綠色生態(tài)黃金礦山建設(shè)綜述

徐 超，高騰躍，張文平，蔡明明，陳艷波，秦廣林

（山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實(shí)驗(yàn)室分公司，山東 煙臺(tái) 261441）

中國(guó)是黃金資源較豐富的國(guó)家，黃金儲(chǔ)量排名位居全球前列。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，世界上有80%以上的黃金是采用氰化浸金法提取的，黃金行業(yè)氰化物使用量占氰化物使用總量的52.3%[1]。但是氰化物具有劇毒性，對(duì)生態(tài)環(huán)境存在非常大的潛在危害。此外，隨著含砷、碳、銅等多金屬伴生型難選冶金礦的開(kāi)采比例逐漸增大、生產(chǎn)技術(shù)及規(guī)模整體水平的提高和人類(lèi)社會(huì)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)黃金生產(chǎn)企業(yè)和科研工作者在含氰尾礦尾液的凈化處理和無(wú)氰浸金技術(shù)等方面開(kāi)展了大量工作，以解決含氰尾礦、尾液的環(huán)境危害問(wèn)題。

1 含氰尾礦尾液的凈化處理技術(shù)

1.1 氰化尾液的凈化再利用

含氰廢水的回收再利用技術(shù)與工藝可分為兩種，分別為間接方式和直接方式。間接回收再利用采用的技術(shù)有炭吸附、樹(shù)脂吸附、萃取和膜分離技術(shù)等，目前均處于試驗(yàn)研究過(guò)程中。直接回收再利用是將氰化貧液直接返回氰化流程，在此過(guò)程中，各種雜質(zhì)金屬不斷累積，此方法無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)進(jìn)行。

目前，較為成熟的凈化回收技術(shù)是AVR法，即氰化廢液先酸化至弱酸性，充氣使大部分HCN揮發(fā)，采用堿液吸附裝置吸收HCN，回收生成的NaCN返回流程使用，進(jìn)而通過(guò)沉淀去除氰化物溶液中的重金屬離子[2]。該方法適用于處理總氰含量大于150 mg/L的高濃度氰化廢水；對(duì)于尾液中低濃度總氰含量或含有較多雜質(zhì)金屬離子，不建議采用此方法。

1.2 氰化尾礦漿的凈化處理

對(duì)含氰尾礦漿直接處理的工業(yè)應(yīng)用較少，實(shí)驗(yàn)室主要集中在堿性氯化和因科兩種處理工藝研究[3-4]。

堿性氯化法是將含有氯離子氧化劑加入含氰廢水或尾礦中，pH控制在10～11，反應(yīng)將會(huì)產(chǎn)生氰酸鹽，氰酸鹽在一定條件下轉(zhuǎn)化為碳酸鹽和氨，該方法可將游離氰化物降低到小于0.5 mg/L，有毒重金屬則生成難溶沉淀物，廢水中的砷被氧化后形成更難溶的砷酸鈣得以去除，水指標(biāo)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。但該方法應(yīng)用過(guò)程中會(huì)有劇毒性的CNCl產(chǎn)生，需要對(duì)設(shè)備嚴(yán)格密封；當(dāng)廢水中鐵氰絡(luò)合物含量較高時(shí)，處理后總氰易超標(biāo)；此外，該方法處理后的尾液中余氯較高，無(wú)法直接排放。

因科法是將焦亞硫酸鈉或者二氧化硫與空氣充入含氰尾礦漿中，用Cu2+做催化劑，氰化物被氧化為CNO-，隨后水解轉(zhuǎn)化為CO32-和氨。部分國(guó)內(nèi)外礦山利用因科法能把廢水中總氰降低到低于0.5 mg/L，廢水中的重金屬也能夠以沉淀形式去除。廢水中含砷較多時(shí)，砷可以被二氧化硫還原，會(huì)造成砷的去除效果不佳，導(dǎo)致處理后水中砷含量超標(biāo)。

