環保浸金藥劑在生物氧化提金工藝中的應用探索試驗研究

摘要：為應對日趨嚴苛的環保要求，開展了環保浸金藥劑在生物氧化提金工藝中的應用探索試驗研究，以探索其替代氰化鈉藥劑工業化應用的可行性。在礦漿濃度、浸出溫度、pH、浸出時間等均相同的條件下，分別對氰化鈉、環保藥劑A、環保藥劑B、環保藥劑C等4種浸金藥劑的浸金效果進行了系列探索試驗。同時，結合氰化系統內液相閉路循環的實際情況，對上述4種藥劑的浸出貴液進行相同條件的鋅粉置換循環試驗，對比置換貧液在長期閉路循環條件下，雜質離子富集對置換效果等指標的影響問題及應對方案。以期為黃金提取提供一套科學的理論依據與實踐指導。

關鍵詞：金精礦；氧化渣；環保藥劑；氰化浸出；置換；環保浸金

中圖分類號：TF111""""""""" 文章編號：1001-1277（2024）12-0076-04

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20241214

引 言

氰化提金技術經百余年的不斷發展，已日臻完善，成為一種主要的浸金方式。該技術憑借其操作流程的簡潔性、高效的金屬回收率及低廉的成本等顯著的技術經濟特性，在黃金開采與冶煉領域內得到了廣泛的應用。據統計，采用此技術提煉的黃金產量已占據總產量的70 %［1］。值得注意的是，作為核心原料的氰化鈉，屬于高度危險化學品，其在使用、運輸及存儲等多個環節均潛藏著引發突發性環境污染及嚴重中毒事故的風險［2-5］。鑒于此，開發構建環境友好型的先進生產工藝體系，以推動黃金產業朝向可持續發展的目標邁進，已成為該領域亟待攻克的一項重大而緊迫的研究課題。

在工業提金領域，傳統工藝主要分為氰化法與非氰化法兩大類。氰化法依據回收手段的差異，進一步細分為鋅粉置換法、樹脂交換法、活性炭吸附法等；根據處理對象的不同，又可分為全泥氰化法、精礦氰化法、尾礦氰化法等。非氰化法則包括了硫脲法、水氯化法、生物氧化法、溴化物法等［6-7］。然而，氰化工藝存在若干顯著缺陷：首先，其毒性特征導致礦山環保成本高昂，對生態環境構成潛在威脅；其次，浸金過程易受鉛、鋅、銅、鐵、砷、硫、銻等雜質干擾，致使浸出速率緩慢；最后，部分金礦石直接采用氰化法效果不佳，尤其是被細粒包裹或含高砷、高硫、有機碳等難處理成分的金礦石，需經過復雜的預處理流程后方能應用氰化法或強化浸出技術。鑒于此，環保提金技術已成為近年來黃金提取領域研究的重點方向［8］。

在當前社會生態文明建設的新背景下，國家對生態環境保護提出了更為嚴格的要求，因此，探索一種既環保又高效經濟的浸金新藥劑顯得尤為重要。截至目前，已有數十種非氰浸金藥劑被報道，這些藥劑的主要工藝可大致劃分為兩大類別：一類是在酸性介質中進行的提金過程，包括硫脲法、水氯化法、溴化法、碘化法及硫氰酸鹽法等；另一類則是在堿性介質中實施的提金技術，如多硫化物法、硫代硫酸鹽法等［9-17］。

本次試驗選用3種不同類型的新型環保浸金藥劑。其中，環保藥劑A目前已開始應用于黃金的提取生產，具有環保、回收率高、穩定性好、操作方便、成本低等優點；環保藥劑B繼承了氰化法簡便、經濟的優點，且環保、成本低、儲存方便；環保藥劑C在使用過程中能減少資源的消耗，具有低毒環保、用量少、成本低等優點。研究通過對生物氧化預處理的氧化渣樣品開展對比試驗，系統地評估了上述3種新型環保浸金藥劑的效能，旨在深入探索這些新型浸金藥劑在替代氰化鈉方面的潛力，為黃金提取提供一套科學的理論依據與實踐指導，以推動該領域向更加綠色、高效的方向發展。

1 試驗部分

1.1 試樣化學成分分析

試樣取自某公司生物氧化提金車間，金精礦經生物氧化預處理得到的氧化渣，通過兩段高效濃密機沉降洗滌，一段壓濾洗滌調漿后，加入石灰乳堿浸調整礦漿pH，再經二段壓濾洗滌，濾餅作為試樣。試樣化學成分分析結果如表1所示。

