含砷难处理金精矿工艺技术研究与实践

南君芳，苗 盛

（国投金城冶金有限责任公司，河南 灵宝 472500）

我国是世界上主要的黄金生产国和消费国。近年来，随着黄金矿山资源的匮乏以及环境治理整顿，黄金产量有下降趋势。不少单一矿种、不含杂的易处理矿经历过度开采期后，这部分“优质”资源越来越稀缺，而含碳质的、含砷的、微细粒等难处理的矿成为主流，特别是含砷金矿。对这些难处理矿，用传统黄金提取工艺都难以取得理想的技术经济指标，既便采用配矿方式（少量难处理矿+易处理矿）进行常规处理，仍收效甚微，普遍表现为金属回收率低、生产成本高。因而许多含砷矿山都被迫搁置起来，留待技术发展后再启动。黄金产业发展亟待一种优越的处理含砷矿技术出现。

1 国内处理含砷金精矿工艺现状

1.1 两段焙烧预处理氰化提金工艺

两段焙烧预处理工艺能有效脱砷脱硫[1]，实现规模生产，如新疆的阿希金矿和陕西的潼关中金冶炼公司。该工艺是先缺氧焙烧脱砷，使砷升华、氧化收砷，然后再进行硫酸化焙烧，焙砂氰化提金。经过多年理论与实践改进，该工艺脱砷率在90%左右。如果精矿中含砷高于5%以上，脱完砷的焙砂中还有近0.5%的砷，这一部分砷仍然包裹着金；同时，焙烧时形成的氧化铁、砷酸铁等对金产生二次包裹，导致金的浸出率不高，一般在85%以下，不但造成资源浪费，而且常因投入产出失衡致企业生产经营困难。

1.2 回转窑低温焙烧除砷工艺

该工艺是利用煤加热，使含砷金精矿中砷脱除，然后焙砂氰化提金。该方法可以脱除精矿中的砷，但由于焙烧条件限制，脱砷率不高，最高达85%。而且由于温度低，精矿中硫铁矿基本上没发生反应，包裹金的硫铁化合物没有被破坏，金浸出率不高，通常只有70%～80%，精矿中砷超过5%时，回收率更低，不但无效益可言，而且很难保证连续生产，环境也很恶劣，此种方法多被个体小规模生产所采用。

1.3 生物氧化除砷提金工艺

生物氧化预处理除砷提金工艺[2]经过二十余年的研究发展，在技术指标上具有一定的优越性。但其生产成本高，只适合于用来处理单位价格高的含砷金精矿；要使硫化矿达到必要的氧化率(65%～95%)，一般需要4～7天，时间较长；另一方面，生物浸出时矿浆浓度也较低（一般低于20%），设备的单位处理能力偏小。含砷金精矿处理工艺还有四角炉烘烤法等，大多是方法简陋，环境差，危险系数高，不能进行规模生产。综上所述，目前运行的含砷难处理金精矿生产工艺都不能高效处理高砷金精矿，含砷金矿资源的开发利用需要新技术新工艺的出现。

2 含砷难处理金精矿工艺技术研究

2.1 研究思路

焙烧是国内较为常用的工艺，其生产技术也较为成熟。焙烧产出的焙砂金浸出率不高，主要是焙砂中金的粒度极细、部分为赤铁矿或脉石所包裹，浸渣中金的化学物相分析结果表明：金主要以氧化铁包裹金形式存在，因此，消除氧化铁对金的包裹是研究的主要方向。

2.2 实验机理

含砷的混合金精矿在焙烧炉中进行焙烧，焙砂经过NLS浸出剂高温浸出，把氧化铁、砷酸盐、锑等有害矿物浸出到液体中，经过滤固液分离后，达到除杂目的；浸出渣经洗涤脱杂，加碱调浆后进行氰化提金。

2.3 实验步骤及工艺条件

经过大批量的单因素条件实验，摸索出各种因素的最佳条件，依照最佳条件进行最终的综合性实验，实验条件如下。

①金精矿按配矿要求混合均匀，含砷≤6%、碳≤3%、硫≥20%、金≥40g/t、铜≤0.5%、铅锌≤3%；②混合金精矿晾晒，或者采用低温烘干等干燥方法，保证混合精矿的水份小于8%；③干燥后的精矿加入焙烧炉内，进行硫酸化焙烧。焙烧温度630℃～700℃，焙烧时间2h，氧气过剩系数1.2，烟气停留时间30s，风帽气速50m/s～60m/s，沸腾层气速1m/s，烟气出口温度600℃，焙渣出口温度580℃。④焙烧渣给入高温浸出槽，加入NLS(98%浓硫酸)液态浸出剂，液固比为1:1，初始NLS浸出剂浓度50%，浸出温度100℃～110℃，搅拌速度37r/min，浸出时间4h。⑤浸出后矿浆经过滤洗涤后，加碱（石灰）调浆，PH值控制在9—10之间，进行氰化浸出。浸出矿浆浓度40%，浸出时间48h，氰化钠用量6Kg/T。经固液分离后，含金贵液用锌粉置换产出金泥。⑥废水实验处理：浸出液含有砷、铜等有害物质，经石灰中和、硫化除杂、亚铁氧化处理后，可实现达标排放。

2.4 综合性实验数据

表1 综合性实验数据

3 生产性工业实践

在实验室实验取得较为理想的技术指标基础上，进行了半年的生产性工业实践。共加工四批次含砷金精粉近3万吨。

表2 生产技术指标统计

4 结语

①含砷难处理金精矿成为目前国内金精矿的主流。通过实验室实验及生产性工业实践，研究探索出含砷金精矿处理新工艺：硫酸化焙烧+NLS高温浸出+洗涤渣氰化浸出，获得良好的技术指标：入料砷品位可以提高至3%～8%，金浸出率达到96.7%以上。②该工艺除NLS高温浸出工序外，其它均为常用的成熟的冶金技术。NLS高温浸出需要防腐蚀、耐高温设备，该作业时间短，能够满足量化生产需求。③生产实践中，应注意对焙烧烟气的合理处置，防止产生污染。④该工艺简单可行，成功实现了含砷难处理金精矿浸出率低的技术突破，对国内外含砷金精矿处理具有宝贵的借鉴和推广意义。