金礦選礦工藝流程研究

佟小林+韓云龍

摘要：本文圍繞河北峪耳崖黃金礦業的選礦流程進行分析，希望能夠對讀者提供一些借鑒和參考。

關鍵詞：金礦；選礦流程；氰化工藝；尾水回收

一、前言：在國民經濟的快速發展時期，礦山作業技術快速發展。特別是在金礦選礦中，各種先進技術應用其中，大大提升了金礦開采的效率。

二、案例介紹

河北峪耳崖黃金礦業有限責任公司位于河北省寬城縣境內，選廠始建于1958年，初建規模為25噸/日，工藝流程為單一浮選。后幾經改造，到1985年，浮選廠形成180噸/日的處理能力。因入選礦石含硫量低（0.8%左右），選礦工藝流程單一，致使浮選回收率只有82%左右。基于此情況，礦山依靠自己的技術力量，自行設計并實施，將原浮選工藝改造成炭漿工藝，并形成200噸/日的處理能力。炭漿廠自1989年投產后，企業根據自身發展的需要，幾經擴建將規模由200噸/日擴增至1150噸/日左右。在增大處理能力的同時，依靠科技進步，逐步完善了各工序的控制條件，形成了系統化管理，由此而取得了良好的技術經濟指標。下面將本廠情況介紹如下：我公司礦床屬于裂隙充填交代中低溫熱液礦床。礦石為含金黃鐵礦石英脈及細石英脈浸染型。礦石多元素分析見表1。

三、金礦選礦流程

1、磨礦細度試驗。從原礦的物質組成研究可知，礦石中的金為不可見金，而金的載體礦物，如黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等的粒度都很細，這都要求合適的磨礦細度，以達到單體解離。

2、pH調整劑試驗。礦漿的自然pH值為7.2，由原礦組成可知，礦石中絕大部分金粒分布在硫化礦中，捕收這類礦物的硫化礦捕收劑多用于偏堿性介質中。為此以石灰和碳酸鈉作為pH調整劑進行試驗。試驗結果表明，石灰和碳酸鈉都是調節pH值，石灰價格便宜，添加少量石灰有助于改善浮選泡沫，有助于提高金回收率。石灰用量控制在1500g/t。

3.氰化浸出原理為金能溶于氰化物溶液中，金的溶解理論主要有兩種：一種為過氧化氫論該理論認為金在氰化物溶液中的溶解作用按下式分兩部進行：

2Au+4NaCN+O2+H2O==2NaAu（CN）2+2NaOH+H2O2

H2O2+2Au+4NaCN==2NaAu（CN）2+2NaOH

另一種理論為氧論，該理論認為金在氰化物溶液中溶解時氧是必不可少的：

4Au+8NaCN+O2+2H2O==4NaAu（CN）2+4NaOH

炭吸附金的理論比較復雜，至今沒有定論，有的認為是被炭還成金；有的認為直接吸附金氰絡全離子；還有的認為是被氧化成了Au（CN）。

解吸的理論就是被炭吸附的金能溶于熱的氰化鈉溶液中。四、尾水回收工藝

1、前期試驗方案的研究與新工藝探索。對于采用氰化工藝的選礦企業來說，氰化（貧液）污水處理的目的是在被處理污水達標的前提下使企業效益最佳化。在開展該100t/d工業試驗前，先開展了一系列氰化尾水綜合回收小型探索性試驗：（1）在1#濃密機溢流水返球磨工段前，增設一套活性炭吸附系統，提高金、銀回收率；（2）尾水直接電積；（3）尾水添加濃硫酸、硫代硫酸鈉沉淀金銀銅，回水除銅后的沉淀物為氰化金、硫化銀、硫化銅、硫酸鈣等，含金～180g/t，銀～1800g/t，銅～50%等。業主通過與多家研究機構合作，積極探索新材料、新技術，開展了一系列納濾膜過濾、反滲透分離尾水；萃取、反萃等單體和聯合技術工藝試驗研究，獲得了理想的效果：實現無理化性能改變的氰化尾水與絡合金屬高效分離，絡合金屬大幅濃縮；銅銀離子經置換，逆流萃取，銅萃取率大于95%，銀通過萃余液返回原系統進行回收；萃余液絡合氰根得到活化，置換流程產生的氰化氫氣體通過堿性噴淋回收，回到氰化系統；使方案具備了開展擴大試驗的條件。

2、新工藝方案。在前期條件試驗基礎上，逐步開發形成了納濾+反滲透+置換+萃取+反萃+電積處理氰化浸金貧液的新工藝技術路線。首先采用納濾技術將氰化尾水進行濃縮分離，尾水直接返回生產，有價金屬絡合物得到濃縮；濃水進行反滲透，進一步分離尾水，二次提高金屬絡合物濃度；將濃縮液通過置換、中性萃取，分離銅和銀，萃余尾水通過活性炭去除有機相返回浸金系統。銅銀負載有機相用硫酸反萃取，控制反萃相比得到富集銅銀的反萃液，反萃液中銅離子濃度已達到電積要求，通過電積產出金屬銅。總體流程通過逐級分離大幅降低后續處理水量，經濟可行，適宜在工業生產中推廣和應用。

3、工藝流程說明。（1）納濾：納濾處理是初級機械過濾后的氰化尾水經過NF膜，濾除了分子量小于50的陰陽離子，銅銀及絡合氰得到一倍的濃縮，提高了貴重金屬的回收濃度，降低反滲透工藝處理水量。（2）反滲透：納濾后的濃水（含銅、金、銀、鈣、砷、鉛、鋅等），經反滲透RO系統處理后，RO產水回到生產。此階段，RO產水中離子脫除率為98%。經納濾反滲透兩段濃縮，目標水量降低到1/5，濃水中氰、銅、金、銀等離子含量得到濃縮，進一步降低后續置換、萃取工序水處理量。（3）置換并萃取及反萃取：設該施主要由置換、萃取劑預處理、萃取和反萃取四段組成。萃取劑預處理后和NF濃水一起進入萃取段，經過充分混合萃取劑負載銅離子，萃取余液經活性炭處理進入回水池，負載銅有機相進入下段反萃取，反萃取藥劑和負載相在混合槽中分離，卸載有機相回到預處理系統處理后循環使用。反萃液負載銅得到濃度較高的含銅離子電解液。該系統主要監測萃余液和電解液中銅和總氰含量，對過程處理性能進行監控，保證處理效果。（4）電積系統：電積系統主要由電源和旋流式電解器組成。負載銅的電解液用泵抽到旋流式電解器中再回流到電解液儲存槽，進行循環電積，調節好循流量，對應調整電流密度。（5）氰氣處理系統：少量的廢氣主要產生在萃取過程的置換工序，因此萃取系統采用密閉管道抽風進入廢氣塔中，經過兩次堿液噴淋吸收，吸收產生少量氰化氫氣體，使排放口的氰含量達到環保要求，此系統定時取樣檢測液體總氰，達到生產要求后返回系統使用。

結束語：綜上所述，通過有效的選礦技術處理，大大提升了金礦的開采效率，促進了企業效益的持續增長。