从高铜、高铅金精矿中氰化提取金、银的试验研究方案

    含高铜、高铅金精矿是一种难处理类型金精矿。对于该类精矿，如采用直接氰化法浸取，其金、银的氰化浸出率较低，且成本较高；如采用焙烧氰化法浸取，则由于铅含量较高，在焙烧过程中形成大量的硫酸铅，对金产生二次包裹，影响金的氰化浸出率。在文献的基础上，试验研究了从这类高铜、高铅金精矿中直接氰化提取金、银的工艺方法。试验结果表明，在氰化浸出时，采用CaO＋NH₄HCO₃为pH调整剂，同时加入SD助浸剂，可有效地提高金、银的氰化浸出率。氰化尾渣的铅、硫、铜分别采用浮选法、焙烧—酸浸法进行回收，实现了金精矿中有价元素的综合利用。该工艺方法操作简便，不增加投资，成本较低，其经济效益和社会效益显著。

    一、矿样性质

    含高铜、高铅金精矿由某黄金矿山提供。矿样细度－200目含量高于80%，呈深褐色。主要矿物成分为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等硫化矿物。金、银主要以显微粒、次显微粒状态赋存于上述矿物中，并为硫化物包裹。矿样的主要成分分析结果见表1。

表1  矿样的主要成分分析结果

    从表1可见，金精矿样中的铜、铅、硫的含量都很高，尤其是铜、铅含量高。它们的存在严重影响金、银的氰化浸出。因此，该矿样属含高铜、高铅难处理类型金精矿。

    二、常规氰化浸出试验

    称取一定量金精矿于电动搅拌槽中，按以下氰化浸出条件进行浸出：氰化钠质量分数为0.5%；液固比2∶1；浸出液 pH＞11（用CaO调节）；浸出时间48h。试验结果见表2。

表2  直接氰化浸出结果

    从表2可见，按常规氰化法进行搅拌氰化浸出，其金、银的氰化浸出率很低，分别为81.13%，18.84%。其主要原因是金精矿中Cu、Pb含量较高。铜的存在不但消耗了大量氰根，影响Au、Ag的氰化浸出，而且溶解的铜可能会在Au、Ag矿物的表面形成CuCN薄膜和铜膜，使之钝化，减缓了Au、Ag的氰化速度。另外，硫化铅的存在，当含量小于1%时，无碍、甚至有利于金的氰化；但当金精矿中铅大于1%时，就会使金浸出率降低，氰化钠消耗增加，而且铅有可能与矿浆中的S^2－生成沉淀，附着在金矿物表面，形成钝化膜，影响金的浸出。

    三、采用新型混合调整剂和助浸剂氰化浸出试验

    根据“焙烧氰化工艺中采用新型合成调整剂技术方法”（专利号01103128.X），选用CaO＋NH₄HCO₃和NOH＋NH₄HCO₃二种类型的pH调整剂对含高铜、高铅金精矿进行氰化浸出试验。试验条件：氰化钠质量分数0.4%；液固比2∶1；浸出时间48h；NH₄HCO₃加入量为矿样量的1%；分别用CaO和NaOH调浸出液的pH≈10。试验结果见表3。

表3  采用新型调整剂氰化浸出结果

    从表3可见，采用CaO＋NH₄HCO₃为pH调整剂进行氰化浸出，金的浸出率较高，但银的氰化浸出率稍低。二种调整剂相比，采用CaO＋NH₄HCO₃调整剂为保护碱，其成本低，效益大，故在生产中采用CaO＋NH₄HCO₃调整剂作为氰化浸出的保护碱。

    在采用CaO＋NH₄HCO₃调整剂进行氰化浸出时，加入SD助浸剂，可使Au、Ag的氰化浸出率得到进一步提高。SD助浸剂的加入量为矿样量的1%。试验结果见表4。

表4  加入SD助浸剂氰化浸出结果

    从表4可见，Au、Ag的氰化浸出率分别为96.98%，49.28%，与不加SD助浸剂氰化浸出相比，分别提高了1.01%和10.56%，其效果是非常明显的。

    四、提高金、银氰化浸出率机理的探讨

    文献［1］提出，碳酸氢铵是一种易溶于水的弱碱性化合物，在氰化浸出矿浆中加入NH₄HCO₃，除起到氰化保护碱的作用外，还与矿浆中的有害元素产生一系列的化学反应。

当矿浆中的铜较高时，部分铜将被溶解进入溶液，并与矿浆中的CN^－、OH^－形成铜的氰化络合物，其反应式如下：

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

    当氰化矿浆中加入氨性化合物后，则形成混合配位络离子［Cu（CN）₃·（NH₃）₃］₂^－，该类混合配位络离子具有较强的溶金能力，其反应式如下：

4Au0＋4[Cu（CN）₃·（NH₃）₃]₂^－＋O₂＋2H₂O→4Cu（CN）₂^－＋4Cu（CN）＋12NH₃＋4OH^－

    因此，在氰化浸出时，对于含铜矿样加入碳酸氢铵，不但能提高金的浸出率，并可降低氰化钠的用量。

    文献［2］指出，当金精矿中铅含量小于1%时，不影响、甚至有利于金的浸出，当铅含量大于1%时，可使金的氰化浸出降低，氰化钠用量增加。对于含高铅金精矿，当引入碳酸根时，可使铅以碳酸盐的形式存在，减小了铅对氰化浸出的影响，因而加入碳酸氢铵，对于含高铅金精矿氰化浸金是有利的。

    文献［3］指出，在金精矿中通常含有一一量的磁黄铁矿。磁黄铁矿中含有一个可溶的流，在氰化浸出时，易形成大量的SO₄^2－、SCN^－等构成的化合物，消耗大量的氧和CN^－，由于溶液中氧和氰根的降低，直接影响金的浸出率。另外，由于硫化物的溶解，在金矿物表面上可能形成硫化物、砷化物和铁的化合物等钝化膜。在氰化矿浆中加入SD助浸剂可起到供氧和除去金矿物表面钝化膜的作用，有利于金的氰化浸出。

    五、氰渣的综合回收利用

    含高铜、高铅金精矿经过氰化浸金、银后，其氰化浸渣中含有Cu、Pb、S等有价元素，可按图1所示工艺流程进行综合回收利用。

图1  氰渣综合利用工艺流程

    生产实践表明，上述工艺流程是可行的，氰渣中的有价元素都得到回收利用，其经济效益和社会效益是非常显著的。

    六、结语

    （一）试验研究表明，对于含高铜、高铅金精矿，采用CaO＋NH₄HCO₃调整剂并加入SD助浸剂进行氰化浸出，可有效地提高金、银的氰化浸出率。与常规氰化法相比，金、银的氰化浸出率分别提高15.85%和30.44%。

    （二）生产实践表明，氰化浸取金、银后的尾渣，采用浮选法选铅、焙烧—酸浸法回收S和Cu、酸浸渣制备水泥，实现了金精矿的所有组分的回收利用。

    （三）该工艺方法操作简单易行，成本低，已在国内黄金矿山、冶炼部门得到推广应用，取得了较好的经济效益和社会效应。

    参考文献：
     [1]薛光，于永江。焙烧氰化工艺中采用新型合成调整剂的技术方法［P］.中国专利，O1103128.X.

     [2]陆克源，于红。低铅金矿的脱铅技术，中国金矿研究新进展［M］.北京：冶金工业出版社，1996。

    ［3］薛光，于永江。提高高硫金精矿金的氰化浸出率的试验研究［J］.黄金,2004，25（9）：31～33。