由于黄金资源的日益匮乏,低品位金矿越来越被国内外重视,为了合理地利用这一部分黄金资源,很多研究单位提出了利用“堆浸”工艺回收低品位金矿中的贵金属,以下是为含砷低品位氧化金矿“堆浸”生产而选择的柱浸试验工艺。
一、矿物性质
(一)矿物组成
本次试验样品是采自广东省某金矿点,样品总体上氧化程度较高,矿石质地较疏松、块状,矿石的主要金属矿物为:褐铁矿、黄铁矿、毒砂等,非金属矿物主要为:石英、粘土矿物等,矿石主要矿物组成见表1。
表1 主要矿物组成%
矿物名称 | 褐铁矿 | 黄铁矿 | 毒砂 | 粘土矿物 | 铝土矿 | 合计 | |
含量 | 5 | 1 | 0.5 | 42 | 46 | 3 | 97.5 |
矿石的多元素分析见表2。
表2 矿石的多元素分析%
元素 | Au g/t | Ag g/t | C | S | As | TFe | FeO |
含量 | 3.38 | 27.8 | 0.17 | 0.16 | 0.434 | 4.76 | 0.76 |
元素 | Fe2O3 | Cu | Pb | Sb | SiO2 | CuO | AlO3 |
含量 | 5.96 | 0.016 | 0.042 | 0.13 | 62.30 | 0.23 | 18.06 |
(二)金的赋存状态
金在矿石中绝大多数以不可见金形式存在,矿样经水筛后,经反复淘洗,在<0.075mm精矿中,用显微镜反复寻找,仍未发现金,而经人工重砂方法提纯,褐铁矿,黄铁矿两种主要金属矿物进行单矿物分析,金在金属矿物中的占有率约为30%。
二、室内柱浸研究试验
由于该矿石金品位低,仅3.38g/t,且属于氧化程度较高的风化型矿。根据这一特点,该矿石较适合“堆浸”回收其中的金。本次试验即是为“堆浸”生产提供设计依据而进行的。
试验主要在矿石粒度、1#试剂浓度、NaCN浓度等方面对矿石进行了研究。
(一)矿石的粒度
本次试验在矿石的粒度上我们采用了三级:25mm级、20mm级和15mm级,并且把矿石缩分成4份,25mm级1份定为A1,20mm级2份定为B1和B2,15mm级1份定为C1,柱浸试验采用的柱子为直径100mm,高4000mm的塑料管4根。
把4份矿石A1、B1、B2、C1分别装在4根柱子中,各柱装柱重量如表3所示。
表3 矿石装柱重量kg
序号 | A1 | B1 | B2 | C1 |
重量 | 43.0 | 430. | 42.0 | 41.5 |
(二)预处理条件
根据以往各种预处理剂对金矿的氰化效果的影响,我们认为1#试剂对矿石的预处理效果最好。所以在预处理方面我们采用1#试剂作预处理剂。而在浓度方面,我们采用了1%的1#试剂和2%的1#试剂两种浓度进行试验,并对A1,B1,C1用2%的1#试剂预处理,B2用1%的1#试剂预处理,1#试剂喷淋强度采用0.8L/(h·m2)。
(三)NaCN浓度
NaCN浓度为1.0g/L;喷淋强度为0.8L/(h·m2)。各柱采用的试验条件如表4所示。
表4 各柱试验条件
序号 | 试验条件 |
A1 | 粒度25mm 2%的1#试剂预处理 1.0g/L NaCN 氰化喷淋强度0.8L/(h·m2) |
B1 | 粒度20mm 2%的1#试剂预处理 1.0g/L NaCN 氰化喷淋强度0.8L/(h·m2) |
B2 | 粒度20mm 1%的1#试剂预处理 1.0g/L NaCN 氰化喷淋强度0.8L/(h·m2) |
C1 | 粒度15mm 2%的1#试剂预处理 1.0g/L NaCN 氰化喷淋强度0.8L/(h·m2) |
(四)喷淋操作过程
柱浸喷淋分两个阶段:1#试剂喷淋,NaCN喷淋,1#试剂喷淋采用每天连续喷淋15h,间隔9h氧化,连续进行15d。
NaCN喷淋采用每天连续喷淋12h,间隔12h连续15d。1#试剂预处理过程中,A1柱、B1柱、C1柱喷淋到15d,pH值达到11.5~12,而B2柱喷淋到20d,pH值达到11.5~12,此种现象是由于A1柱、B1柱、C1柱用2%1#试剂预处理,而B2柱是用1%1#试剂预处理,高浓度1#试剂对矿石处理效果较好。B2柱1#试剂消耗5.12g/t,A1柱、B1柱、C1柱平均消耗1#试剂6.12kg/t。
NaCN氰化喷淋过程中,各柱喷淋到14d,喷淋液金含量均降到lmg以下,个别达到0.00mg/L,NaCN也不消耗,达到平衡点,喷淋过程每隔两天取一次样,氰化结果如表5所示。
表5 柱浸氰化结果
序号0 | 氰化出Au 金属量mg | 尾渣中Au 金属量mg | 氰化率% |
A1 B1 B2 C1 | 141.98 143.12 117.88 159.92 | 16.34 16.77 22.68 15.36 | 89.68 89.51 83.86 91.24 |
试验结果表明,采用1#试剂预处理——再氰化流程对该矿是较合适的。
由于1#试剂预处理作用,使该氧化金矿的氰化效果大大改善,氰化速度大大提高,氰化时间仅用了14d。
分析以上结果:B2因采用了1%的1#试剂预处理,其氰化率也略低(83.86% ),而A1、B1、C1采用2%的1#试剂预处理,氰化率相对也较高分别为:89.68% 、89.51% 、91.24% 。
从粒度方面来分析:A1为25mm,B1为20mm,C1为15mm,C1氰化率最高达91.24% ,但也仅比A1,B1高出百分之一点多,故粒度方面对氰化率影响不大。
NaCN消耗到14d也就基本上不消耗,NaCN消耗量如表6所示。
表6 各柱NaCN消耗量
序号 | 矿重kg | 加入NaCN量g | 剩余NaCN量g | NaCN消耗量kg/t |
A1 B1 B2 C1 | 43 43 42 41.5 | 16.8 16.8 16.8 16.8 | 7.49 7.85 8.75 7.50 | 0.174 0.182 0.208 0.181 |
从表中可以看出,B2因用1%的1#试剂预处理效果较差些,NaCN消耗量相应增大到0.208kg/t,氰化率也略低。
(五)活性炭吸附
采用搅拌吸附,时间24h。活性炭吸附结果见表7。
表7 活性炭吸附结果
原液体积ml | 原液Au含量mg/L | 原液Au总量mg | 余液体积ml | 余液Au含量mg/L |
500 | 12.08 | 6.04 | 518 | 0.28 |
活性炭吸附率为:
三、结语
(1)细粒嵌布的金矿较难氰化,但经本试验结果证明,对氧化程度较高的细粒嵌布的金矿,采用本工艺流程可获得83%~91.24%的较高指标。
(2)本试样采用1#试剂预处理——氰化流程较为合适,并在1#试剂,NaCN耗量可降到较低水平,矿石中含有一定量的砷化物不利于氰化,但对氰化浸出影响不大。
因此,对这种含砷低品位氧化金矿的堆浸生产,我们推荐采用1#试剂预处理——氰化流程,有助于充分利用黄金资源,其经济及社会效益将是可观的。