氰化法在堆浸提金工藝的應(yīng)用和研究

王篤軍

摘 要：本文根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，對(duì)氰化法在堆浸工藝上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，提出了一些合理建議和注意事項(xiàng)，提高了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)效率，為客戶創(chuàng)造了更大的價(jià)值，并對(duì)綠色新型浸金劑的應(yīng)用提出展望。

關(guān)鍵詞：氰化鈉 堆浸 注意事項(xiàng) 浸出率 無(wú)氰浸金劑

中圖分類號(hào)：T113 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）12（b）-0066-02

氰化法是以氰化物等物質(zhì)組成的混合溶液作為浸金的溶劑，目前常用的是NaCN水溶液，浸出含金礦石中的金，然后再?gòu)暮鸾鲆褐刑崛〗鸬姆椒āＧ杌ㄌ峤鹬饕ㄇ杌觯涸谝欢舛鹊那杌锶芤褐?，并有氧（或氧化劑）存在的條件下，含金礦石中的金與氰化物反應(yīng)生成一價(jià)金的絡(luò)合物而溶解進(jìn)入溶液中，目前常用氰化鈉，出金的工藝方法有槽浸氰化法和堆浸氰化法兩類。堆浸氰化法，又稱堆浸法、堆淋法，主要用于處理低品位金礦石。1971年世界上第一家工業(yè)規(guī)模的金堆浸場(chǎng)在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州投產(chǎn)，目前已發(fā)展成為成熟的工藝。

1 氰化法在堆浸提金工藝的應(yīng)用

金礦氰化堆浸提金工藝就是將低品位的金礦破碎至一定粒度（或造粒），堆積在由瀝青、混凝土或塑料等材料鋪筑的防漏底墊上，用低濃度NaCN在礦堆上噴淋，使金溶解，含金的溶液從礦堆上滲濾出來(lái)，然后用活性炭吸附等方法回收金。

1.1 堆浸常用物資

金礦專用彩條布20m×30m（或土工布），噴頭（水帶），裝噴頭三通、彎頭，噴淋分水管，柴油自吸抽水機(jī)或（電動(dòng)自吸泵、離心泵）配套水管或軟管，三通（可自制），噴淋主管四通或三通（自制），活性炭吸金塔（根據(jù)堆場(chǎng)大小自制半噸一噸二噸塔），過(guò)炭用自吸水泵配套。活性炭電解機(jī)（大礦山用300、500、1000kg）活性炭可重復(fù)使用5～6次。燒炭用大鐵鍋，370～500kW鼓風(fēng)機(jī)，中頻感應(yīng)煉金爐，坩堝，金模，鋏子，硼砂，硝酸，鹽酸等。土工挖機(jī)、汽車(chē)、裝載機(jī)等生產(chǎn)工具，堆場(chǎng)水、電、生活用品，生產(chǎn)金礦堆浸工藝常用于開(kāi)發(fā)礦體小或品位低的金礦，或兩者兼有，而不能用常規(guī)方法開(kāi)發(fā)利用的礦床。

1.2 工藝簡(jiǎn)介

堆浸提金對(duì)地形條件要求不高，可因地制宜，根據(jù)地形特點(diǎn)分別設(shè)置永久性卸堆式堆場(chǎng)或疊加式堆場(chǎng)。如山頂、山坡地勢(shì)較緩、較開(kāi)闊，宜用以構(gòu)筑永久性卸堆堆場(chǎng)。原礦處理，原礦用顎式破碎機(jī)及圓錐破碎機(jī)破碎至一定粒度（20～60mm）后，直接去堆淋；或者進(jìn)行制粒處理（使較細(xì)顆粒團(tuán)聚成粗粉團(tuán)粒），之后將礦石通過(guò)鏟車(chē)運(yùn)至礦堆處進(jìn)行筑堆。

1.3 堆浸系統(tǒng)

在鋪設(shè)好的礦堆上，設(shè)置堆淋系統(tǒng)。氰化溶液與礦堆反應(yīng)后，從礦堆底部滲出含金溶液（貴液），流入貴液池，經(jīng)貴液泵打入吸附柱，活性炭吸附后的溶液為貧液，貧液返回噴淋系統(tǒng)再利用。

1.4 主要特點(diǎn)

（1）堆浸氰化法是含金低品位礦石破碎或團(tuán)礦成為3～10mm的塊礦，堆垛在防滲的底墊上，用氰化液從礦堆頂部噴淋，使礦石中的金溶解，含金貴液從礦堆中滲濾出來(lái)，匯集流入貴液池中。堆浸得到的含金貴液可用金屬鋅置換法、活性炭吸附法等回收金，回收后的貧液返回堆浸作業(yè)循環(huán)使用。（2）堆浸氰化法生產(chǎn)成本低，可很快投產(chǎn)，堆浸規(guī)?？纱罂尚?，每堆礦石多可至數(shù)萬(wàn)噸，品位低于0.6g/t的礦石一般不經(jīng)破碎直接堆浸，0.6～1.0g/t的礦石破碎至一定粒度后堆浸，品位更高者粉碎后制粒堆浸。

2 氰化法在堆浸提金工藝的研究

2.1 溫度和時(shí)間

金在NaCN溶液中浸入的快慢，和環(huán)境溫度成正比，但是85℃是最高溫度極限，建議不要低于11℃，溫度越低浸金速度越慢甚至停止。堆浸一般是在自然環(huán)境中工作的，非洲國(guó)家十分適應(yīng)氰化堆浸。浸出率受浸出的時(shí)間影響很大。浸出時(shí)間的長(zhǎng)短和滲透性、礦粒，金的分布特點(diǎn)等相關(guān)，實(shí)際浸出的時(shí)間一般為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)間的5倍左右。實(shí)踐證明：比如礦品位是1.8～3.6g/t，產(chǎn)量5000～8000t/批，堆的高度為2.6～5.6m，經(jīng)測(cè)定實(shí)際浸出時(shí)間一個(gè)月左右就可完成浸出任務(wù)。

