某金铜氧化矿石堆浸浸铜—氰化浸金试验研究

苑宏倩 郑艳平

摘要：某金铜氧化矿石铜品位0.88 %，金品位1.76 g/t，矿石氧化率为87.50 %。金矿物主要为自然金、银金矿，铜矿物以氧化铜矿物为主。针对矿石性质，进行了堆浸浸铜、氰化浸金试验研究，考察了堆浸粒度、硫酸用量等堆浸条件及磨矿细度、氢氧化钠用量等氰化浸金条件对回收指标的影响。结果表明：在最佳条件下，采用硫酸法堆浸浸铜—氰化浸金工艺，铜浸出率为81.79 %，金浸出率为95.00 %。

关键词：金铜氧化矿石;堆浸;氰化;矽卡岩型;硫酸

中图分类号：TD953文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2020）07-0068-04 doi：10.11792/hj20200714

在国内的铜矿资源中，氧化铜矿约占四分之一，不仅大多数铜矿床上部有氧化带，而且有的已经形成独立的大中型氧化矿[1]。中国氧化铜矿选矿技术已有50多年的历史，在处理类型繁多、性质复杂的氧化铜矿的过程中，积累了比较丰富的经验。但是，由于国内氧化铜矿多具有品位低、嵌布细、含泥多、处理难等特点，使得难选氧化铜矿成为选矿领域的一个难题[2-3]。氧化铜矿石相对硫化铜矿石来说，性质较复杂，处理难度较大，浮选成本较高，且选别指标不太理想;而浸出工艺具有的投资少、成本低、污染小等优点有力地推动了氧化铜矿石资源的开发利用[4-6]。本次试验针对某金铜氧化矿石，进行了堆浸浸铜—氰化浸金试验研究，取得了较好的浸出指标，为该矿石资源的开发利用提供了技术依据。

1 矿石性质

1.1 化学成分及矿物组成

矿石中金属矿物相对含量为11.72 %，以金属氧化物为主，占11.05 %，主要为褐铁矿、磁铁矿及赤铁矿，其次为孔雀石、赤铜矿、菱铁矿及菱锰铁矿、硅孔雀石等;金属硫化物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿及少量斑铜矿等，相对含量合计为0.67 %。脉石矿物占88.28 %，以辉石类为主，其次为碳酸盐类矿物。金、铜为有价元素，其中金品位为1.76 g/t，铜品位为0.88 %;金矿物种类为自然金、银金矿，铜矿物以氧化铜矿物为主。矿石氧化率为87.50 %。矿石工艺类型为矽卡岩型金铜氧化矿石。原矿化学成分分析结果见表1。

1.2 铜矿物工艺特征

原矿铜物相分析结果见表2。

对矿石中主要铜矿物的嵌布状态进行了镜下统计分析，结果表明：氧化铜矿物多嵌布在脉石矿物裂隙，部分呈粒状嵌布在脉石矿物粒间及脉石矿物中，其次为嵌布在氧化铁矿物裂隙及粒间或被氧化铁矿物包裹。黄铜矿主要嵌布在氧化铁矿物中。主要铜矿物嵌布状态分析结果见表3。

1.3 金矿物工艺特征

经扫描电镜能谱成分分析，矿石中金矿物为自然金及少量银金矿。经检测，自然金平均成色为877.4 ‰，银金矿平均成色为723.5 ‰。根据测量统计结果，矿石中金矿物嵌布粒度主要小于0.037 mm。通过对光片进行镜下检测发现，矿石中金矿物主要与脉石矿物及氧化矿物嵌布密切，见金矿物嵌布在脉石矿物与氧化矿物粒间或裂隙。金矿物嵌布状态分析结果见表4。

2 试验结果与讨论

根据矿石性质，采用堆浸工艺回收铜、氰化工艺回收金。

2.1 堆浸浸铜条件试验

2.1.1 堆浸粒度

由于矿石粒度较细，基本小于50 mm，所以试验选取的矿石堆浸粒度分别为50～0 mm、30～0 mm、20～0 mm、10～0 mm，硫酸用量为140 kg/t。堆浸粒度试验结果见表5。

浸出结束后，对堆浸渣进行酸洗、水洗，晾干后称量，50～0 mm、30～0 mm、20～0 mm、10～0 mm的堆浸渣产率分别为80.12 %、79.45 %、78.85 %、77.96 %。由表5可知：不同堆浸粒度下，随着浸出时间的延长，铜浸出率逐渐提高;当浸出时间相同时，堆浸粒度由50～0 mm降低到10～0 mm，铜浸出率基本不变。综合考虑，确定堆浸工艺适宜粒度为50～0 mm。

2.1.2 硫酸用量

对50～0 mm的原矿进行硫酸用量试验。为加快浸出速度，保证浸出指标，浸出开始时按酸度150 g/L加入硫酸，后续试验中保持浸出液酸度为6～10 g/L。硫酸用量试验结果见表6。