1.2 藥劑毒性

環保藥劑的一大優勢就是低毒性，以急性經口毒性LD50為標準進行比較，對環保藥劑A、環保藥劑B、環保藥劑C、氰化鈉分別進行毒性檢測，檢測結果如表2所示。

由表2可知：環保藥劑A、環保藥劑B、環保藥劑C的藥劑毒性約為氰化鈉的3 ‰。

1.3 試驗方法

取足量試樣用清水調漿，控制浸出濃度為30 %，氰化鈉作浸出劑，制備浸出貴液，將貴液進行鋅粉置換處理，得到足量貧液，后續浸出試驗均使用上述貧液調漿，以確保后續試驗條件與現場生產條件一致，從而保證試驗的準確性。在礦漿濃度、浸出溫度、pH、浸出時間相同的條件下，分別進行氰化鈉、環保藥劑A、環保藥劑B及環保藥劑C 4種浸金藥劑浸出效果對比試驗；對上述4種浸金藥劑的浸出貴液進行相同條件的鋅粉置換試驗，對比置換效果；控制其他浸出條件相同，氰化鈉用量一定，進行環保藥劑A、環保藥劑B、環保藥劑C 3種浸金藥劑達到最佳浸出效果的用量對比試驗。

2 結果與討論

2.1 環保藥劑A

2.1.1 浸出效果對比試驗

取1 600 g試樣，縮分成4份，每份400 g，分別加入4個2 000 mL反應槽內，用貧液調漿并攪拌，控制浸出濃度30 %，浸出pH值≈11，浸出時間40 h。環保藥劑A浸出效果對比試驗結果如表3所示。

2.2.2 置換效果對比試驗

取適量環保藥劑A與氰化鈉浸出貴液，加入10 %醋酸鉛處理后的鋅粉（與生產現場條件相同），進行鋅粉置換試驗，對比環保藥劑A與氰化鈉的置換效果。試驗結果如表4所示。

由表3、表4可知：環保藥劑A對金的浸出效果略低于氰化鈉，但差別不大，置換貧液循環使用進行浸出調漿，對浸出效果基本無影響；環保藥劑A浸出貴液的置換效果與氰化鈉浸出貴液的置換效果基本無差別，并且環保藥劑A的置換貧液循環利用不會影響置換效果。

2.2 環保藥劑B

環保藥劑B浸出試驗及鋅粉置換試驗條件與環保藥劑A相同。試驗結果如表5、表6所示。

由表5、表6可知：環保藥劑B的金浸出率為91 %左右，低于氰化浸出的金浸出率；環保藥劑B浸出貴液的置換效果也明顯差于氰化鈉浸出貴液的置換效果。

2.3 環保藥劑C

環保藥劑C浸出試驗及鋅粉置換試驗條件與環保藥劑A、環保藥劑B試驗條件均相同。試驗結果如表7、表8所示。

由表7、表8可知：環保藥劑C的金浸出率均未達到90 %；環保藥劑C浸出貴液的置換率遠低于氰化鈉浸出貴液的置換率。環保藥劑C浸金效果較差，因此后續試驗不再考察該藥劑浸金性能。

2.4 環保藥劑用量對比試驗

取4 000 g試樣，縮分成10份，每份400 g，分別加入10個2 000 mL反應槽內，用貧液調漿并攪拌，控制浸出濃度30 %，浸出pH值≈11，浸出時間40 h。分別在環保藥劑A、環保藥劑B用量為 4 kg/t、7 kg/t、10 kg/t、20 kg/t、30 kg/t條件下進行浸金試驗，試驗結果如表9、表10所示。

由表9、表10可知：環保藥劑A用量為20 kg/t時，達到最佳浸出效果，平均金浸出率為95.77 %，與使用氰化鈉時的金浸出率相近；環保藥劑B用量為30 kg/t時，浸出率最高，為91.85 %，低于環保藥劑A與氰化鈉的金浸出率。

3 結 語

環保藥劑A、環保藥劑B、環保藥劑C與氰化鈉的浸出效果與浸出貴液鋅粉置換對比試驗結果說明，環保藥劑A可作為替代氰化鈉的最佳環保浸出藥劑。環保藥劑A對于工藝系統較為合適，與傳統的氰化浸出工藝相比，浸出效果相差不大，對后續鋅粉置換工藝影響較小，基本達到了預期的試驗效果，且該藥劑低毒環保，可為該公司實現無毒浸金藥劑工業化試驗及應用提供理論基礎和指導，對于黃金行業實現高效、節能、綠色發展具有重要意義。

［參 考 文 獻］

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Exploratory experimental study on the application of

eco-friendly gold leaching agents in bio-oxidation gold extraction processes

Abstract：In response to increasingly stringent environmental regulations，an exploratory experimental study was conducted on the application of eco-friendly gold leaching agents in bio-oxidation gold extraction processes to assess the feasibility of replacing sodium cyanide with industrial alternatives.Under identical conditions of slurry concentration，leaching temperature，pH value，and leaching time，an exploratory experimental study was carried out on the gold leaching performances of 4 gold leaching agents：sodium cyanide，eco-friendly agent A，eco-friendly agent B，and eco-friendly agent C.Additionally，considering the actual conditions of the closed-loop liquid phase circulation in the cyanidation system，loop zinc powder replacement tests under identical conditions were performed on pregnant solutions obtained using the 4 agents.The study compared the effects of impurity ion accumulation on indices such as replacement performance during long-term closed-loop operations and explored potential mitigation strategies in hope that it can provide a set of scientific theories and pratical guidance for gold extraction.

Keywords：gold concentrate;oxidation residue;eco-friendly agent;cyanide leaching;replacement;non-toxic gold leaching