含铜、铅、砷金精矿焙烧氰化法提取金、银、铜、铅新工艺方法的试验研究

    目前国内从含铜、铅金精矿中提取金、银通常采用焙烧氰化法。该工艺不但可以有效地提取金、银，还可综合回收硫和铜。但对于铅、砷的含量要求比较严格，由于铅在工艺过程中以硫酸铅的形式存在于酸浸渣中，除增加氰化浸出成本外，还直接影响金、银的氰化浸出率。为此如何从酸浸渣中回收铅，一直是人们非常关注的课题。

    据资料介绍，从焙烧氰化工艺中的酸浸渣回收铅有两种途径：1.矿浆电解法、2.湿法除铅法。由于矿浆电解法设备投资大，成本较高，技术方法尚未成熟，所以湿法除铅仍是目前待选择的工艺方法之一。

    本文在前人工作的基础上，拟定了一个从铜、铅金精矿中，采用焙烧氰化法综合回收金、银、铜、铅的新工艺方法，该法是在矿样中加入一定量的NaOH，Na₂S混合添加剂进行焙烧。焙烧渣经稀硫酸浸铜后在常温条件下，用25%NaCl的弱酸性溶液浸取铅.然后以氰化法提取金、银。试验表明，该法不但综合回收铜、铅、硫、降低氰化浸出成本，提高金、银的氰化浸出率，且允许较高砷含量的存在，拓宽了矿源的利用范围，具有较大的经济效益和社会效益。

    一、矿样性质

     本试验采用的矿样是由河南中原黄金冶炼厂提供。矿物成分主要为黄铁矿、砷黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化矿物，金、银则以类质同象分布在硫化矿物中。经分析测定，矿样的主要化学成分见表1。

从表1可见，矿样中除含有金、银外，铜、铅、硫含量均较高，另外还含有一定量的砷，该矿样属于难处理金、银精矿类型，采用现行的焙烧氰化法是难以获得较高的金、银氰化浸出率和达到综合回收有价元素的目的。

    二、直接氰化浸出试验

    采用直接氰化浸出法对该矿样进行浸出，其浸出条件；氰化钠浓度：0.5% ，液固比：2：1浸出液PH＞11(石灰调节)，浸出时间：42h，浸出结果见表2。

表1  矿样的化学组成

   
    注：Au、Ag单位为1×10^-6

表2  直接氰化浸出结果

   
    从表2可见，在常温条件下进行氰化浸出，金、银的氰化浸出率较低，尤其是银的氰化浸出率更低，主要原因是矿样中的铜、砷含量较高，影响了金、银的氰化浸出，另外大量硫的存在，对微粒，超微粒的金、银产生包裹.使金、银的氰化反应难以进行。

    三、焙烧氰化浸出试验

    采用焙烧氰化浸出工艺对该矿样进行金、银的回收。焙烧条件：温度630℃，时间60min。硫酸浸铜条件：硫酸浓度：2%，温度：7O－80℃，浸出时间：2h。氰化浸出条件：氰化钠浓度0.2%，液固比2.1，浸出液PH=9.5(碳酸钠调节)，浸出时间：36h。试验结果见表3。

表3  焙烧氰化浸出结果

   
    从表3可见，焙烧氰化法与常规氰化法相比，可大大提高金、银氰化浸出率，但氰渣中的金、银含量仍然较高，尤其是银，其浸出率仅为26.28%，大部分银未浸出。

    四、加添加剂焙烧氰化浸出试验

    笔者曾对金精矿焙烧氰化浸出工艺中提高银的回收率进行了研究，也对含砷金精矿焙烧氰化浸出工艺提高金、银的回收率进行了探讨，本试验结合两种工艺方法的特点，采用Na0H+N aS混合添加剂对矿样进行焙烧氰化浸出试验，其工艺条件：混合添加剂(NaOH+NaS)用量分别为矿样量的0.5%，焙烧温度63O℃，焙烧时间1h，硫酸溶液浸铜和酸浸渣氰化浸金、银的工艺条件与焙烧氰化浸出试验条件相同。试验结果见表4。

