某含砷銀精礦兩級焙燒—氰化提銀試驗研究

郭建東，溫海濤

(山東國大黃金股份有限公司)

某大型銀礦山年產銀精礦近萬噸，由于該銀精礦含砷高，且含有少量碳，采用直接氰化工藝或焙燒—酸浸—氰化浸出工藝進行處理，銀浸出率較低，在70 %以下。目前，含砷銀精礦[1]處理方法主要有鈉鹽焙燒[2]、助浸劑強化浸出[3]、階段浸出、邊磨邊浸[4]、催化壓力氧化[5]、生物氧化預處理[6]等方法。針對該礦山產出的單一銀精礦，采用上述工藝方法，銀浸出率也僅有75 %左右。而傳統的火法煉鉛工藝，即以鉛作為金銀的捕收劑，在煉鉛過程中富集并回收金銀，工藝流程復雜，冶煉過程溫度較高，冶煉煙氣處置費用高。為此，本次研究采用兩級焙燒、氰化浸出聯合提銀工藝處理高砷銀精礦，有效提高了銀浸出率，為復雜含砷銀精礦的高效回收提供了新的技術方法。

1 礦樣性質

試驗所用礦樣為某大型銀礦山浮選產出的銀精礦，礦樣呈黃色，主要成分有毒砂、黃鐵礦，銀品位較高，銀主要以單質銀、硫化銀形式存在。礦樣主要化學元素及銀物相分析結果分別見表1、表2。

表1 銀精礦主要化學元素分析結果

表2 銀物相分析結果

2 試驗原理與方法

2.1 試驗原理

含砷銀精礦在一級氧化焙燒過程中，主要發生黃鐵礦、黃銅礦、砷黃鐵礦的氧化反應[7]，反應產物主要為鐵氧化物、銅氧化物、砷氧化物及二氧化硫，由于致密硫化礦物的氧化分解，增加了礦物的孔隙率，形成疏松狀焙燒渣，銀顆粒得以充分裸露，有利于與氰化物溶液接觸，發生溶解反應。但是，焙燒過程中仍存在部分未充分裸露的銀顆粒或焙燒過程中生成的鐵氧化物對銀顆粒造成二次包裹，這是造成銀浸出效果不佳的原因之一。采用二級中溫氯化焙燒[8]，使銀主要反應生成氯化銀，利于進一步氰化提取。

經過兩級焙燒后產出的焙燒渣中可溶性銅、鋅氧化物，是造成后續氰化浸出過程中氰化鈉耗量增加、銀浸出效果不佳的主要因素[9]，采用熱水洗滌工藝，使可溶性銅、鋅氧化物進入浸液中，銀富集進入浸渣中，銅、鋅與銀得到有效分離，利于降低處理費用，并提高銀的氰化浸出率。

試驗過程中的主要化學反應式為：

4NaAg(CN)2+4NaOH。

2.2 試驗方法

一級焙燒(氧化焙燒)：稱取500 g樣品均勻鋪開于焙燒盤中，在馬弗爐溫度達到設定溫度后，將放有物料的焙燒盤放入馬弗爐，開始計時，保持溫度恒定，每5 min攪動1次，每10 min將焙燒盤里外倒換1次。

二級焙燒(中溫氯化焙燒)：一級焙燒渣添加煤粉、氯化鈣混勻后，置于耐火瓷盤中，待馬弗爐溫度達到設定溫度后，將耐火瓷盤放入馬弗爐，開始計時，保持溫度恒定，每5 min攪動1次。

熱水洗滌：將二次焙燒渣放入2 000 mL塑料燒杯中，采用熱水調整濃度，在恒溫水浴箱中，進行常規攪拌浸出。熱水溫度70 ℃～80 ℃，液固比2∶1，熱水洗滌時間60 min，攪拌速度960 r/min。