2.2 水力強(qiáng)度和含氧量

現(xiàn)場(chǎng)的噴淋強(qiáng)度一般為15L/m2·h左右。如果強(qiáng)度過(guò)大，NaCN有用物質(zhì)的損失就十分嚴(yán)重，且強(qiáng)度過(guò)大，含金貴液的濃度下降很大，貴液雜質(zhì)增多等弊端。含氧量越大，對(duì)浸金越有利。采取各種辦法培加含氧含量，向礦堆吹入空氣是很有效的辦法，在筑堆時(shí)埋入竹筒、木棍等，待浸出一段時(shí)間后拉出這些埋入物，使礦堆產(chǎn)生一些松動(dòng)，提高滲透性有利于金礦的浸出，在礦石堆浸一段時(shí)間后，對(duì)積水的部位采用局部松動(dòng)爆破，也起到了松動(dòng)礦堆，改善滲透性的作用。另外，還將鉆有許多小孔的管子埋入礦堆中，將管內(nèi)灌滿氰化液，氰化液通過(guò)小孔向四周滲透，蘇丹某礦鼓風(fēng)增氧后浸出時(shí)間由33天降為28天。

2.3 NaCN濃度和酸堿度

NaCN溶液濃度應(yīng)控制在0.06%左右。關(guān)于NaCN溶液的濃度與金的浸出速度的關(guān)系，實(shí)踐證明：當(dāng)NaCN濃度低時(shí)，金的浸出速度僅僅取決于NaCN溶液的濃度。反之，NaCN溶液濃度高時(shí)，金的浸出速度只取決于氧的濃度，與NaCN的濃度無(wú)關(guān)。實(shí)際工作中，全面考慮時(shí)間和物質(zhì)消費(fèi)量與成本的關(guān)系。NaCN浸液一定有穩(wěn)定的堿度，pH值一般控制在10左右。過(guò)低NaCN易分解，產(chǎn)生毒氣；過(guò)高，金的浸出就明顯減慢。一般用價(jià)廉的石灰作為保護(hù)堿。

2.4 礦堆高度和礦石粒度

礦堆高度取決于礦石的性質(zhì)，一般滲透性好的礦石，礦堆可以高一些，否則反之。目前我國(guó)堆浸礦山平均高為3m左右，國(guó)外為6m左右。礦堆究竟多高才合適，可通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。生產(chǎn)實(shí)踐表明，礦堆太高會(huì)影響其下部礦石的供氧量及滲透性，從而會(huì)降低浸出率。

礦石粒度的大小對(duì)浸出率的影響很大。一般而言，粒度越小，則所需浸出時(shí)間越短，而浸出率也越高。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，若細(xì)粒級(jí)含量過(guò)多（指-200日含量超過(guò)40%以上），則會(huì)影響浸出率，這是因?yàn)榧?xì)粒級(jí)過(guò)多會(huì)使礦堆表面結(jié)板而形成溝流，影響溶液滲透。

3 出金

從氰化浸出液中提取金。工藝方法有加鋅置換法（鋅絲置換法和鋅粉置換法）、活性炭吸附法（炭漿法CIP和炭浸法CIL）、離子交換樹(shù)脂法（樹(shù)脂礦漿法RIP和RIL）、電解沉積法、磁炭法等。鋅粉（絲）置換法是較為傳統(tǒng)的提金方法，在黃金礦山應(yīng)用較多；炭漿法是目前新建金礦的首選方法，其產(chǎn)金量占世界產(chǎn)金量的60%以上；其余方法也在黃金礦山得到應(yīng)用。

4 結(jié)果

經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)及非洲某些國(guó)家現(xiàn)場(chǎng)氰化堆浸的實(shí)際生產(chǎn)，取得了預(yù)期的結(jié)果，客戶十分滿意。

5 氰化物的替代品

隨著環(huán)保要求的逐步提高，替代氰化鈉浸出黃金的無(wú)毒浸金藥劑發(fā)展成為必然趨勢(shì)，目前我國(guó)已有多座無(wú)毒浸出生產(chǎn)的礦山，環(huán)保型無(wú)毒浸出的藥劑種類也比較多，藥劑效果基本上能替代氰化鈉，但仍需進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)展空間巨大。目前市場(chǎng)上的金礦無(wú)毒浸出藥劑主要如下。

TZ20黃金無(wú)毒浸出劑、東北虎、金欣、王牌環(huán)保無(wú)毒高效溶金劑、金斧、環(huán)保型提金劑、金礦非氰無(wú)毒提金藥劑、89提金劑、石硫+堿催化合劑等。針對(duì)不同的礦石，幾種藥劑的作用各有不同，在浸出效果、回收率方面各有特點(diǎn)。主要根據(jù)礦石性質(zhì)的不同對(duì)不同藥劑的選擇也有很大差異，對(duì)于正常氧化礦幾種藥劑的作用與氰化鈉比較相差無(wú)幾。但對(duì)于某些難處理礦石則呈現(xiàn)出“各有特點(diǎn)”的浸出效果。綜合來(lái)看，無(wú)毒浸出目前來(lái)說(shuō)基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的需要，但仍需繼續(xù)改進(jìn)。

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