一、引言
随着黄金开采业的发展，在易处理金矿资源日趋减少的今天，深入研究难处理金矿石的选冶工艺，对开发利用这类资源有很大的现实意义。
笔者对西北某地的含砷锑碳低品位难处理金矿石的性质及处理工艺进行了一些研究，初步掌握了该矿石的特性，并探讨了用堆浸法处理该矿石的适宜工艺条件。
二、矿石性质
（一）矿石的矿物组成
该矿石属褐铁矿化、绢云母化、石英网脉化砂岩型金矿石。地表矿石氧化程度高，风化破碎，泥化较严重。矿石中主要矿物有石英、褐铁矿、黄铁矿、毒砂、辉锑矿及碳质物等。
（二）矿石的化学成分
矿石的主要化学成分见表1。
表1 原矿的主要元素分析
成分 | Au﹡ | Ag﹡ | Cu | Pb | Zn | As | Sb | S | C | CO2 | Hg﹡ |
| 2.02 | 50.0 | 0.003 | 0.008 | 0.06 | 0.35 | 0.48 | 0.17 | 0.43 | 1.56 | 0.40 |
/10-6由表1结果可知，矿石中影响金氰化浸出的杂质元素As、Sb、C的含量较高。
（三）矿石的粒度特性
对粒度为-40mm、品位为2.05g/t的原矿样进行了筛析，其中－200目粒级的产率为10.76%，金品位为6.57g/t，金的分布率为34.42%。而-0.9mm级别的产率达37.20%，金品位为3.52g/t，金的分布率为63.78%。这说明矿石破碎后，金富集在细粒级中。矿石中矿泥含量较高，影响堆浸时矿堆渗透性。
（四）矿石中金的浸出特性
-200目的原矿样焙烧后用王水溶矿，测出金的品位为2.02g/t。-200目的原矿样未经焙烧直接用王水加热浸出1h，金的浸出率为58.42% ，尾渣金品位为0.84g/t。当-200目的原矿样未经焙烧直接用逆王水加热浸出1h，金的浸出率为78.71% ，尾渣金品位为0.43g/t。
以上浸出结果表明，该矿石属于难浸类型。-200目未焙烧物料用热王水浸出时，金的浸出率只有58.42% ，还有41.58%的金或被包裹在毒砂及辉锑矿中或被矿石中的碳所吸附，留在尾渣中。逆王水浸出时，金的浸出率也只有78.71%，说明有20.29%被硫化物包裹的金得到了浸出，仍有21.29%的金由于矿石中的碳等因素的影响未能浸出。由此看来，该矿石的常规氰化浸出率难于超过58%。
（五）毒砂、辉锑矿及碳对金浸出的影响
毒砂能被氧化生成Fe2(SO4)3、As(OH)3、As2O3等，而As2O3能与氰化物作用生成HCN从而消耗了氰化物。
As2O3＋6NaCN＋3H20==2Na3AsO3＋6HCN↑
此外，砷、锑的硫化物能很好地溶于碱，生成亚砷酸盐、硫代亚砷酸盐、亚锑酸盐及硫代亚锑酸盐，如：
Sb2S3＋6NaOH==Na3SbS3＋Na3SbO3＋3H20
2Na3SbS3＋3NaCN＋3H20＋1.5O2==Sb2S3＋3NaCNS＋6NaOH
这些反应产物都会在金矿物表面上生成薄膜，从而严重地阻碍了金与O2和CN－离子之间的相互作用，使金氰化反应难于进行。
三、矿石的全泥氰化浸出试验
对品位为2.02g/t、细度-200目质量分数为95%的原矿样，经不同的预处理后，进行了全泥氰化浸出试验。试验的条件及结果见表2。
表2 原矿全泥氰化试验条件及结果
试验内容 | 试验条件 | 金 浸出 率/% | 备注 | |||
矿浆 浓度 /% | pH值 |
(NaC N)/% | 浸出时间/h | |||
