从含砷锑难处理金矿石中浸出金的试验研究

江国红,张艳敏

(1.核工业地质局测试研究中心,江西南昌330002;2.福建紫金矿冶设计研究院,福建上杭364200)

从含砷锑难处理金矿石中浸出金的试验研究

江国红1,张艳敏2

(1.核工业地质局测试研究中心,江西南昌330002;2.福建紫金矿冶设计研究院,福建上杭364200)

介绍了含砷锑难处理金矿石的矿物组成及工艺矿物学特征。在氰化浸金过程中,加入一定量混合氧化剂(H2O2+KMnO4)和混合助浸剂(Pb(Ac)2+A),金得到有效浸出,浸出率达91.17%。

难处理金矿石;混合氧化剂;混合助浸剂;氰化浸出;金

含砷锑难处理金矿石直接常规氰化浸出,金浸出效果不好。矿石必须经预处理,破坏其结构,使被硫砷锑矿物包裹的金暴露出来,才能使金得到有效浸出[1-3]。目前,预处理金矿石的方法主要有焙烧法,热压氧化法,化学氧化法,生物氧化法等。本试验针对某含砷锑矿石,在氰化过程中加入适量混合氧化剂及混合助浸剂,强化金的浸出。

1 矿石性质

矿石中主要金矿物有自然金和银金矿;主要载金矿物有毒砂、辉锑矿、黄铁矿、黏土矿物;主要矿物为石英、黏土类(以绢云母为主)、方解石、白云石、长石;次要矿物为白铁矿、重晶石、钛铁矿、钛磁铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、硫锑铅矿、软锰矿、雄黄、石榴子石、褐铁矿等。矿石中的金主要呈微细粒(2～3μm)包裹于毒砂、辉锑矿、黄铁矿、臭葱石、黏土矿物中,占85.46%,少量以裂隙金和粒间金赋存于黄铁矿、褐铁矿、粘土矿物中。矿石化学成分(表1)表明,矿石中S、As、Sb质量分数较高,分别为0.98%、0.19%和0.13%,是影响金浸出的主要有害元素。

表1 矿石化学成分分析结果%

2 试验结果与讨论

2.1 预处理方法的选择

采用3种方法预处理矿石：1)加盐焙烧+氰化浸出;2)碱水化学氧化+氰化浸出;3)混合氧化剂(H2O2+KMnO4)氧化+混合助浸剂(Pb(Ac)2+A)+氧化浸出。试验结果见表2。

表2 3种预处理方法对金浸出率的影响

从表2看出：1)采用常规氰化法浸出金,金浸出率很低,仅13.86%;2)加盐焙烧后进行氰化浸出,虽然金浸出率很高(94.05%),但工艺较复杂,成本较高,对环境有污染;3)加碱水化学氧化然后氰化浸出与加混合氧化剂及混合助浸剂氧化后氰化浸出,均有良好浸出结果,金浸出率达84%以上,但后者工艺简单,浸出时间短,而且成本低,因此选用后者处理该金矿石。

2.2 混合氧化剂(H2O2+KMnO4)用量对金浸出的影响

矿石质量25 g,粒度-325目占99%,NaCN用量0.8 kg/t,V(液)/m(固)=2∶1,浸出24 h,p H=10～11。混合氧化剂用量对金浸出率的影响试验结果见表3。

表3 混合氧化剂用量对金浸出率的影响

从表3看出：氰化浸出过程中,加入混合氧化剂可显著提高金的浸出率,而且随混合氧化剂用量增加金浸出率升高。这是由于混合氧化剂对矿石中金属硫化物(毒砂、辉锑矿、黄铁矿)的氧化作用使硫化矿物分解,促使金暴露出来;同时,在碱性体系中,混合氧化剂分解出游离态氧,补充氰化过程中消耗的氧,从而加快了金的溶解速度,提高了金的浸出率。试验确定混合氧化剂用量为0.3 kg/t H2O2+0.15 kg/t KMnO4。

