福建某金精礦焙砂浸出金、銀試驗研究

徐志峰 梁 凱 李 棉 李啊林 程王瑞祥

（江西理工大學(xué)冶金與化學(xué)工程學(xué)院，江西贛州341000）

氰化法用于黃金提取已有100多年的歷史，自實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用以來，就一直占據(jù)黃金提取的統(tǒng)治地位［1］。氰化法提金具有浸金效果好、指標(biāo)穩(wěn)定等優(yōu)點，但是由于氰化鈉為劇毒性物質(zhì)，在生產(chǎn)、運輸、管理和使用過程中容易引發(fā)劇毒泄露問題，加之國家對環(huán)保力度不斷增強，使得各大企業(yè)對非氰提金工藝的需求日益迫切［2-4］。目前熟知的非氰提金工藝主要有鹵化法［5-6］、硫脲法［7-8］、硫氰酸鹽法［9-10］、硫代硫酸鹽法［11］、石硫合劑法［12］等。雖然現(xiàn)行的非氰提金工藝在技術(shù)上具有可行性，但是均存在一定缺陷，如對設(shè)備要求高、綜合經(jīng)濟指標(biāo)低、試劑不穩(wěn)定、試劑消耗量大、貴液集金困難等，難以進行工業(yè)化應(yīng)用。為此，以福建某酸浸預(yù)脫銅后的難處理金精礦焙砂為原料，采用自主合成的嗜金1號藥劑為浸出劑浸出金、銀，并與氰化鈉浸出效果進行對比。

1 試驗原料與方法

1.1 試驗原料

試驗所用原料為福建某冶煉廠金精礦焙砂，為該廠礦山含硫金精礦在富氧氣氛、焙燒溫度630℃、焙燒時間3 h條件下焙燒處理所得，焙砂化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

從表1可知，試驗金精礦焙砂富含金、銀、銅，具有較高回收價值。

金精礦焙砂XRD物相分析結(jié)果見圖1。

從圖1可知，金精礦焙砂主要物相組成為赤鐵礦與石英。

試驗所用嗜金1號藥劑為聚合物，生產(chǎn)、運輸、倉儲和使用均可按照常規(guī)試劑標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.2 試驗方法

1.2.1 稀硫酸預(yù)脫銅試驗

稀硫酸預(yù)脫銅試驗控制硫酸初始濃度0.1 mol/L，浸出溫度70℃，液固比4 mL/g，浸出時間3 h，攪拌轉(zhuǎn)速300 r/min。金精礦焙砂經(jīng)稀硫酸浸出后，進行固液分離，得到脫銅后的酸浸渣，經(jīng)分析可知，該浸渣含金33.98 g/t、含銀895.65 g/t、含銅僅0.17%。

1.2.2 金、銀浸出試驗

將酸浸除銅后得到的酸浸渣轉(zhuǎn)移至250 mL燒杯中，調(diào)節(jié)pH至7.0，調(diào)節(jié)礦漿溫度至試驗溫度，按一定液固比加入浸出劑，調(diào)節(jié)浸出液pH，在攪拌速度為400 r/min條件下進行浸出試驗，待浸出完成后，用循環(huán)水真空泵抽濾，一定量蒸餾水洗滌，固液分離后，量取濾液體積，用火焰原子吸收法測定濾液中金、銀含量，計算浸出率。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 嗜金1號濃度對浸出效果的影響

浸出劑的用量對有價金屬的溶出具有顯著影響，浸出劑用量太低，有價金屬不能完全溶出，用量太高，會造成浸出劑的浪費與生產(chǎn)成本的增加。固定氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11，液固比5 mL/g，浸出溫度25℃，浸出時間24 h。考察嗜金1號濃度對金、銀浸出效果的影響，結(jié)果如圖2所示。

由圖2可以看出，隨著嗜金1號用量的增加，金、銀浸出率逐漸增加，當(dāng)嗜金1號濃度增加到5 g/L時，金與銀的浸出率分別達92.58%、85.33%，此后繼續(xù)增加嗜金1號濃度，金、銀浸出率增加不明顯。因此，選擇嗜金1號濃度為5 g/L。

2.2 礦漿pH對浸出效果的影響

礦漿pH值會影響浸出劑中某些官能團的活性，進而影響金、銀浸出效果。維持適宜的pH不僅有利于提高金、銀浸出率，而且可以降低設(shè)備耗損。固定嗜金1號濃度5 g/L，液固比5 mL/g，浸出溫度25℃，浸出時間24 h，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH值。考察礦漿pH對浸出效果的影響，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可以看出：隨著礦漿pH的提高，金浸出率先小幅升高，礦漿pH＞11時，金浸出率隨礦漿pH升高顯著降低；隨著礦漿pH的提高，銀浸出率先小幅升高，礦漿pH＞12時，銀浸出率隨礦漿pH升高小幅降低。考慮到金、銀綜合回收率與堿耗等因素，選擇礦漿pH=11。