含氰尾礦漿直接處理產(chǎn)生的重金屬沉淀物殘留在尾渣中，尾渣毒浸重金屬含量易超標(biāo)，給環(huán)境帶來(lái)較大的潛在危害，因此該工藝的應(yīng)用前景不很樂(lè)觀。

1.3 固液分離洗滌法

固液分離洗滌法是國(guó)內(nèi)研發(fā)的新型含氰尾礦漿處理工藝，該工藝目前已在得到工業(yè)應(yīng)用，取得了良好的處理效果，處理后固體尾渣達(dá)到工業(yè)固體廢棄物Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

該工藝通過(guò)采用壓濾機(jī)對(duì)氰渣進(jìn)行壓濾洗滌，回收氰渣中的貴金屬同時(shí)脫除含氰化合物。隨后對(duì)洗氰濾液采用化學(xué)處理方式進(jìn)行降解，去除氰化物并沉淀重金屬。

2 無(wú)氰浸金技術(shù)

2.1 硫代硫酸鹽浸金

目前，硫代硫酸鹽法浸金較為流行，可用浸金藥劑均屬于易溶于水，并且能與金形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[5]。一般采用O2作氧化劑條件下，反應(yīng)式如下：

根據(jù)硫代硫酸鹽在酸性條件下易被氧化、在堿性環(huán)境下很穩(wěn)定的特點(diǎn)，浸出過(guò)程中需加入氨水進(jìn)行pH值的調(diào)整，同時(shí)使溶液中的銅形成銅氨配離子，促進(jìn)增強(qiáng)金的浸出。

硫代硫酸鹽浸金技術(shù)在處理含銅、砷、銻、碳質(zhì)金礦時(shí)，其浸出率和綜合經(jīng)濟(jì)效益均優(yōu)于氰化物浸出，但是該工藝受溫度的影響比較明顯，浸出過(guò)程中藥劑消耗量大，浸出后貴液中金的回收和硫代硫酸鹽的循環(huán)使用效果不佳，因此該工藝仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

2.2 硫脲法浸金

硫脲是一種易溶于水的有機(jī)化合物，在堿性溶液中易分解，其反應(yīng)式如下[6]：

硫脲法浸金速度非常高，在處理特定含金礦物也具有一定優(yōu)勢(shì)。但是，由于藥劑價(jià)格昂貴、成本非常高。近年來(lái)，硫脲列為可疑致癌物，硫脲法的工業(yè)化仍需論證。

2.3 多硫化物法浸金

多硫化物主要有多硫化鈉、多硫化鈣和多硫化銨等，其中浸金最常用的是多硫化銨溶液[7]。多硫化物法適合處理含As、Sb的難浸型金礦，與氰化法相比，其具有選擇性強(qiáng)、浸出速度快、浸出率高等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)氰化工藝。但是多硫化物自身熱穩(wěn)定性差，分解物易造成環(huán)境的污染，在工業(yè)應(yīng)用中對(duì)設(shè)備的密封性要求非常高。此外，該方法的藥劑濃度相對(duì)較高、消耗量較大，對(duì)金的浸出率較低，因此此方法僅適用有一定局限性。

2.4 石硫合劑法浸金

石硫合劑法浸金工藝是多硫化物與硫代硫酸鹽的聯(lián)合作用，此工藝更適于處理難浸金礦石，且金的浸出周期明顯縮短。石硫合劑浸金法目前的研究主要集中在浸出工藝和機(jī)理方面，對(duì)后續(xù)工藝和綜合利用情況仍需探索。

3 結(jié)論

本文綜合查閱現(xiàn)有技術(shù)資料并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)氰化技術(shù)的改進(jìn)方法進(jìn)行了綜合論述并對(duì)優(yōu)化工藝的可行性進(jìn)行了分析，可為涉氰黃金行業(yè)的綠色礦山建設(shè)提供技術(shù)參考。同時(shí)，為最大程度緩解環(huán)保與生產(chǎn)之間的矛盾，繼續(xù)、深入研發(fā)更加高效、清潔的氰化尾礦尾液處理技術(shù)和非氰浸金工藝仍是重點(diǎn)工作。