某金礦氰化尾液全循環(huán)利用工藝試驗(yàn)

溫勝來(lái)　王凱金

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.金屬礦山安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心有限公司)

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某金礦氰化尾液全循環(huán)利用工藝試驗(yàn)

溫勝來(lái)1,2,3王凱金1,2,3

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.金屬礦山安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心有限公司)

摘要某金礦氰化尾液含銅、鉛濃度高，循環(huán)利用將影響金的浸出率，為循環(huán)利用該氰化尾液，進(jìn)行了全循環(huán)利用工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用貴液沉鉛—尾液除銅—尾液全循環(huán)的工藝流程，在原礦金品位為2.87 g/t的條件下，獲得了金浸出率為89.8%的理想指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了氰化尾液全循環(huán)利用，同時(shí)降低了氰化鈉消耗量，環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

關(guān)鍵詞氰化尾液沉鉛除銅全循環(huán)

某金礦選廠采用氰化尾液全循環(huán)利用工藝流程[1-3]，由于循環(huán)尾液中銅、鉛含量高，影響金的浸出率。為此，針對(duì)生產(chǎn)存在的問(wèn)題，進(jìn)行了氰化尾液全循環(huán)利用的工藝試驗(yàn)研究，并取得了滿(mǎn)意的試驗(yàn)指標(biāo)。

1原礦性質(zhì)

礦石中主要化學(xué)組成分析見(jiàn)表1，金物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1礦石主要化學(xué)組成分析結(jié)果

%

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，主要有用價(jià)元素為Au、Ag，有害元素As含量較低，其他元素暫時(shí)沒(méi)有回收價(jià)值。

表2金物相分析結(jié)果

%

由表2可知，礦石中大部分金主要為裸露及半裸露金和硫化礦包裹金。

2試驗(yàn)方案確定

某金礦生產(chǎn)采用全泥氰化浸出工藝浸金，工藝流程為兩段閉路磨礦—浸前濃縮—全泥氰化浸出—氰渣三層洗滌—貴液真空脫氧—貴液鋅粉置換—壓濾—尾液(濾液)全循環(huán)利用，由于尾液全循環(huán)利用，流程中積累的雜質(zhì)含量過(guò)高，對(duì)金的浸出率產(chǎn)生明顯影響，并且鋅粉消耗量也增加，同時(shí)，金泥夾帶的雜質(zhì)使冶煉難度增大；另外，系統(tǒng)內(nèi)液相比重增加，濃密機(jī)易出現(xiàn)“跑混”現(xiàn)象。針對(duì)尾液全循環(huán)利用存在的問(wèn)題，考慮直接從尾液中消除這些雜質(zhì)以保證尾液全循環(huán)的效果，以降低對(duì)金浸出率的影響。

3試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1氰化浸出試驗(yàn)

氰化浸出試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度為-0.074 mm 90%，調(diào)整劑CaO用量為2.0 kg/t，NaCN用量為2.5 kg/t，浸出時(shí)間為24 h，浸出試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

圖1　氰化浸出試驗(yàn)流程

原礦金品位/(g/t)浸渣金品位/(g/t)金浸出率/%2.860.2790.56

3.2尾液氰化浸出試驗(yàn)

在氰化浸出試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行尾液氰化浸出試驗(yàn)，磨礦細(xì)度為-0.074 mm 90%，調(diào)整劑CaO用量為2.0 kg/t，浸出時(shí)間為24 h，浸出試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4　尾液氰化浸出試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，浸出試驗(yàn)全部使用新水時(shí)，金的浸出率為91.00%；當(dāng)浸出試驗(yàn)利用80%氰化尾液時(shí)，金浸出率降低比較明顯，并且NaCN用量也增加。

3.3沉鉛除銅試驗(yàn)

3.3.1沉鉛試驗(yàn)

在貴液中增加一定量的硫化鈉沉淀鉛離子，貴液除鉛試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5　氰化貴液沉鉛試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，添加一定量的硫化鈉到貴液中沉淀鉛離子，效果非常明顯，鉛離子去除率高達(dá)91.42%。

3.3.2除銅試驗(yàn)

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)選礦廠工藝考察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)循環(huán)尾液銅質(zhì)量濃度≥800 mg/L時(shí)，金浸出率下降非常明顯。因此，循環(huán)尾液除銅之后，銅質(zhì)量濃度要≤800 mg/L才有效果。氰化尾液除銅工藝流程見(jiàn)圖2，氰化尾液除銅試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖2　氰化尾液除銅試驗(yàn)流程

循環(huán)尾液Cu2+質(zhì)量濃度/(mg/L)處理后尾液Cu2+質(zhì)量濃度/(mg/L)除銅率/%硫酸耗量/(kg/m3)961.082.791.3915.0加酸后pH值酸化后液體產(chǎn)率%石灰耗量/(kg/m3)加石灰后pH值1.796.010.09.5

由表6可知，氰化尾液加酸除銅后，處理尾液中銅質(zhì)量濃度降到82.7 mg/L，遠(yuǎn)低于影響金浸出率的銅質(zhì)量濃度800 mg/L。

采用貴液沉鉛—尾液除銅—尾液全循環(huán)的工藝流程，金氰化浸出試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7　金氰化浸出試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知，經(jīng)過(guò)貴液預(yù)先沉鉛—尾液酸化除銅后，金的浸出率高達(dá)89.8%。

3.3.3銅對(duì)金浸出率的影響分析[4-8]

(1)可溶銅與氰化物反應(yīng)消耗大量的CN-和O2。礦石中溶出的Cu2+使礦漿中游離的氰化物氧化為氰和氰酸鹽，Cu2+變Cu+，Cu+與CN-生成氰化亞銅絡(luò)合物，導(dǎo)致消耗大量的CN-，其主要化學(xué)反應(yīng)為：

(1)

由式(1)可見(jiàn)，理論上氰化物的耗量是銅量的2.70倍。銅礦物在氰化物溶液中還會(huì)消耗溶液中的O2，如輝銅礦的溶解反應(yīng)為：

2Cu2S+4NaCN+2H2O+O2→

Cu2(CN)2+Cu2(CNS)2+4NaOH.

(2)

(2)金在氰化過(guò)程中的溶解反應(yīng)式為：

(3)

由式(3)可知，溶液中O2和CN-是金溶解的必要條件，因此可溶銅與氰化物反應(yīng)消耗大量的CN-和O2，必然降低金的浸出率。

(3)可溶銅與CN-反應(yīng)生成不溶的化合物CuCN沉淀覆蓋在金粒表面，阻礙了金的進(jìn)一步溶解，甚至使溶解過(guò)程停止，反應(yīng)如下：

(4)

4結(jié)論

(1)某金礦氰化尾液循環(huán)利用試驗(yàn)結(jié)果表明，采用氰化浸出貴液沉鉛—尾液除銅—尾液全循環(huán)的工藝流程，在原礦金品位為2.87g/t的條件下，獲得了金浸出率為89.8%的理想指標(biāo)。

(2)在保證金浸出率的條件下,實(shí)現(xiàn)了氰化尾液全循環(huán)并降低氰化鈉消耗量，環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益均十分顯著。

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(收稿日期2015-11-16)

溫勝來(lái)(1987—)，男，工程師，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)西塘路666號(hào)。