2.3 混合助浸剂(Pb(Ac)2+A)用量对金浸出的影响

试验条件如2.2,混合助浸剂(Pb(Ac)2+A)用量对金浸出率的影响试验结果见表4。

表4 混合助浸剂用量对金浸出率的影响

从表4看出：氰化浸出过程中,混合助浸剂(Pb(Ac)2+A)的加入可改善矿石的浸出性能,提高金的浸出率;金浸出率随混合助浸剂加入量的增加而提高,比未加混合助浸剂时提高约1倍。这是因为：1)助浸剂(Pb(Ac)2+A)在氰化过程中既能与溶液中的S2-、SO2-4结合形成硫化物和硫酸盐沉淀,又能加速AsS3、SbS3的氧化,生成砷酸盐(Pb3(AsO4)2)、锑酸盐(Pb3(SbO3)2)沉淀,从而消除硫、砷、锑对金浸出的影响[4];2)助浸剂A由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、高效活性生物酶组成,对金有活化和亲和作用,可加快金的溶解速度,促使金的浸出。试验确定,混合助浸剂(Pb(Ac)2+A)的加入量以1.1 kg/t为宜。

2.4 NaCN用量对金浸出的影响

加入1.1 kg/t混合助浸剂(Pb(Ac)2+A),其他条件与2.2相同,NaCN用量对金浸出率的影响试验结果见表5。可以看出,氰化钠用量以0.8 kg/t较为适宜。

表5 NaCN用量对金浸出率的影响

2.5 浸出时间对金浸出的影响

氰化钠用量0.8 kg/t,混合助浸剂用量1.1 kg/t,其他条件与2.2相同,浸出时间对金浸出率的影响试验结果见表6。可以看出,浸出24 h即可。

表6 浸出时间对金浸出率的影响

2.6 综合试验

在最佳工艺条件下进行综合试验：矿石质量50 g,粒度-325目占99%,金品位6.79 g/t,混合氧化剂用量0.3 kg/t H2O2+0.15 kg/t KMnO4,混合助浸剂用量1.1 kg/t(Pb(Ac)2+A),NaCN用量0.8 kg/t,V(液)/m(固)=2∶1,22～26℃,p H=10～11。结果表明,金浸出率为91.17%,效果较好。

3 结论

矿石中的金被含砷、锑硫化物(毒砂、辉锑矿、黄铁矿)及黏土矿物包裹,难于直接氰化浸出。氰化浸出过程中加入一定量混合氧化剂和混合助浸剂可破坏含金矿物结构,改变矿石性能,也可清除硫、砷、锑的影响,同时又有活化、亲和金的能力,加快金的溶解速度,使金得到有效浸出,而且工艺较简单,环境污染少,值得进一步研究和推广。

[1]江国红,张岳,欧阳伦傲,等.高砷高锑难浸金矿石的碱性水化学预氧化—氰化浸金工艺研究[J].湿法冶金,2004,23(4)：1-3.

[2] 周一康.难处理金矿石预处理方法研究进展[J].湿法冶金,1998(3)：20-24.

[3] 尚殿英.含砷硫锑碳难处理金矿石的处理工艺[J].矿产综合利用,1990(3)：18-25.

[4]江国红,刘升明,张岳,等.高砷高硫金精矿固化焙烧—氰化浸出试验研究[J].湿法冶金,2004,23(2)：76-79.

Abstract:The mineral composition and technological mineralegy characteristics of refractory gold ore containing arsenic and antinomy are introduced.In the process of leaching gold using cyanide,adding some mixed oxidant(H2O2+KMnO4)and mixed assistant leaching agent(Pb(Ac)2+A),gold is leached efficiently,the leaching rate can reach 91.17%.

Key words:refractory gold ore;mixed oxidant;mixed assistant leaching agent;cyanidation;gold

Leaching of Gold From Refractory Ore Containing Arsenic and Antimony

J IANG Guo-hong1,ZHANG Yan-min2
(1.Test and Research Center,Geological B ureau ofEast China,CN N C,N anchang,J iangxi 330002,China;2.Fujian Zijin Research Institute of Mining and Metallurgy,S hanghang,Fujian 364000,China)

TF803.21;TF831

A

1009-2617(2011)01-0030-03

2009-05-21

江国红(1939-),男,江西永新人,大学本科,高级工程师,主要从事铀矿、难处理金银矿和二次资源综合利用方面的研究。