直接氰化 焙烧氰化 氰化炭浸 加硝酸铅氰化 氢氧化钠预处理后氰化 柴油预处理后氰化 加溴化氰（BrCN）助浸过氧化氢预处理 | 28.6 40.0 40.0 40.0 40.0 28.6 28.6 28.6 | 11 11 11 10.5 13 11 10.5 11 | 0.08 0.13 0.13 0.13 0.13 0.08 0.08 0.08 | 20 21.5 12 18 12 21 20 20 | 45.54 70.30 60.38 55.94 54.46 50.50 50.00 47.52 |
600℃，焙烧1h 炭的密度为35g/L 加0.5kg/t硝酸铅，搅拌3h后氰化 2%NaOH预处理12h后氰化 240g/t柴油，50%矿浆浓度，搅2h后氰化 溴化氰用量0.5kg/t H2O2加入量2ml/L,预氧化13h |
表2结果表明，矿样焙烧后氰化及炭浸，金的浸出率有较大幅度的提高，分别提高了24．76%和l4.84%；矿样经加硝酸铅或溴化氰或用氢氧化钠预处理后氰化，金的浸出指标都得到了改善；但总的说来搅拌氰化浸金指标不高。
四、矿石柱浸试验
对粒度为-40mm、品位为2.02g/t的原矿样，进行了加水泥制粒和加石灰的柱浸试验。试验条件及结果见表3。
表3 柱浸试验条件及结果
试验编号 | 试验条件 | 试验结果 | ||||||
水泥用量/(kg·t-1) | 石灰用量/(kg·t-1) | 氰化钠耗量/(g·t-1) | 浸出时间/d | 渗透速度/(L·m-2h-1) | 原矿金品位/(g·t-1) | 尾渣金品位/(g·t-1) | 金浸出率/% | |
1 2 3 4 5 | 5 8
|
5 3 5 | 84.7 42.5 50.7 66.8 80.8 | 16 18 22 17 18/ | 5084 15729 497 385 678 | 2.09 2.02 2.12 2.06 1.47 | 0.81 0.82 0.85 0.86 0.60 | 61.24 59.41 59.91 58.25 59.18 |
无论是加水泥制粒还是用石灰作保护碱进行柱浸，金的浸出率都在58%～61%之间，均高于搅拌氰化浸出结果。
五、试验结果讨论
矿石焙烧后氰化及炭浸，金的浸出率大幅度提高，是因为矿石中碳的“劫金”得到消除或削弱。氢氧化钠溶液对矿石预处理，使砷、锑硫化物表面溶解，部分包裹金被暴露出来，从而提高了金的浸出率。氰化溶液中加入铅盐，它不但消除矿浆中的S2-对浸金的不利影响，而且又能加速金表面形成的硫代亚砷酸盐和硫代亚锑酸盐等薄膜的氧化，使钝化了的金粒表面恢复活性。柴油的加入使碳表面形成一层保护膜，减轻其“劫金”作用。
试验结果表明，柱浸指标明显地高于常规全泥氰化，主要原因是在柱浸过程中，含金溶液与矿石中碳的接触时间短，碳的“劫金”现象没有那么严重。此外，柱浸中加了过氧化氢并进行过碱洗。而过氧化氢对金表面形成的硫代亚砷酸盐和硫代亚锑酸盐薄膜也有氧化作用。
对于含少量碳的低品位金矿石，采用低成本的堆浸工艺是比较合适的。为了提高金的浸出率，应尽可能地减少贵液与矿石中碳的接触时间。在堆浸生产中可采取以下措施：通过对矿石制粒来提高其渗透性；在筑堆的过程中防止筑堆机械对矿堆的压实；在堆场的底垫上铺设0.2～0.3m厚的粗粒矿石做透水层，并在矿堆下面铺设集液管，以减少贵液在矿堆中的停留时间；降低喷淋矿堆氰化液的金品位，也可以减少矿石中碳的“劫金”作用。对浸出贵液采用“二次吸附”工艺，不仅能提高载金炭的品位，又能为喷淋作业提供低品位金的氰化液。
对砷、锑含量较高的矿石，在浸出期间，适当增加碱洗作业并添加适量的过氧化氢，对提高金的浸出率也有一定的作用。
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