呈不規(guī)則狀，表面孔隙發(fā)育，主要呈單體分布，部分與石英、硅鋁鎂相、磁黃鐵礦、黃鐵礦等共生；還見少量的石英、硅鋁鎂相等，另有微量的磁黃鐵礦、黃鐵礦、銅鐵氧化物相等。

表1 焙燒渣主要元素分析結(jié)果Tab.1 Main element analysis results of roasting residues %

1.2 金物相分析

金物相分析結(jié)果見表2。

表2 金物相分析結(jié)果Tab.2 Gold phase analysis results %

從表中可以看出，焙燒渣中連生體中金占有率為89.14%，氧化鐵中金占有率為6.79%，硫化物中金占有率為4.30%，其次碳酸鹽和硅酸鹽中金占有率分別為1.13%和4.30%，金大部分以連生體形式存在。

1.3 銅物相分析

對(duì)物料的銅礦物進(jìn)行物相分析，分析結(jié)果見表3。

表3 銅物相分析結(jié)果Tab.3 Copper phase analysis results %

從表中可以看出，焙燒渣中自由氧化銅占有率為55.56%，結(jié)合氧化銅占有率為33.86%，原生硫化銅占有率為7.07%，次生硫化銅占有率為1.01%。

1.4 鐵物相分析

對(duì)物料的鐵礦物進(jìn)行物相分析，分析結(jié)果見表4。

表4 鐵物相分析結(jié)果Tab.4 Iron phase analysis results %

從表中可以看出，焙燒渣中赤褐鐵中的Fe占有率為79.71%，磁性鐵中的Fe占有率為16.98%，硅酸鐵中的Fe占有率為1.50%，菱鐵礦中的Fe占有率為1.13%，硫化鐵中的Fe占有率為1.03%。

2 試驗(yàn)研究

2.1 試驗(yàn)方案確定

從化學(xué)多元素分析結(jié)果可以看出，焙燒渣中主要有價(jià)元素為金、銀，可采用氰化法回收，其中銅、硫品位較高，對(duì)浸出產(chǎn)生不利影響，對(duì)焙燒渣先采用水洗工藝進(jìn)行處理，一方面水洗過程中可浸出部分雜質(zhì)元素，降低其對(duì)浸出過程影響，另一方面焙燒渣呈酸性，水洗可適當(dāng)提高pH降低石灰單耗[3-4]。

2.2 試驗(yàn)參數(shù)及流程圖

水洗試驗(yàn)主要工藝參數(shù)：攪拌調(diào)漿液固比為2∶1、洗滌水量液固比為 1∶1；氰化試驗(yàn)主要工藝參數(shù)：液固比為 2∶1、pH為11（石灰單耗：25 kg/t，分析純）、堿浸時(shí)間 2 h、藥劑用量（2、3、4、5） kg/t、氰化浸出時(shí)間 30 h。

焙燒渣試驗(yàn)流程圖如圖1所示。

圖1 焙燒渣浸出試驗(yàn)流程圖Fig.1 Flow chart of roasting residues leaching test

2.3 焙燒渣水洗試驗(yàn)結(jié)果

從表5中可以看出，焙燒渣銅平均浸出率為27.27%，鉛平均浸出率為2.00%，鋅平均浸出率為6.90%，硫平均浸出率為12.59%，鐵平均浸出率為0.05%。

表5 焙燒渣水洗試驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Roasting residues water washing test results %

水洗渣多元素分析如表6所示。

表6 水洗渣多元素分析表Tab.6 Multielement analysis results of water washing residues %

從表中可以看出，水洗渣金品位4.71 g/t，銀品位20.50 g/t，全鐵品位61.58%，銅品位0.16%，硫品位1.25%，砷品位0.25%，其它元素品位較低。

2.4 水洗渣化學(xué)選礦試驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 氰化鈉

氰化鈉是目前使用最多的浸金藥劑，其物料適應(yīng)性廣，對(duì)金、銀的浸出率高，因此得到廣泛的應(yīng)用。金在氰化物溶液中的溶解本質(zhì)實(shí)際上是個(gè)電化學(xué)腐蝕過程，金溶解于氰化物溶液中的反應(yīng)式為：

從表7中可以看出，隨著氰化鈉用量的增加，金、銀浸出率上升，銀浸出率當(dāng)藥劑用量為4 kg/t時(shí)，不再上升。

表7 氰化鈉試驗(yàn)結(jié)果Tab.7 Sodium cyandie test results

2.4.2 SD

SD為某新材料有限公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，物料成分配比∶氧化鈉 （Na2O）∶氮 （N）∶銨根（NH4）∶氧化鈣（CaO）∶氧化鐵（Fe2O3）=4∶2∶2∶1∶1。

從表8中可以看出，隨著SD用量的增加，金、銀浸出率上升，藥劑用量從2 kg/t到3 kg/t變化較明顯，藥劑用量超過3 kg/t時(shí)，金、銀浸出率變化較小。

