某低品位微細粒氧化型金礦石的堆浸技術研究

趙 娜 臧文優 王 杰 楊 鵬 孫美芬

（山東招金科技有限公司）

堆浸工藝作為一種常見選礦工藝，廣泛應用于金的提取回收，主要用于處理傳統方法不能處理的低品位礦石［1-13］，尤其對儲量不很大的資源利用，有獨特吸引力［14-15］。堆浸法有工藝簡單、設備少、投資少、見效快、生產成本低和礦石的適應性強等優點［16-17］。針對某低品位氧化型金礦石，開展了低成本堆浸工藝研究。

1 試驗原料和方法

1.1 試驗原料

試驗原料主要化學成分分析結果見表1。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

試驗原料屬于低品位微細粒氧化型金礦石，主要礦物有石英、方解石、鐵白云石、赤鐵礦等，并含有少量毒砂、黃鐵礦等，20.8%的金被褐鐵礦包裹或存在于褐鐵礦與石英的裂隙中，這部分金顆粒尺寸為納米級，很難回收利用；18.8%的金分布于赤鐵礦、黃鐵礦的裂隙或包裹于其中，金顆粒尺寸在3～9μm；60.4%的金被非金屬礦包裹或存在于非金屬礦裂隙中，金顆粒最大為4.2μm，最小不足0.5μm，難以解離，是金回收過程中的主要不利因素。

1.2 試驗方法

將試驗原料晾干并破碎篩分，取破碎后的礦石樣品均勻裝入堆浸柱中，按照一定的液固比在儲水瓶中加入pH值為10～11的氧化鈣溶液作為堆浸試驗的循環液，首先用堿溶液噴淋礦石，直至pH值穩定在10～11，再開始噴淋氰化鈉溶液，堆浸中采用連續滴淋、自循環的噴淋方法進行布液，定期取樣分析，保證循環液的pH值和氰化鈉濃度。堆浸結束后，對尾渣進行分析。

2 試驗結果與討論

2.1 全泥氰化浸出

在進行堆浸試驗前先進行了全泥氰化浸出試驗，磨礦細度為-74μm95%，浸出濃度為33.3%，氰化鈉濃度為0.1%，浸出時間為24 h，試驗結果見表2。

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由表2可知，全泥氰化金浸出率僅有55.00%，此為理論最大堆浸回收率，工業生產中不可能達到該指標，因此，該礦石屬難浸金礦石。

2.2 入堆粒度對金浸出率的影響

入堆粒度對金浸出率的影響試驗固定礦石與循環液的質量比為1∶1，噴淋強度為30 L（/m2h），氰化鈉濃度為0.1%，堆浸時間為30 d，試驗結果見表3。

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由表3可知，隨著入堆粒度的增大，金浸出率先增大后減小，粒度為-50 mm時的金浸出率最高，故確定堆浸試驗的入堆粒度為-50 mm。

2.3 制粒對金浸出率的影響

試驗中發現該礦石泥化現象嚴重，-50 mm的礦石中含有大量粉礦，在進行常規堆浸試驗時粉礦隨循環液流動，造成泥塊壓實中心，使礦堆的滲透性變差，易形成積液，影響浸出效果。為解決這一問題，使用水泥和石灰為制粒的粘結劑和保護堿，研究制粒對堆浸試驗浸出率的影響［18］。試驗固定入堆粒度為-50 mm，礦石與循環液的質量比為1∶1，噴淋強度為30 L（/m2h），氰化鈉濃度為0.1%，堆浸時間為30 d，試驗結果見表4。

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由表4可知，經過制粒處理，礦石的浸出率明顯提高，這一方面是因為經過制粒處理的礦堆滲透性變好，循環液可以均勻地從礦堆頂部滲透至底部，改善了常規堆浸時出現的泥塊壓實中心和積液的問題；另一方面，制粒后礦石粒間空隙更大，這些空隙中空氣的存在為金的溶解反應提供了充足的氧，改善了深層的缺氧狀態，所以能取得較好的浸出效果；制粒時水泥用量為0.5%、石灰用量為1%時的金浸出率最高，故選擇制粒堆浸時水泥用量為0.5%、石灰用量為1%。

2.4 噴淋強度對金浸出率的影響

噴淋強度太小參與反應的CN－不足，影響金的浸出速度；噴淋強度大，物質的擴散、傳質速度快，但噴淋強度過大，會導致CN－過剩，加劇氰化鈉的損失［19］。因此，需研究噴淋強度對浸出率的影響。試驗固定入堆粒度為-50 mm，制粒水泥用量為0.5%、石灰用量為1%，礦石與循環液的質量比為1∶1，氰化鈉濃度為0.1%，堆浸時間為30 d，試驗結果見表5。

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由表5可知，隨著噴淋強度的增大，金浸出率逐漸提高，在噴淋強度為30 L（/m2h）時，金的浸出率達到最高，故選擇噴淋強度為30 L（/m2h）。

2.5 氰化鈉濃度對金浸出率的影響

氰化物濃度是決定金溶解速度的主要參數，確定合理的氰化鈉濃度具有重要的經濟意義。氰化鈉濃度影響試驗固定入堆粒度為-50 mm，制粒水泥用量為0.5%、石灰用量為1%，礦石與循環液的質量比為1∶1，噴淋強度為30 L（/m2h），堆浸時間為30 d，試驗結果見表6。

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由表6可知，隨著氰化鈉濃度的提高，氰化鈉消耗量逐漸增加，金的浸出率也逐漸提高；當氰化鈉濃度達到0.10%后，繼續提高氰化鈉濃度會使氰化鈉單耗增加，但金浸出率不再變化。因此，確定氰化鈉濃度為0.10%。

2.6 堆浸時間對金浸出率的影響

堆浸時間對金浸出率的影響試驗固定入堆粒度為-50 mm，制粒水泥用量為0.5%、石灰用量為1%，礦石與循環液的質量比為1∶1，噴淋強度為30 L（/m2h），氰化鈉濃度為0.1%，試驗結果見表7。

由表7可知，隨著堆浸時間的延長，金浸出率提高；堆浸時間從30 d延長至50 d，金浸出率不再提高，但氰化鈉單耗顯著增加。因此，確定堆浸時間為30 d。

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3 結論

（1）某低品位氧化型金礦石中的主要礦物有石英、方解石、鐵白云石、赤鐵礦等，并含有少量毒砂、黃鐵礦等，20.8%的金被褐鐵礦包裹或存在于褐鐵礦與石英的裂隙中，粒度為納米級，很難回收利用；18.8%的金分布于赤鐵礦、黃鐵礦的裂隙或包裹于其中，粒度在3～9μm；60.4%的金被非金屬礦物包裹或存在于非金屬礦物裂隙中，粒度最大為4.2μm，最小不足0.5μm，難以解離。

（2）該低品位氧化型金礦石采用制粒堆浸的工藝回收金是可行的，在入堆粒度為-50 mm，制粒水泥用量為0.5%、石灰用量為1%，礦石與循環液的質量比為1∶1，噴淋強度為30 L（/m2h），氰化鈉濃度為0.1%，堆浸時間為30 d情況下，金浸出率為50.83%。