当硫酸用量分别为120 kg/t、130 kg/t、140 kg/t时，堆浸渣产率分别为79.21 %、80.12 %、80.15 %。由表6可知：硫酸用量从120 kg/t增加到130 kg/t时，浸出指标有所提高;硫酸用量从130 kg/t增加到140 kg/t时，浸出初期铜的浸出速度加快，但随着浸出时间的延长，浸出指标变化不大。综合考虑，生产中采用硫酸用量130 kg/t为宜，在浸出过程中应保持酸度在8 g/L左右。

2.1.3 浸出时间

在堆浸粒度为50～0 mm、硫酸用量130 kg/t的條件下，进行了浸出时间试验，结果见表7。

由表7可知：随着浸出时间的延长，铜浸出率逐渐提高;当浸出时间达到70 d时，矿石小型堆浸试验铜浸出基本达到终点。由于矿石氧化率较高，且细粒级含量较高，加入硫酸后部分脉石矿物被溶蚀发生结块现象，堆浸过程中渗透性较差，导致浸出时间较长。

2.2 氰化浸金条件试验

堆浸浸铜结束后，为了去除铜、铁离子的影响，先用pH=3.0～3.5的稀硫酸液体将堆浸渣清洗4次（酸洗硫酸用量为40 kg/t），随后用清水将酸浸渣洗至pH=4.5左右，经晾晒风干后破碎混匀，进行氰化浸金试验。由于酸浸过程中样品质量有所减少，50～0 mm酸浸渣产率为80.12 %，金品位为2.20 g/t。试验流程见图1。

2.2.1 磨矿细度

磨矿细度试验结果见表8。

由表8可知：当磨矿细度由-0.074 mm占80 %增加至85 %时，金浸出率由93.18 %升高至95.00 %;继续提高磨矿细度，金浸出率没有变化，保持在95.00 %。因此，确定磨矿细度-0.074 mm占85 %。

2.2.2 氢氧化钠用量

氢氧化钠用量试验结果见表9。

由表9可知：随着氢氧化钠用量的增加，金浸出率随之提高;当氢氧化钠用量增加到10 kg/t时，金浸出率为95.00 %;继续增加氢氧化钠用量，金浸出率不再提高。因此，确定氢氧化钠用量为10 kg/t。

2.2.3 氰化鈉用量

氰化钠用量试验结果见表10。

由表10可知：随着氰化钠用量的增加，金浸出率随之提高;当氰化钠用量增加到0.6 kg/t时，金浸出率为95.00 %;继续增加氰化钠用量，金浸出率不再提高。因此，确定氰化钠用量为0.6 kg/t。

2.2.4 浸出时间

浸出时间试验结果见表11。

由表11可知：随着浸出时间的延长，金浸出率随之提高;当浸出时间为20 h时，金浸出率为95.00 %;继续延长浸出时间，金浸出率不再提高，故确定浸出时间为20 h。

2.2.5 综合条件试验

2次综合条件平行试验结果见表12。

由表12可知：在磨矿细度-0.074 mm占85 %、氢氧化钠用量10 kg/t、氰化钠用量0.6 kg/t、浸出时间20 h的条件下，金浸出率为95.00 %。

3 结 论

1）矿石工艺类型为矽卡岩型金铜氧化矿石，氧化率为87.50 %。金、铜为有价元素，金品位为1.76 g/t，铜品位为0.88 %。矿石中铜矿物主要为孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿等。金矿物嵌布状态以粒间金为主，占74.67 %，金矿物粒度主要分布在0.037 mm以下，占79.95 %。

2）采用堆浸浸铜—氰化浸金工艺，获得了良好回收指标。在矿石堆浸粒度50～0 mm、硫酸用量130 kg/t、浸出时间70 d的条件下，铜浸出率为81.79 %;在磨矿细度-0.074 mm占85 %、氢氧化钠用量10 kg/t、氰化钠用量0.6 kg/t、浸出时间20 h的条件下，金浸出率为95.00 %。

[参 考 文 献]

[1] 王怀，郝福来，陆兆峰，等.内蒙古某斑岩型铜钼矿石混合浮选试验研究[J].黄金，2020，41（5）：55-59.

[2] 张文彬.氧化铜矿浮选研究与实践[M].长沙：中南工业大学出版社，1992.

[3] 周月锁，周世杰，高淑玲，等.内蒙古某铜矿石选矿试验研究[J].黄金，2018，39（5）：65-67.

[4] 杨思敏，寇珏，张晓亮，等.赞比亚某氧化铜矿石的硫酸酸浸研究[J].金属矿山，2019（5）：79-83.

[5] 赵涌泉.氧化铜矿的处理[M].北京：冶金工业出版社，1982.

[6] 雷力，王恒峰，曹欣，等.某含铜金矿石选矿试验研究[J].黄金，2014，35（9）：56-60.