表4  加混合添加剂焙烧氰化浸出结果

   
    从表4可见，在矿样中加入NaOH+Na₂S混合添加剂进行焙烧氰化，可大大提高金、银的氰化浸出率，与焙烧氰化法相比，金、银的氰化浸出率分别提高了4.53%和36.11%。

    五、从酸浸渣中浸铅试验

    金精矿中的铅主要以方铅矿的形式存在，当矿样经高温焙烧，稀硫酸浸铜后，铅主要以硫酸铅存在于酸浸渣中。本文利用酸性氯化钠溶液溶解硫酸铅的性质，在常温条件下，以酸性氯化钠溶液进行浸取，则硫酸铅转化为可溶性的氯化络离子溶液.其反应式如下：

Pb^2＋＋NaCl^－→PbCln^(n－2)－

    在13℃时，当氯化钠浓度为300g/L，溶液中铅离子浓度可达到20g/L，提高氯化钠浓度有利于铅的浸取。当2O℃时，水中饱和氯化钠浓度为360g/L。本试验采用的工艺条件： NaCl浓度25%，液固比5：1，浸出液PH=2，浸出时间4h，浸出温度：常温。其试验结果见表5。

表5  酸浸渣浸铅试验结果

   
    从表5可见，根据试验结果计算出的铅浸出率为91.36%，盐浸渣中的金、银在氰化浸出时可采用CaO为氰化钠的保护碱，盐浸液中的铅可以进行回收。

    六、盐浸液中铅的回收

    盐浸液中主要含有铅以及少量的铜、铁、锌等金属，采用下述工艺程序进行回收。

    （一）碳酸钠沉淀铅

    在常温条件下在盐浸液中加入固体碳酸钠.调至溶液的PH=5，此时铅的沉淀率达9O%以上，铜、铁等金属也同时沉淀，固液分离后滤液返回循环使用。

    （二）硫酸溶液浸取铜

    采用5%硫酸浸取铅沉淀物，碳酸铅转化为硫酸铅，而铜、铁则形成硫酸盐转入溶液。固液分离后制得硫酸铅沉淀，溶液中的铜进行回收。

    （三）3碳酸氢铵转化

    采用碳酸氢铵溶液浸取硫酸铅沉淀，在碱性介质中硫酸铅转化成碳酸铅，固液分离后制得碳酸铅。

    （四）硝酸溶液溶解碳酸铅

    用硝酸溶液在常温条件下溶解碳酸铅，制备成硝酸铅溶液，以硝酸铅为原料可合成十余种化工产品，如红丹，黄丹，醋酸铅，铬酸铅等。

    试验表明，对于含铅2%，铜O.6%的酸浸渣经上述工艺处理，可回收铜5kg，铅化工产品20kg。

    七、对比试验

    取两份矿样，1份按以下工艺方法处理：矿样加混合添加剂焙烧－硫酸浸铜－酸浸渣氰化浸出金、银(以氢氧化钠、碳酸氢铵为PH调整剂)。另1份按以下工艺方法处理：矿样加混合添加剂焙烧－硫酸浸铜－酸浸渣浸铅－浸铅渣氰化浸金、银(以CaO为PH调整剂)。其试验结果见表6。

表6  对比试验结果

   
    从表6可见，采用新工艺方法(除铅工艺)，对于金、银的氰化浸出是有利的，与未除铅工艺方法相比，其金、银的氰化浸出率分别提高了2.46%和14.47%。由于新工艺方法采用了廉价的CaO为PH调整剂，可大大降低氰化浸出的成本，其经济效益和社会效益是显著的。

    八、结论

    （一）试验表明：采用加入混合剂(NaOH+Na₂S)进行焙烧氰化浸出，可提高金、银的回收率，且允许焙烧原料中较高含量砷的存在，拓宽了原料来源。

    （二）试验表明，在常温条件下，采用氯化钠溶液(25%，PH=2)对酸浸渣进行浸取，铅的浸出率达91.36%。以此为原料可制备硝酸铅、铬酸铅等化工产品，其经济效益显著。

    （三）试验表明，酸浸渣经浸铅后，再进行氰化，有利于金、银氰化浸出Au，Ag的氰化浸出率分别提高2.46%和14.47%。由于采用廉价的CaO作为PH的调整剂，大大降低了氰化浸出成本，其经济效益和社会效益显著。