堆浸提金过程中的注意事项

一、前言

堆浸是从低品位矿石回收金的一种简便、经济的技术，目前已成为从低品位矿石、表外矿、老矿山的废石堆和老尾矿中回收金的一种重要方法，采用堆浸提金工艺生产的黄金产量逐年稳步增长，为使堆浸提金工艺适应生产的需要，各国科技工作者从不同的角度，采用不同的方法开展了堆浸提金过程中的注意事项的研究，使堆浸提金技术得到了不断的完善和发展。

二、堆浸提金过程中的注意事项

根据堆浸技术的特点，本注意事项主要从改进和完善堆浸工艺、氰化物药剂作用环境方面进行探讨。

（一）改进堆浸工艺

1、正确应用制粒技术，提高金的浸出

实践证明，细粒物料和粘土含量太高的矿石不宜直接堆浸，必须先制粒预处理，提高矿堆的渗 透性才能堆浸，制粒预处理能大大强化金的浸出，加快金的浸出速度，多数情况下还能提高金的浸出率。

据报道，美国一家工厂经制粒预处理后，含大量细矿粉的金矿石浸出率提高了6000倍。Paradise Peak金矿采用制粒堆浸后，回收率提高了12%；另一家选金厂采用制粒预处理后，浸出周期从原来的两个月缩短到三周，且金的浸出率从35%提高到90%，而每吨矿石的生产费用则仅从80美分提高到1.30美元。

我国1991年新疆赛都金矿首次进行了全国最大规模(2.4万吨)的制粒堆浸，浸出时间比不制粒短35d，浸出率由49.69%提高到81.5%，提高了32%。新疆多拉萨依金矿进行的2万吨低品位(2.12g/t)金矿的制粒堆浸，金的浸出率为82%，其尾渣品位已与该矿的炭浆法接近。新疆鄯善县康古尔金矿在国内首次应用盐水制粒代替水泥石灰制粒，金浸出率为74.2%，完全解决了盐水堆浸结垢的问题。浙江省湖州大银山金矿采用氰化钠溶液制粒堆浸工艺，使金的浸出率由设计的65%提高到77.5%。

制粒通常采用石灰和水泥作为粘结剂，但用量应适当。目前还研究应用了新的制粒助剂。据报道，美国南卡罗莱纳州的Breway金矿使用了一种制粒助剂，与只加水泥相比，可提高金回收率并减少水泥用量，同时还提高了团粒强度。美国亚利桑那州的Chemstar石灰公司推出的Leach-It制粒助剂，以及另一种Polymers聚合制粒剂，与常规只用水泥相比，采用专用制粒剂可提高金的回收率20%；减少1/2浸出面积；含金溶液量减少1/2，而品位提高两倍；从而减少了氰化物耗量和水的蒸发量。

2、采用不同堆浸工艺，提高浸出效果

国外的堆浸生产不采用一堆一卸的方式，而是永久性堆场，通常将堆场选择在山谷、底面积很大的地方，采取分层分区交替筑堆或分段筑堆的喷淋方式，大幅度地提高企业的经济效益，美国的Girl金矿采用典型的分层分区交替筑堆喷淋方法，使采矿、筑堆设备和喷淋设备的运转率大幅提高，同时保证了贵液品位处于相对稳定状态。我国新疆哈巴河赛都金矿采用“分段堆筑、交叉喷淋、多级逆流浸出”工艺，取得了明显的经济效益，结果见表1。

矿堆的透气性和溶液的渗透性是决定堆浸效果的关键因素。据报道，Fegasus黄金公司的Florida Canyor金矿使用一种独特的弧形筑堆系统；Round Mountain金矿使用走桥式吊车系统；Buckhom和Grofoot金矿使用一种轮式自行可调式输送机。我国研制出的一种移动式弧形筑堆机，效果较好。