2.3 液固比對浸出效果的影響

液固比的大小會影響浸出過程的擴散傳質(zhì)。液固比太低，礦漿黏性強，不利于浸出劑與礦物顆粒接觸，液固比過高會給后續(xù)工藝處理增加負擔(dān)。固定嗜金1號濃度5 g/L，氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11，浸出溫度25℃，浸出時間24 h。考察浸出液固比對金、銀浸出效果的影響，結(jié)果如圖4所示。

由圖4可以看出，隨著液固比的增加，金、銀浸出率均逐漸提高，提高幅度逐漸變小，當(dāng)液固比大于5 mL/g時，金、銀浸出率隨液固比增加提高不明顯。液固比太大一方面增加了后續(xù)作業(yè)處理量，另一方面會稀釋貴液，使浸出液金、銀品位降低，活性炭吸附容量降低。綜合考慮，選擇液固比為5 mL/g。

2.4 浸出溫度對浸出效果的影響

通常升高溫度能加快分子擴散，對浸出有利，但同時也會使礦漿中溶解氧濃度降低以及藥劑中官能團活性發(fā)生改變，所以浸出過程必須維持適宜溫度。固定嗜金1號濃度5 g/L，氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11，液固比5 mL/g，浸出時間24 h。考察浸出溫度對金、銀浸出效果的影響，結(jié)果如圖5所示。

由圖5可知：當(dāng)浸出溫度較低時，金、銀浸出率較低；當(dāng)浸出溫度為25℃時，金、銀浸出率分別為92.58%、85.33%，浸出溫度從25℃升高至40℃，金、銀浸出率分別提高至92.84%、86.33%，金、銀浸出率提高不明顯；浸出溫度從40℃時升高到50℃時，金、銀浸出率均顯著下降，這是因為高溫下嗜金1號藥劑發(fā)生分解，使得浸出效果降低。綜合考慮，選擇浸出溫度為25℃，即常溫浸出。

2.5 浸出時間對浸出效果的影響

浸出時間充足可以使金、銀的浸出達到極限，實現(xiàn)最大限度地溶出，但是會延長生產(chǎn)周期。固定嗜金1號濃度5 g/L，氫氧化鈉調(diào)節(jié)礦漿pH=11，液固比5 mL/g，浸出溫度25℃。考察浸出時間對浸出效果的影響，結(jié)果如圖6所示。

由圖6可知：隨著浸出時間的延長，金、銀浸出率均呈先迅速增大然后緩慢增加的趨勢；當(dāng)浸出時間為12 h時，金、銀浸出率分別僅為82.01%、75.33%，當(dāng)浸出時間增加到24 h時，金、銀浸出率分別增加到92.58%、85.33%，此后隨著浸出時間的延長，金、銀浸出率并無明顯增加。考慮到生產(chǎn)周期，設(shè)備處理能力等因素，選擇浸出時間為24 h。

3 嗜金1號藥劑與氰化鈉浸出效果對比

以嗜金1號為浸出劑時，在嗜金1號濃度5 g/L，礦漿pH=11，液固比5 mL/g，浸出時間24 h，浸出溫度25℃的最佳浸出工藝條件下進行浸出。以氰化鈉為浸出劑時，在條件試驗確定的最佳浸出條件，即氰化鈉濃度5 g/L、礦漿pH=9.5、液固比5 mL/g、浸出溫度25℃、浸出時間24 h，在此條件下進行浸出試驗，并與嗜金1號浸出效果對比，結(jié)果見表2。

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由表2可知：以氰化鈉為浸出劑時，金的平均浸出率為89.03%，銀平均浸出率為85.41%；而以嗜金1號藥劑為浸出劑時，金的平均浸出率為92.76%，銀平均浸出率為85.02%；以嗜金1號藥劑為浸出劑時金浸出率較以氰化鈉為浸出劑時高3.73個百分點，而銀浸出率則低0.39個百分點。嗜金1號的浸金效果較優(yōu)，且嗜金1號較氰化鈉對環(huán)境的影響較弱。

4 結(jié)論

（1）金精礦焙砂經(jīng)酸浸脫銅后，金、銀、銅含量分別為33.98 g/t、895.65 g/t、0.17%。以其為原料進行金、銀浸出試驗：在嗜金1號濃度為5 g/L，礦漿pH值為11，浸出溫度為25℃，液固比為5 mL/g，浸出時間為24 h時，金的浸出率達92.76%，銀浸出率達85.02%。

（2）與傳統(tǒng)浸金劑氰化鈉相比，就金浸出而言，嗜金1號藥劑浸出效果優(yōu)于氰化鈉；就銀的浸出而言，嗜金1號藥劑浸出效果略低于氰化鈉。嗜金1號的浸金效果較優(yōu)，且嗜金1號較氰化鈉對環(huán)境的影響較弱。