从金矿浸出尾渣中再回收金的研究

    随着黄金矿产资源的日趋减少，氰化尾渣已成为宝贵的二次资源。如何经济有效地回收氰化尾渣中的金、银、铜、铅、锌等多种有价元素及残留氰化钠，已成为黄金行业技术研发重要内容。这不仅能变废为宝，产生经济效益，而且能减少对环境的污染，产生良好的社会效益。氰化尾渣是浮选金精矿经氰化作业后得到的尾渣，由于矿石性质及采用的提金工艺流程不同，尾渣中有价金属及矿物的性质、种类、含量也均有不同。小秦岭地区某黄金冶炼厂所购的金精矿按精矿质量标准分两个生产系列分别生产。其中一系列，经一段“氧化焙烧一氰化浸出”处理小秦岭地区易浸精矿，氰化尾渣一直控制在2g/t以内，生产指标稳定。二系列采用二段“预氧化焙烧一氰化浸出”，处理从全国不同地区采购的高砷、高碳复杂难选冶金精矿，氰化尾渣普遍  多偏高，个别尾渣高达5g/t左右。开展对二系列生产线尾渣再回收试验研究，提高资源利用率，增加企业经济效益有着重要的意义。
1    试样性质
    试样为棕红色，其中有价金属有：金3.61g/t，银41.23 g/t，铜0.3%，铅1.51%，试样多元素分析结果见表 l，金赋存状态见表 2，金的粒度特征见表 3。
    由表1可知，试样中除有价元素金、银可回收外，铜铅也达到可回收的品位。
    由表2-3可知，试样中可浸金极少，仅占2.31%，说明氰渣在氰化浸出过程中较彻底，其它大部分金在-53 μm粒级中，并以包裹状态赋存，其中铁矿物 啤金占55.62%，残留硫化物中金占17.65%，石英中金占20.47%，铁矿物中包裹金占比例最大，其原因是金精矿在焙烧过程中，金属硫  二化物在形成赤铁矿和致密褐铁矿时，对金形成二次微细包裹，其中金在-53μm粒级中占82.16%，被氧化铁、石英和残余硫包裹占93.74%，是造成原生产浸金尾渣品位过高的主要原因。
2  试验研究
    试样中含硫1.35%、铅1.51%、铜0.30%，均已达到可回收品位，采用浮选法对铅铜以及硫化物进行探索性试验，金的回收采用硝酸预氧化浸出技术打开金的包裹体，然后进行炭浸再回收试验。
2.1  浮选探索性试验
    金精矿浸出尾渣中的残留氰根离子对试样中的硫化物、金、铜有较强的抑制作用。试样经再磨至-53 μm占90%，加硫酸 200 g/t搅拌1h优先除氰，调整剂使用石灰(pH 8-9)，水玻璃200g/t，活化剂使用硫化钠1000g/t，硫酸铜200g/t，捕收剂用丁基黄药50g/t，起泡剂用松醇油30 g/t，探索性浮选试验原则流程见图1，试验结果见表 4。
    由表4可知，在浮选试验中，尽管采用了再磨、除氰和硫化活化，有用矿物还是没有得到富集，说明试样在焙烧过程中，氧化程度过深，无法用浮选法选出，
2.2  预氧化一氰化炭浸试验
    试验中，将试样细磨至-43μm占95%氰化浸出，浸出率为23.26%，说明通过磨矿是无法彻底打开金的包裹体得到理想金的浸出率。
硝酸预氧化浸出技术在20世纪90 年代由美国MTI 公司提供技术，在哈萨克斯坦 Bakyrchik选冶厂成功使用。它主要用于处理金的砷黄铁矿和黄铁矿包裹的难浸金矿石。在试验中，它除对残留黄铁矿起到氧化预处理外，对褐铁矿包裹同样起到预氧化作用，其原理为：Fe203+6HN03=2Fe( N03)2+3H20
    硝酸预氧化氰化浸出试验工艺流程见图2。
