某金銅氧化礦石堆浸浸銅—氰化浸金試驗研究

苑宏倩 鄭艷平

摘要：某金銅氧化礦石銅品位0.88 %，金品位1.76 g/t，礦石氧化率為87.50 %。金礦物主要為自然金、銀金礦，銅礦物以氧化銅礦物為主。針對礦石性質，進行了堆浸浸銅、氰化浸金試驗研究，考察了堆浸粒度、硫酸用量等堆浸條件及磨礦細度、氫氧化鈉用量等氰化浸金條件對回收指標的影響。結果表明：在最佳條件下，采用硫酸法堆浸浸銅—氰化浸金工藝，銅浸出率為81.79 %，金浸出率為95.00 %。

關鍵詞：金銅氧化礦石;堆浸;氰化;矽卡巖型;硫酸

中圖分類號：TD953文獻標志碼：A

文章編號：1001-1277（2020）07-0068-04?doi：10.11792/hj20200714

在國內的銅礦資源中，氧化銅礦約占四分之一，不僅大多數銅礦床上部有氧化帶，而且有的已經形成獨立的大中型氧化礦[1]。中國氧化銅礦選礦技術已有50多年的歷史，在處理類型繁多、性質復雜的氧化銅礦的過程中，積累了比較豐富的經驗。但是，由于國內氧化銅礦多具有品位低、嵌布細、含泥多、處理難等特點，使得難選氧化銅礦成為選礦領域的一個難題[2-3]。氧化銅礦石相對硫化銅礦石來說，性質較復雜，處理難度較大，浮選成本較高，且選別指標不太理想;而浸出工藝具有的投資少、成本低、污染小等優點有力地推動了氧化銅礦石資源的開發利用[4-6]。本次試驗針對某金銅氧化礦石，進行了堆浸浸銅—氰化浸金試驗研究，取得了較好的浸出指標，為該礦石資源的開發利用提供了技術依據。

1?礦石性質

1.1?化學成分及礦物組成

礦石中金屬礦物相對含量為11.72 %，以金屬氧化物為主，占11.05 %，主要為褐鐵礦、磁鐵礦及赤鐵礦，其次為孔雀石、赤銅礦、菱鐵礦及菱錳鐵礦、硅孔雀石等;金屬硫化物主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦及少量斑銅礦等，相對含量合計為0.67 %。脈石礦物占88.28 %，以輝石類為主，其次為碳酸鹽類礦物。金、銅為有價元素，其中金品位為1.76 g/t，銅品位為0.88 %;金礦物種類為自然金、銀金礦，銅礦物以氧化銅礦物為主。礦石氧化率為87.50 %。礦石工藝類型為矽卡巖型金銅氧化礦石。原礦化學成分分析結果見表1。

1.2?銅礦物工藝特征

原礦銅物相分析結果見表2。

對礦石中主要銅礦物的嵌布狀態進行了鏡下統計分析，結果表明：氧化銅礦物多嵌布在脈石礦物裂隙，部分呈粒狀嵌布在脈石礦物粒間及脈石礦物中，其次為嵌布在氧化鐵礦物裂隙及粒間或被氧化鐵礦物包裹。黃銅礦主要嵌布在氧化鐵礦物中。主要銅礦物嵌布狀態分析結果見表3。

1.3?金礦物工藝特征

經掃描電鏡能譜成分分析，礦石中金礦物為自然金及少量銀金礦。經檢測，自然金平均成色為877.4 ‰，銀金礦平均成色為723.5 ‰。根據測量統計結果，礦石中金礦物嵌布粒度主要小于0.037 mm。通過對光片進行鏡下檢測發現，礦石中金礦物主要與脈石礦物及氧化礦物嵌布密切，見金礦物嵌布在脈石礦物與氧化礦物粒間或裂隙。金礦物嵌布狀態分析結果見表4。

2?試驗結果與討論

根據礦石性質，采用堆浸工藝回收銅、氰化工藝回收金。

2.1?堆浸浸銅條件試驗

2.1.1?堆浸粒度

由于礦石粒度較細，基本小于50 mm，所以試驗選取的礦石堆浸粒度分別為50～0 mm、30～0 mm、20～0 mm、10～0 mm，硫酸用量為140 kg/t。堆浸粒度試驗結果見表5。

浸出結束后，對堆浸渣進行酸洗、水洗，晾干后稱量，50～0 mm、30～0 mm、20～0 mm、10～0 mm的堆浸渣產率分別為80.12 %、79.45 %、78.85 %、77.96 %。由表5可知：不同堆浸粒度下，隨著浸出時間的延長，銅浸出率逐漸提高;當浸出時間相同時，堆浸粒度由50～0 mm降低到10～0 mm，銅浸出率基本不變。綜合考慮，確定堆浸工藝適宜粒度為50～0 mm。

2.1.2?硫酸用量

對50～0 mm的原礦進行硫酸用量試驗。為加快浸出速度，保證浸出指標，浸出開始時按酸度150 g/L加入硫酸，后續試驗中保持浸出液酸度為6～10 g/L。硫酸用量試驗結果見表6。

