金精礦梯級分離綜合回收有價元素試驗研究

歐海濤，王天星，王敏杰，郭建東

（山東國大黃金股份有限公司，山東 招遠 265406）

國內外，黃在金冶煉行業中一般對金精礦采用氰化提金方法，此方法又分為直接氰化法、焙燒氰化法、兩段焙燒氰化法[3]、細菌氧化氰化法、熱壓氧化氰化法，其中除直接氰化法外，均為消除對提金有害的預處理工藝，通過預處理工藝有效的消除了有害雜質的影響，提高了金銀的浸出率。直接氰化提金工藝產生的氰化提金尾礦，之前一直是堆存或者作為硫酸廠的原料進行焙燒制酸，雖然尾礦中的硫得到利用，而其中含有的有價金屬鉛、銅、鐵等未能得到有效回收。在當前國內嚴格的環保形勢下，經過氰化提金工藝產出的各類物料均被列入危險固廢，黃金冶煉企業面臨巨大的挑戰。

本研究以山東某金精礦為研究對象，通過預先活化浮選二級富集精礦、精礦堿浸氰化提金，提金尾礦浮選回收銅精礦，選銅尾礦焙燒生產鐵精礦工藝試驗流程，實現金精礦中金、銀、銅、硫、鐵的回收，并消除了采用傳統氰化提金工藝產出的氰化提金尾渣對環境產生的各種危害，為促進我國黃金冶煉行業此類金精礦的生產處理提供有效的途徑。

1 金精礦的性質

試驗研究物料為低硫金精礦，金精礦儲存在國大公司工業A區金精礦料場，采用科學取樣法均勻取樣，經過混勻、縮分、化驗分析，金精礦多元素含量為： Au：38.50g/t，Ag：6.20g/t，Cu：0.52%，Pb：0.10%，Zn：0.06%，S：36.20%，As：0.079%。山東某金精礦金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、雌黃鐵礦少量；脈石礦物主要為石英及云母，其次為長石等。對該金精礦進行化學分析和金物相分析，結果分別見表1、表2。

表1 金精礦主要成分 %

表2 金物相分析結果

表1、表2表明，該金精礦有價元素為金，金品位為38.50g/t，含銅0.52%，鉛、鋅等其他金屬含量較低，不具有綜合回收價值。金主要賦存于硫化礦中，其次為單體金。單體金品位6.20g/t，分配率16.10%；硫化礦中金主要是黃鐵礦載金，金品位26.60g/t，分配率為69.09%，其他硫化礦物載金，金品位5.40g/t，分配率為14.03%，硅酸鹽中的金品位為0.30g/t，分配率0.78%。

2 試驗原理與方法

（1）活化浮選富集金硫精礦。試驗以山東某含硫金精礦為原料，經過磨礦、活化、以新型復合BJ特效金浮選藥劑為捕收劑，進行一次粗選二次掃選二次精選試驗流程，產出含金品位50～60g/t、含硫品位47-49%的金硫精礦以及含金品位低于0.5g/t、含硫品位低于0.6%的浮選尾礦，使金硫得以高效富集，同時滿足浮選尾礦用作生產加氣磚等建材原料的要求。

（2）金硫精礦氰化提金。將高金硫精礦采用清水調整礦漿濃度33%，石灰調PH=9.5-10，堿浸洗滌過濾，濾餅調漿控制礦濃33%，在XJT攪拌器攪拌浸出，氰化鈉作為浸出劑，過程中嚴格控制氰化鈉的濃度0.20～0.30%，浸出時間48小時，浸出后礦漿經充分洗滌和液固分離后得到含金貴液和氰化提金尾礦。

（3）提金尾礦活化浮選富集銅。提金尾礦活化浮選富集銅礦物是在XFD1.5L、0.75L、0.50L浮選機進行，采用清水調漿礦漿濃度10～30%，采用硫酸調整礦漿PH值至4～6，以丁基黃藥、丁銨黑藥兩種混合藥劑作為銅礦物捕收劑，用量為80～120g/t，用量為60～80g/t，經過一次粗選一次掃選二次精選作業獲得含銅10～20%的銅精礦和選銅尾礦。

（4）選銅尾礦焙燒產出鐵精礦。選銅尾礦屬于分離回收金、銀、銅等有價金屬元素后的高品位硫精礦，焙燒后焙砂直接成為鐵精粉。由于硫精礦銅、鉛、鋅、二氧化硅等雜質含量很低，所以燒渣中這些雜質都符合鐵精粉的質量要求。選銅尾礦焙燒是在箱式電阻爐內進行的，靠人工翻動接觸空氣燃燒，焙燒過程控制焙燒溫度850～900℃，焙燒時間2小時，焙燒至無二氧化硫煙氣放出為止，終點判斷采用沾濕的PH試紙在爐門上方檢測，PH試紙不變紅色即為焙燒脫硫完全。

3 試驗結果與討論

（1）磨礦細度對浮選富集金硫精礦的影響。對金精礦進行磨礦，控制不同的磨礦細度，磨礦后進行酸化活化預處理，控制礦漿PH=5，硫酸銅用量300g/t，酸化處理時間4小時，以新型復合BJ特效金浮選藥劑為捕收劑，捕收劑用量700g/t，進行一次粗選二次掃選二次精選試驗流程，試驗流程圖如下圖2。磨礦細度對浮選富集金硫精礦的影響試驗結果見表3，綜合考慮金浮選回收率及生產技術指標等因素，確定磨礦細度-0.038mm為92%。

