某含金9g/t的“铁帽”氧化矿,以褐铁矿为主,经磨矿后往往呈细的矿泥,属较难处理的矿石。氧化矿中,金的粒度一般为0.001~0.005mm,赋存于褐铁矿的裂隙内,个别较大金粒也只有0.074~0.06mm。由于磨矿后细小的金粒进入矿泥中,故曾先后采用混汞-摇床、混汞-浮选、混汞-浮选-渗滤氰化等流程处理,金的回收率仅为63%左右。后在电氯化-树脂浆法试验中,金的回收率提高到83.80%。
一、金的电氯化浸出和树脂吸附
电氧化-树脂浆法作业,是将矿石破碎并经磨矿后,与氯化钠、盐酸和树脂一起加入电解槽中,经电氯化浸出和树脂吸附,产出载金树脂、阴极泥、最终浸出渣和尾液。试验使用717型苯乙烯强碱性阴离子交换树脂。
电氯化是通过电解碱金属氯化物(通常是氯化钠),使在水溶液中放出活性氯将矿石中的金氧化隹成AuCl3,进而成为HAuCl4及其复盐NaAuCl4,并在水中离解成离子:
HAuCl4 H++AuCl4
NaAuCl4 Na++AuCl4
AuCl4 Au3++4Cl-
生成的AuCl4-被阴离子交换树脂所吸附。过程中离解生成的Au3+,有极少量沉积于阴极板上成阴极泥。
向电解槽中加入盐酸,除为了在电解过程中能析出一部分氯外,主要是用来防止氯化钠离解生成的氯被碱或水吸收而损耗活性氯。
鉴于阴极隔膜易被细粒矿泥堵塞,此法采用无隔膜搅拌电解槽。电解槽为圆筒形钢板槽,槽体兼作阴极(φ900mm×1000mm)。搅拌桨φ300mm,转速374r∕min。阳极用250×700mm的石墨板,每槽5块,沿电解槽圆周固定于搅拌桨与槽壁之间,极间距200mm。作业条件为:矿石粒度71.92%-0.074mm(200目),矿浆浓度22.25%,面积电流285A∕m2(电流浓度0.65A∕L),槽电压13V,液温50℃。按原料配入氯化钠30kg∕t,盐酸20kg/t制成的矿浆,pH为2。再加入-16~+50目的717型湿树脂10kg∕t,在连续搅拌下通电氯化和吸附8h。经144h的试验,所得的平均指标为:树脂含金量1.69mg∕g,尾液含金0.03mg∕L,除去阴极上少量的阴极泥(含金6.26g∕t)忽略不计,金的吸附回收率为99.10%。
为了考察含金硫化矿(主要是黄铁矿)对电氯化的影响,还进行了含30%硫化矿的混合矿样试验。结果表明。加入少量含金硫化矿对金的浸出和吸附几乎没有影响。
采用跳汰筛分-摇床联合流程从矿浆中分离载金树脂获得了好的分离效果。
二、树脂的洗脱
树脂上金的洗脱采用电解洗脱沉淀法。试验用φ340mm×500mm的瓷搅拌桶。桶内安装φ70mm螺旋桨,转速252r∕min。洗脱渣含4%硫脲、2%盐酸,固液比1∶7。阳极用石墨板,阴极用铅板,极距80mm。电流密度400A∕m2,槽电压2V。经电解8h,树脂上金的洗脱率为99.6%,金的沉淀率为98.2%,硫脲的损失率为16%。
电氯化和电洗脱作业均在密封电解槽中进行,抽出的废气于洗气塔中用2%NaOH液洗气后排入大气。由于矿石中金的粒度小,磨矿粒度未达到要求,试样的浸出渣含金未降至1g/t以下,金的总回收率只达83.80%。但与其它方法比回收率已提高20%。
三、树脂的再生
电解洗脱金的树脂,先用2%氢氧化钠液(固液比1∶3)搅拌处理2h,过滤后用水冲洗至中性。再用2%盐酸液(固液比1∶3)搅拌处理2h,树脂即可返回使用。