當硫酸用量分別為120 kg/t、130 kg/t、140 kg/t時，堆浸渣產率分別為79.21 %、80.12 %、80.15 %。由表6可知：硫酸用量從120 kg/t增加到130 kg/t時，浸出指標有所提高;硫酸用量從130 kg/t增加到140 kg/t時，浸出初期銅的浸出速度加快，但隨著浸出時間的延長，浸出指標變化不大。綜合考慮，生產中采用硫酸用量130 kg/t為宜，在浸出過程中應保持酸度在8 g/L左右。

2.1.3?浸出時間

在堆浸粒度為50～0 mm、硫酸用量130 kg/t的條件下，進行了浸出時間試驗，結果見表7。

由表7可知：隨著浸出時間的延長，銅浸出率逐漸提高;當浸出時間達到70 d時，礦石小型堆浸試驗銅浸出基本達到終點。由于礦石氧化率較高，且細粒級含量較高，加入硫酸后部分脈石礦物被溶蝕發生結塊現象，堆浸過程中滲透性較差，導致浸出時間較長。

2.2?氰化浸金條件試驗

堆浸浸銅結束后，為了去除銅、鐵離子的影響，先用pH=3.0～3.5的稀硫酸液體將堆浸渣清洗4次（酸洗硫酸用量為40 kg/t），隨后用清水將酸浸渣洗至pH=4.5左右，經晾曬風干后破碎混勻，進行氰化浸金試驗。由于酸浸過程中樣品質量有所減少，50～0 mm酸浸渣產率為80.12 %，金品位為2.20 g/t。試驗流程見圖1。

2.2.1?磨礦細度

磨礦細度試驗結果見表8。

由表8可知：當磨礦細度由-0.074 mm占80 %增加至85 %時，金浸出率由93.18 %升高至95.00 %;繼續提高磨礦細度，金浸出率沒有變化，保持在95.00 %。因此，確定磨礦細度-0.074 mm占85 %。

2.2.2?氫氧化鈉用量

氫氧化鈉用量試驗結果見表9。

由表9可知：隨著氫氧化鈉用量的增加，金浸出率隨之提高;當氫氧化鈉用量增加到10 kg/t時，金浸出率為95.00 %;繼續增加氫氧化鈉用量，金浸出率不再提高。因此，確定氫氧化鈉用量為10 kg/t。

2.2.3?氰化鈉用量

氰化鈉用量試驗結果見表10。

由表10可知：隨著氰化鈉用量的增加，金浸出率隨之提高;當氰化鈉用量增加到0.6 kg/t時，金浸出率為95.00 %;繼續增加氰化鈉用量，金浸出率不再提高。因此，確定氰化鈉用量為0.6 kg/t。

2.2.4?浸出時間

浸出時間試驗結果見表11。

由表11可知：隨著浸出時間的延長，金浸出率隨之提高;當浸出時間為20 h時，金浸出率為95.00 %;繼續延長浸出時間，金浸出率不再提高，故確定浸出時間為20 h。

2.2.5?綜合條件試驗

2次綜合條件平行試驗結果見表12。

由表12可知：在磨礦細度-0.074 mm占85 %、氫氧化鈉用量10 kg/t、氰化鈉用量0.6 kg/t、浸出時間20 h的條件下，金浸出率為95.00 %。

3?結?論

1）礦石工藝類型為矽卡巖型金銅氧化礦石，氧化率為87.50 %。金、銅為有價元素，金品位為1.76 g/t，銅品位為0.88 %。礦石中銅礦物主要為孔雀石、硅孔雀石、赤銅礦等。金礦物嵌布狀態以粒間金為主，占74.67 %，金礦物粒度主要分布在0.037 mm以下，占79.95 %。

2）采用堆浸浸銅—氰化浸金工藝，獲得了良好回收指標。在礦石堆浸粒度50～0 mm、硫酸用量130 kg/t、浸出時間70 d的條件下，銅浸出率為81.79 %;在磨礦細度-0.074 mm占85 %、氫氧化鈉用量10 kg/t、氰化鈉用量0.6 kg/t、浸出時間20 h的條件下，金浸出率為95.00 %。

[參 考 文 獻]

[1]?王懷，郝福來，陸兆峰，等.內蒙古某斑巖型銅鉬礦石混合浮選試驗研究[J].黃金，2020，41（5）：55-59.

[2]?張文彬.氧化銅礦浮選研究與實踐[M].長沙：中南工業大學出版社，1992.

[3]?周月鎖，周世杰，高淑玲，等.內蒙古某銅礦石選礦試驗研究[J].黃金，2018，39（5）：65-67.

[4]?楊思敏，寇玨，張曉亮，等.贊比亞某氧化銅礦石的硫酸酸浸研究[J].金屬礦山，2019（5）：79-83.

[5]?趙涌泉.氧化銅礦的處理[M].北京：冶金工業出版社，1982.

[6]?雷力，王恒峰，曹欣，等.某含銅金礦石選礦試驗研究[J].黃金，2014，35（9）：56-60.