表8 SD試驗(yàn)結(jié)果Tab.8 SD test results

2.4.3 JC

JC藥劑由三聚氰酸鈉、堿性硫脲及穩(wěn)定劑等混合物組成，是一種低毒性析金藥劑。其主要有效成分為碳化三聚氰酸鈉（化學(xué)分子式：Na3H3O3N6C6）其分子聚合結(jié)構(gòu)為：

從結(jié)構(gòu)中可見碳化三聚氰酸鈉支鏈中的類氰基（CN-）是以共價(jià)鍵的方式連接在-起的，而不是像氰化鈉那樣是以離子鍵的方式結(jié)合在一起的。由于結(jié)構(gòu)上的原因及空間位阻的關(guān)系，該類氰基在堿性環(huán)境條件中，通常是不會(huì)分解出游離氰基（CN-）的，但它卻具有與游離氰基近似的絡(luò)合性能。它與產(chǎn)品中的其它組份一起，協(xié)同作用，氧化和絡(luò)合金。在藥劑的合成過程中，由于還存在一些副反應(yīng)方面的原因，產(chǎn)品中有時(shí)也會(huì)有少量的氰基[5]。碳化三聚氰酸鈉的溶金反應(yīng)方程式為：

JC選礦劑中含有少量的水不溶物（≤3%），這部分水不溶物主要成份是含鐵的氧化物，這部分氧化鐵的存在也是用于進(jìn)一步穩(wěn)定碳化三聚氰酸鈉，使碳化三聚氰酸鈉在常規(guī)情況下更加趨于穩(wěn)定。因此JC選礦劑在完全溶解后會(huì)發(fā)現(xiàn)有少量的黑渣沉于底部，這是正?，F(xiàn)象，并不會(huì)影響產(chǎn)品的溶金能力，相反會(huì)進(jìn)一步提高產(chǎn)品的安全性能[6-8]。

從表9中可以看出，隨著JC用量的增加，金、銀浸出率上升，藥劑用量從2 kg/t到3 kg/t金浸出率變化較明顯，藥劑用量超過3 kg/t時(shí)，金浸出率變化較小，銀浸出率變化較明顯。

表9 JC試驗(yàn)結(jié)果Tab.9 JC test results

2.4.3 HB

HB為河北某環(huán)?？萍加邢薰井a(chǎn)品，物料成分配比：氧化鈉（Na2O）∶氮（N）∶銨根（NH4）碳酸鈉∶碳化三聚氰酸鈉∶鐵∶水=69.80%∶30.00%∶0.13%∶0.07%，浸金過程中起主要作用的成分為碳化三聚氰酸鈉[9-10]。

從表10中可以看出，隨著HB用量的增加，金、銀浸出率上升，當(dāng)藥劑用量為從4 kg/t時(shí)，金浸出率不再增加，銀浸出率變化較小。

表10 HB試驗(yàn)結(jié)果Tab.10 HB test results

圖2 金浸出率對(duì)比Fig.2 Gold leaching rate comparison

從表11、圖3中可以看出，隨著藥劑用量的增加，金、銀浸出率逐漸增加，四種藥劑對(duì)金浸出率影響順序?yàn)椋呵杌c>JC>SD>HB；四種藥劑對(duì)銀浸出率影響順序?yàn)椋呵杌c>SD>JC>HB。

表11 焙燒渣浸出指標(biāo)對(duì)比Tab.11 Leaching indicators comparison of roasting slag

圖3 銀浸出率對(duì)比Fig.3 Silver leaching rate comparison

2.5 氰根化驗(yàn)結(jié)果

浸出渣及濾液氰根化驗(yàn)結(jié)果如表12所示。

表12 浸出渣、濾液氰根化驗(yàn)結(jié)果Tab.12 Test results of leaching residues and cyanide content in filtrate

從表12中可以看出，隨著藥劑用量的增加，浸渣中總氰與游離氰含量逐漸增加，濾液中游離氰根含量逐漸增加；使用藥劑氰化鈉浸渣中總氰與游離氰根含量與其它三種藥劑變化不大；使用藥劑氰化鈉濾液中游離氰根含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它藥劑。

3 結(jié)語

1） 焙燒渣金品位4.58 g/t，銀品位20.60 g/t，其中雜質(zhì)元素銅品位0.22%，硫品位1.43%，對(duì)浸出過程不利，其它雜質(zhì)元素鉛、鋅品位較低。焙燒渣中連生體中金占有率為89.14%，氧化鐵中金占有率為6.79%，硫化物中金占有率為4.30%，其次碳酸鹽和硅酸鹽中金占有率分別為1.13%與4.30%，金大部分以連生體形式存在；

2） 焙燒渣水洗渣金品位4.71 g/t，銀品位20.50 g/t，全鐵品位61.58%，銅品位0.16%，硫品位1.25%，砷品位0.25%，其它元素品位較低；

3）隨著藥劑用量的增加，浸渣中總氰與游離氰含量逐漸增加，濾液中游離氰根含量逐漸增加；使用藥劑氰化鈉浸渣中總氰與游離氰根含量與其它三種藥劑變化不大；使用藥劑氰化鈉濾液中游離氰根含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它藥劑。