从砂矿和原生矿石中富集金、银的方法,主要依据矿床类型、矿物结构、形态和共生组合等特征来选择。不同矿床通常使用的富集方法是:
一、砂金矿床。良好砂矿床的自然金多与脉石分离,金粒解离呈单体存在于砂砾中。但坡积或洪积矿床中的金粒只有少量已从脉石中解离出来,而需要首先进行破碎。这些矿石通常经预处理后,用重选法产出精矿,再经混汞法或氰化法(或先混汞捕集粗粒金再氰化)处理。
二、嵌布于石英脉中的单体自然金,通常将矿石破碎后直接用重选法、混汞法或氰化法处理。
三、嵌布于硫化铁(黄铁矿、磁黄铁矿或毒砂)中的自然金,或与锑、砷、铜、镍矿物共生或呈碲化金存在的金,通常先经过浮选和焙烧,然后用氰化法处理所得的精矿或焙砂。如矿石为次生硫化铜、硫化锑及金赋存于碳质页岩中,使用氰化法处理有困难时,则经浮选后用其他方法处理精矿再用氰化法处理尾矿。
四、与铁、铜、镍硫化矿床共生的少量金,多嵌布于这些硫化矿物的晶格内。此类矿石以生产铜、镍等为主。矿石经浮选获得的精矿送冶炼厂处理,在产出铜、镍等的同时综合回收金、银。这些矿石中的金、银提高了矿床的总价值。
五、从矿物学上说,金和银在自然界中常常以各自的矿物共生在一起,或呈天然合金共成一体。如自然金的组分,除金外还常含有0~30%的银。鉴于银多与金和其他矿物共生或伴生在一起:“单独”的银矿床也只是以含银为主。故从银矿石中富集银的方法,通常应考虑回收与之共生或伴生的其他矿物。一般地说,回收铜、铅、锌等矿石中的银使用浮选法为主,井辅以其他方法。金矿石中的银则可采用回收金相似的方法富集,以合金形式回收,然后再分离提纯;有时则先经过分离,再分别提纯。铂族金属也常常与金共生或伴生在一起,处理时可以综合回收。对含银的硫化物,通常先经氧化焙烧,然后再进行氰化处理,或者用酸性盐水或硫代硫酸钠浸出。
六、含银硫化锰和含银软锰矿床,由于锰的存在,直接采用氰化浸出效果不好,采用其他方法也很困难。为此,通常都要进行特殊处理使之不影响银的浸出。
处理含银软锰矿的卡伦(Caron)法,是向氰化矿浆中通入二氧化硫以还原MnO2。过程中,需另加石灰以中和矿酸并与还原的锰一起沉淀,来强化银的氰化浸出。使用卡伦法处理含MnO2低的银矿石是经济的,但MnO2含量高时,要通过生产实验仔细核算包括添加SO2和石灰的成本。
含银硫化锰矿的处理,在秘鲁是通过浮选产出精矿。从精矿中回收银的工艺是先用稀硫酸浸出锰。过程中产生的H2S将其氧化为SO2,再于洗涤塔中用碱液吸收产出Na2S供应市场。浸出的硫酸锰液用电解法生产优质锰。
从各种含金、银矿石中富集金、银的原则流程列于表1和表2。
表1 处理金矿石的原则流程
矿石 | 主要组分 | 原则流程 |
自然金(砂矿) | Au,AgAu | 重选-混汞 |
自然金(脉金) | Au,AgAu | (1)重选-混汞;(2)重选-混汞-氰化 |
(3)浮选-氰化;(4)直接全泥氰化 | ||
铜金矿 | Au,Cu2S | (1)浮选,铜精矿送冶炼厂,尾矿氰化 |
(2)混合浮选,精矿混汞后送冶炼厂,尾矿氰化 | ||
碲金矿 | Au,Au2Te | (1)混合浮选,精矿加氯氧化或氰化,尾矿氰化 |
(2)金浮选、氰化或焙烧后再氰化 | ||
含金黄铁矿 | Au,FeS2 | (1)浮选,精矿送冶炼厂,尾矿氰化 |
(2)浮选,精矿氧化焙烧后再磨矿后氰化 | ||
含金磁铁矿 | Au,Fe3O4 | 矿浆加石灰充气后氰化 |
砷金矿 | Au,FeAsS | (1)浮选,精矿焙烧后氰化,尾矿单独氰化 |
(2)浮选,精矿焙烧再磨矿后与尾矿一起氰化 | ||
含金碳质矿石 | Au,C | (1)化学法氰化后氰化 |
(2)加煤油抑制石墨后氰化 | ||
(3)浮选,焙烧后氰化 |
表2 主要银矿物及其适宜的选冶方法
矿物名称 | 主要组分 | 适用的选冶方法 | 原则流程 | |||||
混汞法 | 重选 | 浮选 | 氰化法 | 硫代硫酸钠浸出 | 酸性盐水浸出 | |||
自然银 | Ag | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 | 重选、混汞或直接氰化 |
金银矿 | Ag,Au | 可 | 可 | 可 | 可 | 不 | 不 | 重选、混汞或直接氰化 |
角银矿 | AgCl | 不① | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 | 直接氰化 |
辉银矿 | AgS | 不① | 可 | 可 | 可② | 不 | 不 | 长时间的直接氰化 |
硫锑银矿 | 3Ag2S·S2O3 | 不 | 可 | 可 | 可② | 不 | 不 | 浮选,精矿送冶炼 |
硫砷银矿 | 3Ag2S·As2O3 | 不 | 可 | 可 | 可② | 不 | 不 | 浮选,精矿焙烧后氰化 |
黝铜银矿 | 4(Cu2S,Ag2S)Sb2S3 | 不 | 可 | 可 | 可② | 不 | 不 | 浮选,精矿送冶炼 |
含银方铅矿 | Ag·PbS | 不 | 可 | 可 | 不 | 不 | 不 | 浮选,精矿送冶炼 |
含银软锰矿 | Ag·MnO2 | 不 | 不 | 不 | 不 | 不 | 不 | 卡伦法还原锰后氰化 |
针碲金银矿 | AgAuTe4 | 不 | 可 | 可 | 可② | 不 | 不 | 浮选,精矿焙烧后氰化 |
②需在氰化液中长时间浸出。