美国Hazen研究所的研究结果表明，往矿堆中通入空气增加含氧量，可使浸出周期缩短近1/3，金的浸出率也有提高。美国Kamyr发明的一项专利——“利用氧的堆浸方法”，提高了金和银的浸出率；美国的另两项专利介绍了所设计的装置，在筑堆时安装在矿堆内有利于氧的进入，提高了矿堆的渗 透性，提高了后期浸出速度。国内的一些矿山在筑堆时埋入竹筒、木棍等，待浸出一段时间后拉出这些埋入物，使矿堆产生一些松动，提高渗透性有利于金矿的浸出，地矿部矿产综合利用研究所在矿石堆浸一段时间后，对积水的部位采用局部松动爆破，也起到了松动矿堆，改善渗 透性的作用；另外还将钻有许多小孔的管子埋入矿堆中，将管内灌满氰化液，氰化液通过小孔向四周渗透；在矿堆顶部按渗透快漫的情况划分若干区，并按同面积同体积供应氰化液，使渗透慢的面积内的浸出液体积与渗透快的相同，从而达到矿堆均匀渗透的目的。

在矿堆底部铺设富液收集管，可加快溶液流动，消除矿堆积水，提高金的浸出速度，并防止矿堆下塌和滑坡。国外堆浸生产中，矿堆底部几乎全部铺上了集液管。国内的福建上杭紫金山金矿和新疆康古尔金矿等矿的堆浸生产中，都自行设计铺设了集液管，效果较好，在堆浸场周围未发现有富液积存，管内流出的溶液也相当清澈。地矿部综合所在制粒堆浸时也采用了这种措施，取得了明显的效果。

氰化反应宜在稍高的温度下进行，所以在寒冷的气候下，堆浸的主要问题是溶液和温度。在浸出温度低于10℃时，金的溶解速度急剧下降，为了克服这一缺点，延长堆浸季节，先将溶液加热，然后再送入矿堆。加拿大一些矿山利用废热加温溶液，因而延长了堆浸作业时间；美国内华达州Eureka的Western Windfall金矿将溶液通过浸入式加热器，并将溶液贮存在矿堆上，以避免喷洒时的热损失和蒸发；美国南达科他州的Richmand Hill金矿采用堆下滴淋和矿堆的吸热装置后，整个冬季都能连续进行生产。

3、采用滴淋技术，提高浸出效果

喷淋和　滴淋是　堆浸工　艺中两　种不同　的布液方　式，都　能产生　均匀的　布液效　果，而均　匀布液　是提高　金浸出　率的关　键因素　之一。目前国内外普遍采用的旋转式摇摆喷淋设备，具有喷洒面积大，喷液均匀，不雾化，不易堵塞，装卸方便等优点，但其缺点是对矿堆的表面冲击力大，溶液的蒸发损失和风力夹带损失较大。而滴淋适合在戈壁沙漠地区干旱高温、风大缺水的自然条件下进行堆浸生产，由于滴淋设备独特的优势，在国外得到了广泛的应用，如美国已有80%的堆浸都采用滴淋法提金；随着赛都金矿在我国首次应用滴淋设备取得成功后，滴淋技术在我国也逐步推广应用。

新疆赛都金矿进行的喷淋与滴淋的比较结果见表2。

通过比较表明，滴淋比喷淋设备投资少40%，溶液蒸发量由27%降到6%，金的浸出高峰期提前一周出现，而且浸出时间由109d降为72d， 浸出率则由70.5%提高到78.6%。

（二）改善药剂的作用环境，提高金矿浸出

助浸剂的应用

氧在氰化过程中起着极其重的作用，使用氧化剂是提高金矿堆浸的一个重要技术措施。Batt研究了钡、锶和钙的过氧化物对氰化浸出的促进作用，发现它们能向溶液中释放氧气，例如对某些矿石来说，当添加1.5kg/CaO₂时，可使堆浸过程加快20d。美国专利NO：4421724还报道，堆浸时加入KMnO₄可使金的浸出率提高5%。

氰化溶液中加入适量增浸剂或润湿剂，有利于氰化溶液渗透，与被包裹的金产生反应。据报道我国黔西南珑纳金矿和寨子头金矿对堆浸过的尾矿进行了添加助浸剂并再次氰化处理的工业试验，结果表明尾矿品位分别降至0.625g/t和0.44g/t，浸出率由原来的68.15%和82.4%提高到77.75%和88.27%。地矿部综合所在四川某地堆浸后期添加了自制的助浸剂，场口富液含金量由1.4—1.6mg/L提高到2.19—2.93mg/L，起到了一定的助浸作用。

堆浸前预先碱处理可以减少有害金属离子对氰化浸出的影响，减少氰化物用量和最大限度地提高金浸出率。

多段浸出可获得含金高达4ppm的贵液，明显地高出单段堆浸。北京有色冶金设计研究总院的实验室柱浸试验表明，两段浸出较常规和一段浸出金的浸出率提高了1.3%，氰化物浓度由0.09%降到0.05%。

