氨氰法从铜金精矿热压酸浸渣中提金工艺研究

    一、引言

    直接氰化含铜的金矿石时，只有加入大量的氰化钠才能获得较高的浸出率。由于几乎所有的铜矿物溶于氰化物溶液，热压酸浸渣中铜的组份和含量对金的氰化具有重要影响。据报道，铜矿物在0.1%NaCN溶液溶解率实测结果为（23℃）：黄铜矿5.6%，自然铜90.0%，辉铜矿90.2%，斑铜矿70.0%，孔雀石90.7%，赤铜矿85.5%等 。可见除黄铜矿以外的其它铜矿物在氰化物溶液中都有很高的溶解度。溶液中Cu^2＋离子氧化氰化物形成非常稳定的Cu（I）氰配合物，从而影响金的氰化浸出。

    用氰化物处理含铜金矿石时，可以采用氨氰法改进的方法，即在氰化时添加NH₄^＋改善其提金性能。本文对氨氰法浸出系统研究表明，在控制一定氨量的条件下，浸出含铜热压酸浸渣可更有效的提高金银氰化浸出率，且降低氰化物耗量。

    二、矿样性质

    试验矿样来自吉林甘矿山的浮选铜金精矿经过热压酸浸预氧化后的浸出查，该浸出渣的多元素化学分析结果见表1。铜物相分析结果见表2。

表1  浸出渣多元素分析结果    *单位为g/t

表2  浸出查中的铜物相分析

    三、实验

    （一）基本原理

    直接氰化含可溶氰化钠溶液的铜矿物时，只有加入大量的氰化钠，才能获较高金的回收率，原因是氰化物与铜矿物反应而被消耗，即：

2Cu^2＋＋8CN^－＝2Cu（CN）₃^2－＋（CN）₂      （1）

（CN）₂＋2OH^－＝CN^－＋CNO^－＋H₂O          （2）

    总反应式可写为：

2Cu^2＋＋7CN^－＝2Cu（CN）₃^2－＋CNO^－＋H₂O    （3）

    氨氰法的特点是用NH₃－CN^－混合溶剂浸出，可以提高金的浸出率，降低氰化钠的消耗。NH3在氰化过程中的作用是改变惰性的［Cu（CN）₂］^2－，成为能浸出金的混合配位的络离子［Cu（CN）₃（NH₃）₃］^2－，即：

4Au⁰＋4［Cu（CN）₂］^2－＋O₂＋2H₂O＝4Au（CN）^2－＋4CuCN＋12NH₃＋4OH^－

    （二）实验方法

    按一定的液固比将浸铜渣和水装入锥形瓶中，用石灰中和调碱至pH＝10～11后，加入一定量的的NaCN、NH₄HCO₃。将锥形瓶置于HY－8型调整振荡器上摇瓶浸出。一定时间后过滤，浸出渣用水淋洗烘干，渣样和液样一起送检测。

    四、结果与讨论

    该浸出渣在氰化贵液中Ag、Cu的浓度较高，适合采用全泥氰化锌粉置换工艺。

    （一）常规氰化试验

    氰化条件：矿浆浓度为35%，氰化钠用量为变量，氰化时间24小时。试验结果见表3。

表3  直接氰化试验结果

    由表3可以看出，浸出渣直接采用炭浆法氰化，即使氰化钠加入量为25kg/t，Au、Ag的浸出率只有81%、60%左右。分析氰化余液中的铜离子溶度，可达到0.8～1.5g/l。说明了反应过程中，生成了可溶性的铜氰络离子。为了提高金的氰化浸出率，采用氨氰法。

    （二）Cu品位对浸出率的影响

    氰化条件：矿浆浓度为35%，氰化钠用量10.0kg/t，碳酸氢铵用量按100kg/t，氰化时间24小时。

图1  Cu品位对金银浸出率的影响

    图1是Cu品位对浸出率的影响的关系图。从图1中可以看出，当浸铜渣中铜含量大于2%，金浸出率只能维持在80%左右；当浸铜渣中铜含量低于2%时，金的浸出率急剧升高，达到95%以上，此时铜含量的降低对金的浸出率影响较小。由于几乎所有的铜矿物溶于氰化物溶液，浸铜渣中铜的组份和含量对金银的氰化具有重要影响，因此，在热压酸浸过程中要尽可能把硫化铜矿物氧化彻底。

    （三）氰化钠用量对浸出率的影响

    氰化条件：矿浆浓度为35%，碳酸氢铵用量100kg/t，氰化时间24h。

图2  氰化钠用量对金银浸出率的影响

    图2是氰化钠用量对浸出率的影响的关系图。从图2中可以看出，提高氰化钠用量，可以提高金银的氰化浸出率，但氰化钠的增加也造成其消耗的增加。兼顾浸出率和成本，氰化钠用量8.0kg/t为佳。

    （四）碳酸氢铵用量对浸出率的影响

    氰化条件：矿浆浓度为35%，氰化钠用量8.0kg/t，氰化时间24h。

图3  碳酸氢铵用量对金银浸出率的影响

    图3是碳酸氢铵用量对浸出率的影响的关系图。从图3中可以看出，提高碳酸氢铵用量，可以提高Au的氰化率，但对Ag的浸出率没有明显的影响。当碳酸氢铵量达到75kg/t时，增加碳酸氢铵的用量，对Au的浸出率提高不明显，兼顾浸出率和成本，碳酸氢铵用量75kg/t为佳。

图4  矿浆浓度对金银浸出率的影响

    （五）矿浆浓度对浸出率的影响

    氰化条件：氰化钠用量8.0kg/t，碳酸氢铵用量75kg/t，氰化时间24小时。

    图4是矿浆浓度用量对浸出率的影响的关系图。从图4中可以看出，在25%～45%浓度范围内均能获得较好的指标。矿浆浓度并不是影响浸出的主要因素，因此，矿浆浓度可选择更适合工业上应用的40%左右。

图5  氰化时间对金银浸出率的影响

    （六）氰化时间对浸出率的影响

    氰化条件：矿浆浓度为40%，氰化钠用量8.0kg/t，碳酸氢铵用量75kg/t。

    图5是氰化时间对浸出率的影响的关系图。从图5中可以看出，金的浸出率随着浸出时间的增加而显著升高，14h以后金的浸出率没有明显的变化，而银的浸出率在16h时有一最佳值。综合考虑金银的回收率，氰化时间选为16h。

    （七）综合条件试验

    在上面单因子试验的基础上，进行了如下综合条件试验：矿浆浓度40%，NaCN用量8.0kg/t，碳酸投争用呈75kg/t，氰化时间16h。此时，金、银的浸出率分别为98.3%、82.7%。

    五、结论

    （一）矿石中的铜被氰化钠浸出消耗了氰化钠，并大幅度降低了游离CN^－浓度，这是常规氰化中铜干扰金氰化的主要原因。

    （二）氨的加入提供了一种可溶解金的沸合配体化合物［Cu（CN）₃（NH₃）₃］^2－，使金浸出不依赖于溶液中的游离CN^－浓度，从而大大改善了铜存在下金的氰化过程。

    （三）采用氨氰法，在相同的氰化钠用量下，可将常规氰化时不足70%的金的氰化浸出率提高到98.3%。