氰化浸出：在常溫下，采用XJT型浸出攪拌機進行常規氰化攪拌浸出。浸出過程采用純堿調整礦漿pH值至10，氰化鈉質量濃度2.0 g/L，液固比2∶1，氰化浸出時間24 h。

3 試驗結果與討論

3.1 焙燒試驗

3.1.1 一級焙燒

銀精礦烘干后，在干式制樣機中磨礦，控制細度-0.074 mm占80 %，在馬弗爐中焙燒，礦層厚度3 cm，焙燒時間1 h，焙燒溫度600 ℃。一級焙燒為脫砷脫硫脫碳焙燒。一級焙燒渣分析結果見表3。

表3 一級焙燒渣分析結果

由表3可知：銀精礦經過一級焙燒后，銀品位由1 350.10 g/t富集為1 928.70 g/t，硫、砷、碳品位分別由31.20 %、2.68 %、1.08 %降低至2.50 %、0.23 %、0.08 %，脫除率分別為91.99 %、91.42 %、92.59 %，脫除效果較好，一級焙燒達到了脫砷脫硫脫碳的目的。

3.1.2 二級焙燒溫度

對一級焙燒渣按照煤粉50 kg/t、氯化鈣50 kg/t的配入量進行混勻，控制耐火瓷盤中礦層厚度為3 cm，在馬弗爐中焙燒1 h，焙燒溫度為變量。二級焙燒渣用熱水洗滌，洗滌渣進行氰化浸出。二級焙燒溫度對銀浸出率的影響見表4。文中純堿耗量、氰化鈉耗量均以焙燒渣計。

由表4可知：二級焙燒溫度對銀浸出率的影響較為明顯，隨著二級焙燒溫度的升高，銀浸出率先升高后降低；當二級焙燒溫度為630 ℃時，銀浸出率達到95.89 %；當二級焙燒溫度低于630 ℃時，銀浸出率降低，這是因為一級焙燒過程部分被包裹的銀未能充分解離；當二級焙燒溫度高于630 ℃時，銀浸出率也呈現下降趨勢。綜合考慮銀浸出率，確定二級焙燒溫度630 ℃為宜。

表4 二級焙燒溫度對銀浸出率的影響

3.1.3 二級焙燒時間

試驗條件：二級焙燒溫度630 ℃，礦層厚度3 cm，焙燒渣用熱水洗滌，洗滌渣進行氰化浸出。二級焙燒時間對銀浸出率的影響見表5。

表5 二級焙燒時間對銀浸出率的影響

由表5可知：二級焙燒時間對銀浸出率影響明顯，銀浸出率隨著二級焙燒時間的延長而提高；當二級焙燒時間達到60 min時，銀浸出率為95.89 %；再進一步延長二級焙燒時間，銀浸出率趨于穩定。綜合試驗結果，二級焙燒時間以60 min為宜。

3.2 二級焙燒渣熱水洗滌試驗

3.2.1 熱水洗滌溫度

銀精礦經過一、二級焙燒，焙燒渣直接采用熱水洗滌，之后氰化浸出。熱水洗滌溫度對銀浸出率的影響見表6。

表6 熱水洗滌溫度對銀浸出率的影響

由表6可知：二級焙燒渣不進行熱水洗滌，銀浸出率僅為85.68 %；隨著熱水洗滌溫度的升高，銀浸出率提高；熱水洗滌溫度達到70 ℃以上時，銀浸出率相對較高，并且純堿耗量和氰化鈉耗量較低。綜合考慮，熱水洗滌溫度控制在70 ℃～80 ℃。

3.2.2 熱水洗滌時間

銀精礦經過一、二級焙燒，焙燒渣直接采用70 ℃～80 ℃ 熱水洗滌，之后氰化浸出。熱水洗滌時間對銀浸出率的影響見表7。

表7 熱水洗滌時間對銀浸出率的影響

由表7可知：隨著熱水洗滌時間的延長，銀浸出率略有提高；當熱水洗滌時間為60 min時，浸出渣銀品位為83.68 g/t，銀浸出率為95.89 %；繼續延長熱水洗滌時間，銀浸出率提高不明顯。綜合考慮，確定熱水洗滌時間為60 min。

