關于難處理金礦預處理方法的研究

王淑鳳

摘要：隨著我國對黃金礦物的大量開發，易處理金礦儲量越來越少，難處理金礦越來越受到相關研究者的重視。我國難處理金礦規模已經快達到已探明金礦規模的一半。因此，研究難處理金礦預處理方法，提高金礦提金效率迫在眉睫。在此背景下，下文針對難處理金礦的類型以及特點進行簡要闡述，并對難處理金礦預處理技術方法進行分析，以供相關工作者參考。

關鍵詞：難處理金礦；類型；特點；預處理方法

引言

隨著國家經濟的飛速發展，對有色金屬的需求量增加。但高品位易處理礦石儲存量有限，從而促使人們加大了對難處理金礦的關注熱度，更有甚者著眼于礦山尾礦庫的開采。然而，傳統冶金工藝只適用于高品位或者易開采地區，在難處理金礦預處理中達不到理想的經濟價值。因此，研究難處理金礦預處理方法的重要性不言而喻。

1難處理金礦的界定

現階段，全世界提金技術都有了飛速發展，難處理金礦如何界定的問題也一直存在爭議。目前，難處理金礦主要根據最成熟的提金工藝進行處理的結果進行界定，所以，這個問題在學術上沒有明確的答案。而在行業內，很多研究人員都默認這樣一個界定規則：若某一礦物在細磨處理后直接采用氰化法處理，黃金浸出率在80%以內，那么該礦石則被稱之為難處理金礦。該類礦石在處理的過程中對生產工藝技要求很高，會產生較高的生產成本，而且還會造成一定程度的資源浪費，因此，研究難處理礦石預處理方法的重要性不言而喻。

2難處理金礦類型及其特點

金礦石由于結構復雜常常具有難選性，難處理金礦石按礦石類型大致可分為硫化礦、碳質礦和碲化礦3類，其具體特點如圖1所示。

按難浸原因難處理金礦可分為物理難浸、化學難浸和電化學難浸。另外，生產中難浸金礦石大致分為5類：第一，物理難浸的碳質礦。已溶解的金被礦物質中碳元素中有機碳所吸附而流失；第二，物理難浸的硫化礦。金呈細粒或微細粒浸染其中，在浸出過程中形成的次生薄膜阻礙金的溶解（尤其銀含量高時更為明顯）；第三，化學難浸的硫化礦。硫化物與氰化物、氧或堿反應消耗大量的浸出劑，且生成的氰化物進入溶液后，增大了生成物濃度，嚴重降低了金的溶解速度；第四，化學難浸的碲化礦。碲化金在氰化物中的溶解速度很慢，甚至不溶；第五，電化學難浸的硫化礦。硫化物與金接觸，導致金陽極溶解鈍化，嚴重阻礙金的浸出。為提高金的浸出率，對難處理金礦石通常采用以下預處理及回收方法：第一，預處理。在氰化浸金前，對難處理金礦石進行預處理，如氧化焙燒、生物氧化和化學氧化等；第二，強化氰化。采用不同于常規氰化條件浸出難處理金礦石，如加壓氰化、吸附浸出、多段浸出和攪拌強化等；第三，非氰化浸出。如硫脲浸出、氯化浸出和硫代硫酸鹽浸出等；第四，合成劑助浸。在不同的反應階段分別加入由不同電解質和絡合物質組成的促進劑和抑制劑，使浸出反應的電化學平衡和絡合平衡向著有利于金浸出的方向進行。

3難處理金礦預處理技術方法分析

3.1氧化焙燒技術

氧化焙燒技術是指在一定溫度條件下，通過對難處理金礦中的含碳物質以及硫化物的氧化分解，使得硫化物包裹的金裸露出來，進而提高金的浸出率。然而，傳統的氧化焙燒技術會在生產過程中產生三氧化二砷以及二氧化硫等有害氣體，會對環境造成很大程度的污染。所以近些年來，固化焙燒、富氧焙燒、二段焙燒以及微波焙燒等方法被廣泛應用到提金工藝中。固化焙燒是指通過熟石灰或者固體石灰等添加劑使砷和留固定在焙砂中，從而防止有害氣體污染環境的技術方法；富養焙燒是指在焙燒過程中通入足夠多的氧氣，從而使硫元素得到充分反應生成二氧化硫的技術方法，而且這些高濃度二氧化硫可以用來生成硫酸，實現了資源的有效利用；二段焙燒是在一段焙燒的基礎上進行再焙燒的過程，以達到使硫元素充分去除的目的；二段焙燒適用于處理砷含量較高的金礦石。但是，二段焙燒過程中需要設置除塵系統，以收集處理二段焙燒產生的煙氣。微波焙燒是利用微波電磁場使金礦石內部產生熱應力，達到金與脈石礦物接觸界面產生裂隙的目的，從而增大金暴露的表面積，進而在氰化浸出時增加金與浸出劑的接觸，促進金的浸出。

3.2微生物浸礦技術

微生物浸礦又稱生物冶金技術，是一種細菌作用與濕法冶金技術相結合的新工藝，其借助細菌的生物化學作用，有針對性地將某種礦物從礦石中提取出來的一種冶金技術。它在處理貧礦、廢礦、表外礦及難采、難選、難冶礦的堆浸和就地浸出中占有很大，其具備資源利用充分、生產成本低、基本無環境污染等優勢，已經成為濕法冶金領域的受人們青睞的冶煉方法。在應用微生物浸礦技術時應注意以下四點原則：選擇適宜的暴氣方式和強度；選擇適宜的細菌富集材料；注意混合菌種的最佳配比；注意尾液馴化的轉變。

3.3加壓氧化法

加壓氧化法是對常規氧化浸出的改進方法，反應在高壓釜中進行，通過升高溫度和增大壓力促進氧化反應的進行，使硫化物和砷化物被氧化，從而打開對金的包裹，提高后續浸金的浸出率。加壓氧化法可以分為酸性方法和堿性方法兩種，其中酸性氧化法是研究較多，發展前景較好的一種方法，該方法所用的介質主要是H2SO4和HNO3。

使用H2SO4作為介質時，酸性氧化法的主要反應式為：

4FeAsS+13O2+6H2O=4FeSO4+4H3AsO4

2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4

由上述反應產生的H3AsO4并不是最終產物，隨著反應溫度和酸度的變化，其中的砷主要以結晶狀FeAsO4的形式沉淀而最終以固體廢棄物的形式被排放，不會釋放有毒氣體進入尾氣，所以這種工藝對環境較為友好。使用HNO3作為介質時，黃鐵礦中的砷也會以FeAsO4的形式隨礦渣排放.主要發生的反應為：

2FeS+10HNO3=Fe2（SO4）3+H2SO4+10NO+4H2O

3FeAsS+14HNO3=Fe2（SO4）3+FeAsO4+2H3AsO4+14NO+H2O

其中生成的NO會被釜中的氧化劑氧化，繼續轉化為HNO3，不會隨尾氣排放。

總結語

總而言之，黃金儲備代表一個國家綜合實力，其在國家國民經濟的增長以及抑制通貨膨脹方面都發揮著巨大的作用。目前我國已處理金礦存儲量越來越少，高雜質含量的難處理金礦越來越多。因此，相關研究者必須加大對難處理金礦預處理技術的研究力度，不斷創新預處理方法，從而為提金工作打下良好的基礎。

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