含碑金精礦提金試驗研究

關鍵詞：含砷金精礦；脫砷；酸浸；提金

中圖分類號：TD953 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）07-0015-04

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.05

Experimental Study on Gold Extraction from Arsenic-Containing Gold Concentrate

GAOChong，JINRangong，RENKun，WANGWeizhen，HUANGHaihui，XUXiaohui （BGRIMM Technology Group，Beijing100160， China）

Abstract：Takingacertainarsenic-containing gold concentrateasanexample，agold extractionexperiment isconducted， andmulti-elementanalysis iscarriedoutontheoresample，theproceses of goldconcentrateroasting，roastingsandacid leaching，andleachingresidue cyanide leachingarestudied toobtainthemain processconditions，andthegoldleaching recoveryrateisobtainedundertheoptimal goldconcentrateroasting-acidleaching-cyanideconditions.Researchhas found that the decarbonization rate of high arsenic gold concentrate during roasting is 98.98% ，the desulfurization rate is 98.23% ， and the arsenic removal rate is 94.06% .Under the optimal process conditions，the leaching rate of gold is 93.87% ： Keywords： arsenic-containing gold concentrate; arsenic removal; acid leaching; gold extraction

金集成工藝成為行業研究的焦點。

含砷金精礦作為重要的黃金資源載體，其高效開發利用對緩解黃金資源短缺、促進礦業可持續發展具有重要意義。然而，神元素的存在嚴重制約傳統氰化提金工藝的效率與環保性。砷在冶煉過程中易生成劇毒氣體（如 As₂O₃ ）及難處理的含砷廢渣，不僅威脅生態環境，還增加后續處理成本。當前，高砷金精礦的處理工藝主要包括氧化焙燒、生物氧化和加壓浸出等，但普遍面臨脫砷率低、金包裹解離不充分、工藝流程復雜等問題[1-8]。例如，常規焙燒工藝雖能部分脫除砷、硫，但易因局部高溫導致物料燒結，阻礙金顆粒暴露[9-13]；濕法預處理雖環保性較優，卻存在反應周期長、藥劑消耗大等局限性[14-17]。因此，開發一種高效、經濟且環境友好的含砷金精礦預處理－提

1試驗原料

試驗所用的物料為某含砷金精礦，試驗前，對該金精礦進行烘干，再對礦樣進行充分混勻，然后縮分、取樣。經測定，樣品堆比重為 1.36t/m³ ，將混勻的樣品在 120^qC 溫度下干燥后，對樣品進行化學多元素分析。樣品中，Au含量為 49.82g/t ， Ag 含量為 13.14g/t 其他元素種類及含量分析結果如表1所示。

2試驗原理

焙燒的氧化作用可使礦石中載金硫化物氧化分解，使致密的硫化物轉變成氧化物，在礦物結構中形成微小空隙。這種孔隙結構的氧化礦物為金的氰化浸出創造有利條件，使這部分金得到有效回收。焙燒過程主要發生的化學反應如式（1）至式（10）所示。

表1金精礦多元素分析結果

4FeS₂+110₂=2Fe₂O₃+8SO₂

3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂

2FeAsS+5O₂=Fe₂O₃+As₂O₃+2SO₂

C+O₂=CO₂

2Fe₃O₄+0.5O₂=3Fe₂O₃

2As₂O₃+2O₂=2As₂O₅

SO₂+O₂=2SO₃

C+O₂=CO₂

2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄

2SO₂+2MgO+O₂=2MgSO₄

含砷金精礦的焙砂中，部分金被赤鐵礦和鐵酸鹽包裹。在氰化提金過程中，被包裹的金無法與氰化鈉溶液有效接觸，從而影響金的浸出率。為提高金的浸出率，要先采用硫酸酸浸的方法對包裹金的赤鐵礦和鐵酸鹽進行解離。硫酸酸浸解離過程發生多種化學反應，如式（11）至式（13）所示。在有氧的條件下，金可以與 NaCN 反應，形成絡合物，從而實現金的提取，如式（14）所示。

Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O

Fe₃O₄+4H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+FeSO₄+4H₂O

FeS+H₂SO₄=H₂S+FeSO₄

4Au+8NaCN+O₂+2H₂O=4Na[Au（CN）₂]+4NaOH

3試驗結果分析

3.1焙燒溫度條件試驗

在實驗室條件下，金精礦的焙燒試驗在馬弗爐內進行。每次稱取金精礦 50g ，焙燒時間為 120min 。分別在不同溫度條件下（550、600、650、 700^qC ）進行焙燒試驗，探究金精礦的最佳焙燒溫度。在試驗過程中，每隔 5min 打開馬弗爐門，小心攪動樣品，以保證樣品焙燒完全。焙燒試驗完成后，取出焙砂，冷卻后稱重，計算金精礦焙燒重量損失，分析焙砂中C、S和As元素。不同焙燒溫度下，焙砂產率、焙砂中有害元素含量及有害元素脫除率如表2所示。

表2金精礦焙燒溫度條件試驗結果

由試驗結果可知，當焙燒時間為 ^2h 時，改變焙燒溫度會引起金精礦中有害元素脫除率變化，其對S元素的脫除率影響較小，而對C、As元素的脫除率影響較大。當焙燒溫度超過 600^°C 時，S、C元素均能有較好的脫除效果。隨著溫度的升高，As元素的脫除率逐漸增大，焙燒溫度為 700^°C 時，脫砷率達到最大值，但考慮能耗，脫碳率和脫硫率變化不大，建議選擇 600^°C 作為金精礦焙燒的最佳溫度，此時S、C、As脫除率分別為 98.98% 、 98.23% /94.06% 。在最優條件下，進行多次焙燒試驗，結果如圖1所示。