3.3 熱水洗滌渣氰化浸出試驗

3.3.1 氰化鈉質量濃度

銀精礦經過一、二級焙燒，焙燒渣直接采用70 ℃～80 ℃ 熱水洗滌60 min，對洗滌渣進行24 h氰化浸出。氰化鈉質量濃度對銀浸出率的影響見表8。

表8 氰化鈉質量濃度對銀浸出率的影響

由表8可知：銀浸出率隨著氰化鈉質量濃度的增加而提高，但在氰化鈉質量濃度為2.0～3.0 g/L時，銀浸出率提高不明顯；當氰化鈉質量濃度為2.0 g/L、2.5 g/L時，銀浸出率分別為95.89 %、95.90 %，二者基本相同。綜合試驗結果，確定氰化鈉質量濃度2.0～2.5 g/L為宜。

3.3.2 氰化浸出時間

銀精礦經過一、二級焙燒，焙燒渣直接采用70 ℃～80 ℃熱水洗滌60 min，對洗滌渣在常溫下控制氰化鈉質量濃度2.0 g/L進行浸出。氰化浸出時間對銀浸出率的影響見表9。

由表9可知：隨著氰化浸出時間的延長，銀浸出率逐漸提高；當氰化浸出時間為24 h時，銀浸出率為95.89 %；繼續延長氰化浸出時間，氰化鈉耗量明顯增加，但銀浸出率變化不明顯。綜合考慮生產成本等因素，確定氰化浸出時間24 h為宜。

3.4 綜合試驗

根據上述條件試驗最佳結果，采用一級氧化焙燒、二級中溫氯化焙燒、熱水洗滌、氰化浸出提銀工藝進行綜合平行試驗，結果見表10。

表10 綜合試驗結果

由表10可知：對于該含砷銀精礦，在最佳試驗工藝條件下進行處理，銀浸出率最高達到95.89 %，浸出效果較好。

4 結 論

1)某含砷銀精礦中主要有價元素銀品位為1 350.10 g/t，銀品位較高，銀主要以單質銀、硫化銀形式存在，分布率分別為32.16 %、49.80 %；金屬礦物主要有毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等，砷品位為2.68 %，采用直接氰化法、焙燒—酸浸—氰化法處理，銀浸出率較低，該銀精礦屬于高砷難處理銀精礦。

2)銀精礦在一級焙燒溫度600 ℃、焙燒時間1 h條件下焙燒，焙燒渣銀品位由1 350.10 g/t富集為1 928.70 g/t，硫、砷、碳品位分別由31.20 %、2.68 %、1.08 %降低至2.50 %、0.23 %、0.08 %，脫除率分別為91.99 %、91.42 %、92.59 %，一級焙燒達到了脫砷脫硫脫碳的效果。

3)一級焙燒渣配入煤粉50 kg/t、氯化鈣50 kg/t后，控制焙燒溫度630 ℃，焙燒時間60 min進行二級焙燒；二級焙燒渣進行熱水洗滌，液固比2∶1，溫度70 ℃～80 ℃，洗滌時間60 min；洗滌渣調漿采用純堿作為保護堿，液固比2∶1，氰化鈉質量濃度2.0～2.5 g/L，氰化浸出時間24 h，浸出渣含銀平均83.58 g/t，銀浸出效果較為理想。

4)對該銀精礦采用一級氧化焙燒、二級中溫氯化焙燒、熱水洗滌、氰化浸出提銀工藝流程，在最佳工藝技術條件下，銀浸出率達到95.89 %。該工藝方法可從各類含銀礦物中有效回收銀，為實現含銀資源綜合回收提供了新的技術方法。