難處理含銅金礦的提金工藝試驗研究

楊永文，蔡鵬娜

（招金礦業股份有限公司金翅嶺金礦，山東 煙臺 265400）

一直以來金礦資源的開發利用都是世界各國非常重視的問題，但是隨著金礦資源的大規模開采，較為容易處理的金礦資源逐漸減少，而相對比較難處理的金礦資源已經成為重要的金礦原料。難處理金礦浸出率較低，主要是因為金礦石原料中內含有難脫的除金以外的金屬元素，原有提金工藝在實際應用中無法脫除金礦石原料中的其他金屬元素，導致浸出率較低。

目前常見的難處理金礦主要有含銅金礦、含硫金礦、含砷金礦以及含碳金礦等。目前大部分冶金企業對難處理含銅金礦采取的提金工藝仍舊使用傳統的氰化法，在該種方法應用下，金的浸出率僅為48.36%，并且進的回收率僅為26.37%，為了提高難處理含銅金礦的浸出率和回收率，此次提出難處理含銅金礦的提金工藝試驗研究，通過試驗的形式探索出難處理含銅金礦提金工藝條件參數，研究出一種技術可靠、流程簡單且投資成本較低的難處理含銅金礦的提金工藝[1]。

1 難處理含銅金礦的提金工藝試驗

1.1 試驗試劑與試驗設備

試驗過程中使用到的試劑主要有：工業級的生石灰、分析純級別的氰化鈉、氫氧化鈉、硅酸鈉、丁基黃藥以及丁銨黑藥。

試驗過程中應用到的試驗設備如下表所示。

表1 試驗設備

1.2 原礦試樣的采取與制備

此次試驗選取難處理含銅金礦石200kg作為試驗樣本，首先將試驗樣本放入嵌入式破碎機中進行破碎加工，將難處理含銅金礦石研磨成粉末狀，然后利用智能振動篩對難處理含銅金礦碎末進行篩分，最后將篩分得到的難處理含銅金礦作為試驗樣本[2]。將部分實驗樣本進行原礦光譜半定量分析以及化學元素化驗分析，分析結果顯示該難處理含銅金礦中含有5.62%的三氧化二鈉、1.58%的二氧化鉀、26.48%的銅元素、1.48%的氧化鎂、8.48%的三氧化二鐵、1.48的二氧化硫，以及58.47%的金元素，可以看出該樣本的主要化學成分為金和銅，有害元素為硫元素，可利用元素有鈉元素和鎂元素。

1.3 試樣焙燒

通過對難處理含銅金礦制備和分析后，對樣本進行焙燒。首先將制備好的難處理含銅金礦樣本內加入生石灰、氫氧化鈉、硅酸鈉、丁基黃藥三種試劑，利用數顯增力電動攪拌機，將樣本與試劑進行攪拌和融合，然后等到5.5min后使樣本溶液被試劑充分氧化，最后將氧化后的樣本放入人工智能箱式電阻爐中進行焙燒。下圖為處理含銅金礦焙燒流程圖。

圖1 難處理含銅金礦焙燒流程

在焙燒過程中樣本焙燒溫度對難處理含銅金礦提金質量與提金效果具有重要影響作用，傳統工藝在焙燒階段中通常將焙燒溫度設定在500℃左右，為了研究出符合難處理含銅金礦的焙燒溫度參數，進行焙燒溫度與浸出率和回收率測試。測試過程中將樣本焙燒時間設定為2.5小時，樣品研磨細度為0.2mm，生石灰、氫氧化鈉、硅酸鈉、丁基黃藥、丁銨黑藥用量分別為150g.t、15kg、10.5kg、14.5kg、18.5 kg、14.5kg，礦漿濃度為55%，將氧化后的樣品溶液分別通過400℃、500℃、600℃、700℃焙燒溫度進行焙燒[3]。測試結果表明，難處理含銅金礦中金的浸出率和回收率會隨著焙燒溫度的增加而增加，當焙燒溫度高達700℃時，金浸出率達到89.6%，金的回收率達到94.6%，達到理想狀態。

焙燒過程中不僅焙燒溫度會對難處理含銅金礦提金質量與提金效果具有重要影響作用，焙燒時間也需要嚴格把控，所以為了研究出符合難處理含銅金礦的焙燒時間參數，進行焙燒時間與浸出率和回收率測試。測試過程樣品氧化溶液焙燒溫度設定為700℃，其他參數與上文焙燒溫度測試參數相同，將氧化后的樣品溶液分別經過1.5小時、2.5小時、3.5小時、4.5小時焙燒。測試結果表明，難處理含銅金礦中金的浸出率和回收率會隨著焙燒時間的增加而增加，當焙燒時間大于2.5小時后，進的浸出率和回收率呈下降趨勢，也就是說焙燒時間對于金的浸出率和回收率影響較小，焙燒溫度才是關鍵因素，所以確定難處理含銅金礦的焙燒時間為2.5小時，焙燒溫度為700℃。

1.4 脫銅浸出

難處理含銅金礦樣本在經過焙燒之后，進入到提金工藝的最后一個流程，即脫銅浸出。首先將焙燒之后得到的焙砂放入到電熱恒溫水浴鍋中，在電熱恒溫水浴鍋中加入氰化鈉，氰化鈉的作用是將焙砂中的銅元素進行脫除，然后將難處理含銅金礦樣本放入到電熱鼓風干燥器中進行固液，最后得到貴液和浸渣。在脫銅浸出階段中，氰化浸出時間對難處理含銅金礦提金質量與提金效果具有重要影響作用，所以為了研究出符合難處理含銅金礦的氰化浸出時間參數，進行氰化浸出時間與浸出率和回收率測試。測試過程中選取為0.45%的氰化鈉，氰化浸出時間分別為4.5小時、6.5小時、8.6小時、12.5小時、14.5小時，測試結果表明，難處理含銅金礦中金的浸出率和回收率會隨著氰化浸出時間的延長而提高，4.5小時～12.5小時的氰化浸出時間內金的浸出率和回收率處于增加趨勢，當氰化浸出時間超過12.5小時后，金的浸出率和回收率處于下降趨勢，所以在對難處理含銅金礦進行脫銅浸出時，氰化浸出時間設定為12.5小時，此時得到的金浸出率和回收率最優，以此完成了難處理含銅金礦脫銅浸出。

2 試驗結果與分析

經過以上研究分析，發展難處理含銅金礦提金工藝過程中，金礦焙燒溫度為700℃，焙燒時間為2.5小時，氰化浸出時間為12.5小時，為了驗證以上提金工藝參數的有效性，將其與原有焙燒-浸出提金工藝進行對比試驗結果如下表所示。

表2 試驗結果

從上表可以看出，試驗工藝應用下，難處理含銅金礦的浸出率、回收率以及脫銅率均有所提高，說明此次試驗研究提金工藝參數具有重要應用價值。

3 結語

此次結合相關文獻資料，對難處理含銅金礦的提金工藝進行了試驗研究，有效提高了金礦石的浸出率和回收率，并且也提高了銅的脫除率，對難處理含銅金礦提金工藝具有一定的參考價值，為難處理金礦提金工藝試驗研究提供重要的理論依據。由于此次研究時間及個人能力有限，雖然在該方面取得了一定的研究成果，但是對于難處理金礦的提金工藝研究尚淺，今后還需對難處理含硫金礦和難處理含砷金礦的提金工藝進行深入研究。