难处理金矿的浸出技术研究现状

近年来，随着世界经济的发展，我国的黄金储备已达1054吨。目前我国黄金资源量有1.5～2万吨，保有黄金储量为4634吨，其中岩金2786吨，沙金593吨，伴生金1255吨，探明储量排名世界第7位。但在这些已探明的金矿资源中，约有1000吨都属于难浸金矿，占到了总量的近1/4。

难浸金矿石是指矿石经细磨后仍有相当一部分金不能用常规氰化法有效浸出的金矿石。这类金矿石中的金由于物理包裹或化合结合，故不能与氰化液接触，导致浸出率很低。难浸金矿石分为三种类型:(1)非硫化物脉石包裹金,这类矿石中金粒太小,无法用磨矿解离,金粒很难接触氰化液;(2)金被包裹在黄铁矿和砷黄铁矿等硫化矿物中,细磨也不能使包裹金粒接触浸出液;(3)碳质金矿石,金浸出时,金氰络合和被矿石中的活性有机炭从溶液中“劫取”。

一、难浸矿石的预处理

大部分难浸矿石直接用氰化钠进行搅拌浸出时的浸出率都在10%～20%左右，浸出率低。研究人员通过对原料进行预处理的方法使难浸金矿石的浸出率得到很大提高。具体方法有氧化焙烧、热压氧化法、生物氧化法、硝酸催化氧化法等。

（一）焙烧

焙烧可使硫化物分解、砷和锑以氧化态挥发、含碳物质失去活性、显微细粒状的金富集。该工艺具有适应性较强、操作费用较低、综合回收效果好的优点。缺点是容易造成过烧和欠烧，生成的SO₂及As₂O₃会对环境造成污染。

生产中常用的焙烧方法有两段焙烧、固硫固砷焙烧和球团包衣焙烧。

两段焙烧工艺采用两个焙烧炉，第一段是低温焙烧，温度为450～500℃，主要用于除砷。第二段是高温氧化，温度是600～650℃以除去硫；固硫固砷焙烧是加入固定剂使矿样中的砷形成硫酸盐和砷酸盐，该工艺既不放出有毒气体，又可使被包裹的金充分暴露。采用的固定剂有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠、氧化镁、碳酸镁等；球团包衣焙烧是将砷硫精矿和粘结剂形成的球团表面覆盖一层由砷硫固定剂组成的包衣层，焙烧时产生的As₂O₃、SO₂气体被固定剂形成的砷酸钙和硫酸钙包裹起来以防止向外扩散污染环境。

（二）热压氧化法

热压氧化法分为酸性热压氧化和碱性热压氧化。碱性热压氧化仅适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低（<20%）的难处理金矿。酸性热压氧化是在高温高压条件下，黄铁矿、毒砂等硫化物在酸性介质中与氧发生一系列反应，矿物结构发生变化后包裹的金暴露出来，利于氰化浸金。

热压氧化工艺是湿法流程，无烟气污染。黄铁矿和毒砂的氧化产物都是可溶的，故金颗粒无论大小均可以解离，金的回收率较高，许多难处理金精矿经热压浸出后，浸出率高达98%以上。

（三）生物氧化预处理

生物氧化预处理工艺的基本原理是通过生物酶的作用，对金属硫化物矿物进行分解，使金矿物解离。生物氧化一般分为槽式氧化和堆式氧化。该工艺的优点是，不会产生SO₂及As₂O₃等有害气体、投资少、成本低、安全洁净、操作简便。

实验证明利用细菌氧化氰化工艺可将某一高硫高砷金精矿的金浸出率由常规浸出时的15.02%提高到94.17%，浸出效果明显。

（四）硝酸催化氧化预处理

硝酸对黄铁矿、毒砂和有色金属硫化物的氧化效果十分明显。硝酸催化氧化法分为HMC法、Arseno法、Redox法、nitrox法。但是在硝酸氧化的过程中需要加温加压，所以该工艺并没有工业化使用。

在试验中利用硝酸氧化浸出-炭浆氰化-氰渣浮选的工艺过程处理某一高砷难处理金矿，金的回收率由直接氰化时的34%提高到了94%～96%。

（五）微波焙烧预处理

微波可对矿物进行选择性加热，当有用矿物和脉石矿物之间产生的热应力增加到足够大时，它们的界面上会产生裂缝，促进有用矿物解离。该工艺的优点是焙烧时间仅为十五分钟左右，温度低，避免了SO₂及As₂O₃的产生。实验证明经微波处理后的难浸金精矿，金的浸出率可由未处理时的30%提高到90%以上。

（六）其他预处理工艺

长安大学的李绍卿等研究人员在氰化浸出某一高铜、高砷、高硫的金矿石前，用碱合剂进行了预处理，并在氰化过程中加入了活化剂SMD，浸出率达到97.8%，优于常规氰化法的浸出率（48%～54%）。但是此方法的针对性太强，氰化钠的用量较大，要广泛应用，有待进一步研究^⑼。

二、氰化浸出的强化

（一）多段浸出

多段浸出是指在每段浸出后排出被杂质离子饱和的溶液, 通过加入水或含杂质离子较少的溶液, 再次进行氰化浸出, 浸出段数视浸出指标而定。该工艺主要用于处理含氰化可溶性杂质的难选金矿石。

（二）炭浸法

炭浸法是指在同一槽内同时完成金的氰化浸出和离子在活性炭上的吸附。在氰化浸金的同时, 在浸出液中加人过量的活性炭使之与炭质物质竞争吸附, 以减少或消除炭质物质的有害作用，故适于处理矿石中存在能吸附金的物质的难浸金矿石。

（三）加压氰化

加压氰化是一种强化浸出过程动力学的手段，可提高反应温度、活化矿物晶格以利于浸出过程的进行。该工艺特别适于处理含锑的难浸金矿石。逯艳军对矿石进行加压氰化浸出提取金的工艺试验, 通过改变浸出过程的压力,增加浸出溶液的O₂含量, 浸出时间由原来24h缩短到45min；金浸出率达到93.2%，比未加压时提高了19.6%。

（四）搅拌强化

搅拌强化是通过改变搅拌条件来强化浸金过程，提高金的浸出率。常用的搅拌方法有剧烈搅拌、振荡搅拌、脉冲搅拌等。实验证明，利用振荡搅拌法可使某一金矿石的浸出率由73.45%提高到90.5%。

三、非氰化法

由于氰化物有剧毒，研究人员一直在进行非氰化浸出法的研究。目前常见的方法有硫脲法、硫代硫酸盐法、卤化法、多硫化铵法和有机腈法等。这些方法共有的优点是对环境污染小、浸出时间短，约为氰化法反应时间的三分之一。但每种方法都有缺点，硫脲法和硫代硫酸盐法浸出剂用量大，生产成本高；卤化法的选择性较差；多硫化铵的稳定性差，从浸出液总回收金困难；有机腈易挥发，有些毒性。这些缺点导致非氰化法在工业上的应用很少，大都处于试验研究阶段。

四、结语

在难浸金矿石提金的三种方法：预处理法、强化氰化法和非氰化法中，预处理是目前普遍运用的方法，焙烧过程污染大，生物氧化法消耗时间长，所以化学氧化法最具有应用价值。强化浸出对处理某些中等难浸的金矿石效果很好，在工业中已经用到了炭浸法处理碳质粘土类金矿和多段浸出法处理含铜金矿石等。非氰化浸出技术由于其污染小，将成为黄金提取的一个发展趋势。