圖2 金精礦浮選高金硫精礦閉路試驗流程圖

表3 磨礦細度對浮選富集金硫精礦的影響試驗結果

試驗中，對活化劑選擇、BJ特效金浮選藥劑選擇及用量等技術條件進行了選擇性試驗，綜合試驗結果，確定了金精礦磨礦細度-0.038mm為 92%，硫酸酸化礦漿PH=5.0，硫酸銅用量300g/t，BJ特效金浮選藥劑用量700g/t，采用一次粗選二次掃選二次精選閉路浮選流程，金硫精礦金、銅、硫品位分別為50.24g/t、0.67%、 48.10%，金、銅、硫浮選回收率分別為99.44%，硫收率為99.35%；同時得到滿足制備建材原料要求的浮選尾礦。

（2）金硫精礦氰化提金試驗。本試驗以金硫精礦為試驗原料，因金硫精礦的產出過程添加了一定量的活化劑、浮選藥劑等，因而進行直接氰化與預先堿浸氰化提金流程影響試驗，檢驗兩種不同試驗流程對金浸出率的影響。

直接氰化提金試驗過程：將金硫精礦采用清水調整礦漿濃度33%，氰化鈉作為浸出劑，在XJT攪拌器攪拌浸出，過程中嚴格控制氰化鈉的濃度0.20～0.30%，浸出時間48小時，浸出后礦漿經充分洗滌和液固分離后得到含金貴液和提金尾礦。

堿浸氰化提金試驗過程：將金硫精礦采用清水調整礦漿濃度33%，加入石灰控制PH=9.5，堿浸時間4小時，堿浸結束后過濾，濾餅按直接氰化提金試驗條件進行。

兩種不同試驗流程氰化提金試驗結果表明，對金硫精礦堿浸氰化提金、直接氰化提金浸出尾礦金品位分別為1.20g/t、2.30g/t，金浸出率分別為97.62%、95.44%，氰化鈉消耗分別為3.20kg/t、5.80kg/t，綜合試驗結果，對金硫精礦的處理采用堿浸氰化提金工藝為宜。

（3）提金尾礦活化浮選富集銅試驗。提金尾礦活化浮選富集銅試驗是在XFD1.5L、0.75L、0.50L浮選機進行。采用清水作為調漿用水，采用硫酸作為銅的活化劑，以丁基黃藥、丁銨黑藥按照2:1比例混合作為銅礦物的捕收劑通過一次粗選、一次掃選、二次精選試驗流程，試驗分別考察浮選礦漿濃度、活化浮選最佳PH值、捕收劑用量對分離浮選的影響，最后確定最佳浮選工藝技術條件，浮選礦漿濃度30%，采用硫酸控制浮選PH值至5，捕收劑用量為90g/t，經過一次粗選一次掃選二次精選作業獲得銅精礦產率為3.4%，銅品位為16.25%的銅精礦，回收率為89.11%；選銅尾礦銅、硫、鐵品位分別為0.07%、48.96%、42.73%，硫、鐵回收率分別為98.33%、99.46%。銅礦物浮選閉路試驗工藝流程圖如圖3，試驗結果見表6。

圖3 銅礦物浮選閉路試驗工藝流程圖

經過大量條件試驗表明：鉛鋅尾礦浮選銅礦物的工藝技術條件為采用選銅系統液試驗結果見表4。

表4 提金尾礦活化浮選富集銅試驗結果

3.4 選銅尾礦焙燒生產鐵精礦試驗

選銅尾礦屬于分離回收金、銀、銅等有價金屬元素后的高品位硫精礦，焙燒后燒渣直接成為鐵精粉，可以直接外售鋼鐵冶煉企業作生產原料。選銅尾礦焙燒是在箱式電阻爐內進行的，靠人工翻動接觸空氣燃燒，焙燒過程控制焙燒溫度850-900℃，焙燒時間2小時，焙燒至無二氧化硫煙氣放出為止，終點判斷采用沾濕的PH試紙在爐門上方檢測，PH試紙不變紅色即為焙燒脫硫完全。選銅尾礦經過焙燒后產出的鐵精粉產率為66%，鐵精粉中鐵、硫、銅、鉛、鋅、砷含量分別為65.30%、0.40%、0.11%、0.04%、0.04%、0.028%。

4 結論

通過對山東某金精礦控制磨礦細度-0.038mm為92%的條件下，經酸化活化進行一次粗選二次掃選二次精選、金硫精礦堿浸氰化提金、提金尾礦活化浮選生產銅精礦、選銅尾礦焙燒生產鐵精礦工藝試驗流程，金綜合回收率為97.07%，硫總浮選回收率為97.69%，銅精礦含銅品位為16.5%，銅回收率為81.33%，鐵精礦鐵品位為65.30%，鐵回收率為98.98%，實現了該金精礦中金、硫、銅、鐵的綜合回收，同時在磨礦活化浮選產出的浮選尾礦滿足建材生產原料要求，消除了氰化提金廠氰化尾渣危廢難以有效治理的難題，具有較高的經濟效益、社會效益和環保效益。

該工藝方法可以對金精礦資源中的有價金屬進行有效分離回收，為黃金冶煉行業及類似有色金屬生產企業有效處理各類精礦資源提供了技術借鑒，為實現金精礦的綜合回收與利用開辟了新的途徑，具有廣泛的推廣和實用價值。