圖1最優焙燒條件下焙燒試驗結果

3.2酸浸硫酸濃度條件試驗

金礦焙燒后，部分 Au 依舊被鐵礦物包裹，一段焙燒后直接氰化的浸出率為 78.56% ，因此要打開鐵礦物的包裹。取上述焙砂，進行硫酸加熱浸出條件試驗，主要研究硫酸濃度條件。取焙砂 50g ，控制液固比和酸浸時間，酸浸溫度為 90^qC ，酸浸硫酸質量濃度分別為 30% 、 40% 、 50% 和 60% ，待浸出完成后洗滌、抽濾、烘干并稱重，計算浸渣渣率及金品位，試驗結果如表3所示。隨著酸浸初始硫酸濃度的增加，酸浸渣渣率降低，酸浸渣金品位逐漸升高。

表3酸浸硫酸濃度對酸浸渣金品位的影響

根據氰化浸出試驗方案，將4組烘干的酸浸渣各取 20g 進行氰化浸出，氰化過程控制礦漿濃度和活性炭、CaO、NaCN的添加量，氰化反應時間和活性炭吸附時間均為 36h 。待到達設定時間后，固液分離，分析氰化渣中金含量，試驗結果如表4所示。隨著硫酸濃度的增加，氰化渣的金浸出率增加，當酸浸濃度為 60% 時，金浸出率最高，為 94.11% ，但試驗發現，當硫酸濃度為 60% 時，溶液呈漿狀，攪拌困難，而硫酸濃度為 50% 時無此現象。因此，建議酸浸硫酸濃度為 50% ，此時金的浸出率為 93.87% 。

表4酸浸硫酸濃度對金浸出率的影響

3.3氰化時間條件試驗

為探究金精礦氰化浸出的最佳反應時間，做4組對比試驗，每組稱取酸浸渣 20g ，控制礦漿濃度、活性炭添加量、CaO添加量和NaCN添加量，氰化反應時間分別為12、24、36、48、60、 ^72h 。待達到設定時間后，固液分離，分析氰化渣中金含量，結果如表5所示。隨著氰化反應時間的增加，渣含金量逐漸降低，金的浸出率逐漸增大，氰化時間超過 48h 后，金浸出率的上升趨勢趨于平緩，繼續增加氰化時間無法明顯提高金的浸出率。因此，氰化時間取 48h ，此時金的浸出率為 93.67% 。

表5氰化反應時間對金浸出率的影響

4結論

試驗研究發現，金精礦在 600^°C 溫度下進行一段氧化焙燒，可得到較理想的脫硫率、脫碳率和脫砷率，三者分別為 98.98% 、 98.23% 、 94.06% ，平均焙砂產率為 74.5% ；酸浸硫酸濃度為 50% 時，浸出效果最好，平均酸浸渣率為 61.55% ，酸浸渣含金量為 108.63g/t ，氰化浸出率為 93.87% 。氰化時間超過^48h 后，金浸出率的上升趨勢趨于平緩，繼續增加氰化時間無法明顯提高金的浸出率，此時金的浸出率為 93.67% 。

參考文獻

1李睿，楊松濤，李國堯，等.國外某含砷難處理金礦硫砷浮選分離工藝試驗研究[J].有色金屬（選礦部分），2025（3）：35-41.

2 溫永杰.某難處理復雜金精礦高效循環回收金銀試驗研究[J].黃金，2023（5）：47-51.

3 王輝，王劍，王蘋，等.含砷金（精）礦預處理過程中碑的走向[J].有色金屬科學與工程，2023（3）：329-337.

4楊鵬，王杰，趙娜，等.含砷難處理金精礦生物氧化提金工藝試驗研究[J].黃金，2022（10）：69-73.

5 秦春彬，劉丹丹，郭建東，等.某含砷金精礦提金工藝試驗研究[J].黃金，2022（7）：67-70.

6趙杰，趙志強，羅思崗，等.某含砷金礦浮選提金降砷試驗研究[J].礦冶工程，2021（2）：63-65.

7 王建軍，郭建東.綜合利用含銻砷金精礦關鍵集成技術試驗研究[J].有色金屬工程，2024（4）：

105-111.

8杜玉艷.低硫含砷金礦石選冶技術方案確定與生產實踐[J].有色金屬工程，2020（6）：70-75.

9 簡椿林.沸騰焙燒預氧化處理含砷金精礦工藝研究[J].有色金屬（冶煉部分），2020（11）：65-70.

10薛向欣，邢振興，程功金，等.含砷物料脫砷技術研究與開發的現狀和展望[J].有色金屬（冶煉部分），2019（1）：7-11.

11崔毅琦，王凱，孟奇，等.含砷難處理金礦提金工藝的研究現狀[J].礦冶，2015（1）：31-34.

12 王泉梅，王耀杰，秦學強，等.某進口含碑金精礦焙燒氰化試驗研究[J].世界有色金屬，2024（7）：13-15.

13余鶴雷，王闖，高起鵬，等.塔吉克斯坦某含碑金精礦兩段焙燒-浸出試驗研究[J].黃金，2024（2）：47-50.

14姚鈺昀.微細浸染型原生金礦堿濕法預處理的石英溶解規律及機理研究[D].貴陽：貴州大學，2021.

15楊典奇，唐云，唐立靖，等.微細浸染型金礦強化濕法預處理研究[J].貴金屬，2017（4）：44-48.

16 陳京玉，梁溢強，闞賽瓊.老撾某含砷金礦非氰浸出試驗研究[J].礦冶工程，2024（5）：124-127.

17陳艷波，李光勝，朱幸福，等.山東某含碑高硫金礦浮選實驗研究[J/OL].礦產綜合利用，1-10[2025-04-22].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/51.1251.TD.20230823.1113.004.html.