    将试样调浆，浓度为33%，加酸预氧化搅拌处理，然后过滤，酸水返回使用或还原后再使用，滤渣调浆，浓度为30%，石灰调pH为10.5，加氰化钠进行炭浸，得到载金炭和最终尾矿。
2.2.1  硝酸用量试验
    试样进行调浆，硝酸用量变量，酸浸搅拌时间12 h，滤渣调浆，石灰调整 pH=10.5，氰化钠用量4 kg/t，氰化浸出36 h（氰化浸出条件下同），硝酸用量预氧化浸出试验结果见表 5。
    由表5得知，硝酸用量30 kg/t进行预氧化时，金的浸出效果最佳，此时酸浸的pH为4，
2.2.2  助浸剂 F-l用量试验
    F-l助浸剂属酸性药剂，对石英、铁矿物具有强烈的腐蚀、溶解作用。在预氧化中，可打开部分石英脉石、硅酸盐和Fe0中包裹金，以强化预氧化过程。硝酸加30 kg/t，pH为4，F-l用量为变量，预氧化搅拌浸出12 h后，脱酸过滤，滤渣调浆  个后炭浸浸出。F-l预氧化浸出用量试验结果见表6。
    由表 6可知，当F-l添加至16.0 kg/t以上，尾渣品位变化不明显，故确定F-l添加量16.0 kg/t为宜（此时pH为3）。
    试验中，预氧化时间达12 h时，才有较好的回收效果。在生产中，长时间的预氧化处理会造成  支投资、生产成本过高和难以控制，加温顶氧化可节省设备投入。缩短预氧化时间。
在其它条件不变的情况下，对矿浆进行加温预氧化处理，时间预设为5h，采用不同温度进行预氧化处理，金氰化炭浸试验结果见表 7。
    表 7试验结果表明，预氧化温度80-90℃，金浸出率相近，选择预氧化温度80℃为宜。在试验中，将加温预氧化时间缩至4h,金浸出率开始降低，适宜的预氧化时间为5h。
2.3  氰化浸出时间和氰化钠用量试验
    试样经加温预氧化处理后进行炭浸氰化钠用量试验和炭浸时间试验，炭浸试验条件为：矿浆浓度30%，pH控制 10-11，结果表明氰化钠用量为4.0kg/t时炭浸效果最佳，如减小氰化钠用量，浸出率会降低，增加氰化钠用量，浸出率保持稳定。同时浸出时间为30 h时，炭浸指标最好。
    炭浸尾渣中的金物相分析表明，大部分金赋存于致密铁矿物和其它脉石矿物中，采用高温高压硝酸预氧化浸出试验，尾矿含金可降至0.87 g/t，金的回收率可提高到75.91%，但成本会咸倍增加。银和铅在预氧化后滤渣中含量非常低，说明它们在加温硝酸预氧化处理过程中以硝酸银和硝酸铅形式存在，可从预氧化滤液中予以回收。
3  结论
    1)将试样调浆，浓度为30%，加硝酸 30.0kg/t、F-1助浸剂 16.0 kg/t，温度控制 80℃，预氧化搅拌浸出5h，然后过滤脱酸，酸水可返回使用，滤渣再调浆，浓度30%，加石灰调整 pH为10.5，加氰化钠4 kg/t，炭浸 30 h，金回收率达70.25%。说明“预氧化一炭浸”工艺对回收金精矿在焙烧过程中形成的氧化铁、硅酸盐二次包裹金以及残留 硫化物包裹金，是经济可行有效的。
    2)由于金精矿氰化浸出尾渣在原选冶工艺中经过再磨、搅拌浸出，尾渣已经很细，再经过硝酸预氧化搅拌处理会更细，采用炭浸工艺使金在选冶过程中“边浸边收”，尽量避免细泥对金的吸附和细泥将金带人尾矿中。
    3)建议将氧化焙烧后的精矿进行预氧化浸出试验研究，如果在现有生产中成功运用，成本会更低，效益更明显。