三、难处理金矿的堆浸

研究表明，对很多难处理矿石，堆浸前先进行生物氧化预处理，多数情况下都能缩短浸出时间和提高浸出率。美国Newmont公司用氧化亚铁硫杆菌处理Gold Quarry金矿的碳质硫化物矿石，100d后氧化了35%—40%的硫化物，然后采用酸性硫脲浸出，用活性炭和阳离子交换树脂从硫脲浸出贵液中回收金。据报道，试验结果较好，该预处理工艺采用的矿石品位低至0.62—2.1g/t，金回收率在60%—70%之间时就可获利。

最近报道了一种微生物处理钝化碳质物的工艺，用它处理一常规氰化浸出率为零的碳质硫化物金矿，在经微生物(氧化亚铁硫杆菌)氧化硫化物后，金浸出率为55.5%，而微生物氧化后再用菌类组合物处理以钝化劫金碳，金浸出率可提高到74.4%。国内陕西地勘局首次采用微生物氧化堆浸工艺处理难浸金矿，已在双王金矿九坪沟矿段获得成功。针对含金矿物被黄铁矿等硫化矿物包裹而难浸的特点，采用微生物氧化技术进行工业规模(2000t)堆浸试验，矿石经52d微生物氧化后，堆浸金回收率比常规提高了32%。

氯化预处理也是解决矿石中碳质物抢先吸附金氰络离子的一种有效方法。据报道，Sawwyer等研究了用次氯酸钠预处理碳质金矿后再堆浸的工艺，试验采用美国内华达州的两种金矿石，矿石中总碳含量和有机碳含量分别为：Ⅰ4.87%，2.50%；Ⅱ2.63%，1.50%。两种金矿石常规浸出率为1.7%和0.0%。先用次氯酸钠处理后再氰化，两矿样的浸出率均在85%以上；而矿样只用次氯酸钠浸出时，金的浸出率也在60%以上，这表明次氯酸钠也是有效的金浸出剂。随后的分析认为：可在寒冷季节(10℃以下)先用次氯酸钠溶液处理矿堆，然后到温度回升的温暖季节，再用氰化液浸出金，这样就可减少氯的耗量，并因此降低生产成本。从某种意义上讲，次氯酸钠用于碳质物金矿石氧化矿堆浸出的预处理也是很有前途的一种预处理试剂。

采用某些有机物或无机物抑制碳质物对金的吸附也是解决矿石中碳质物劫金问题的有效途径之一。据报道，成都科技大学研制成功的一类高效复合抑制剂对贵州戈塘和长坑两个金矿的堆浸试验表明，常规堆浸金浸出率分别为29.8%和39.9%，加入抑制剂进行堆浸，金浸出率分别提高到75.1%和66.5%(浸出240h)。

难处理硫化物含砷金矿石的堆浸提金技术也是研究的方向之一，我国辽宁地质实验室对这类矿石采用清水淋洗排放，碱预处理消除有害元素的影响，辅以机械充氧，随后分级制粒堆浸，金的浸出率可达72.22%。

四、结论

随着金矿大量开发，资源贫化日益严重，堆浸提金工艺应用将更加广泛，其提高浸出率的技术得到了广泛的应用。

（一）对于细粒或粘土含量高、渗透性差的矿石，应采用制粒预处理技术，提高矿堆的渗透性，加快浸出速度，提高浸出率。可视情况对矿石进行全制粒或筛分出细粒部分制粒。

（二）筑堆方式是堆浸提金工艺中的重要环节，筑堆应考虑尽量消除偏析，使整个矿堆具有相近的渗透性，避免出现沟流或局部的堵塞，因此在筑堆过程中就采用先进的弧形筑堆设备，采用“分段分层筑堆，交叉喷淋，多级逆流浸出”工艺；同时解决筑堆过程中矿堆通入空气的方法；铺设集液管道，以解决矿堆的渗透性，提高浸出效果。

（三）针对不同的情况，采用滴淋和喷淋技术，均匀布液。在戈壁、沙漠、干旱、高温缺水地区进行堆浸，为减少溶液的蒸发，节约用水，应大力提倡使用滴淋技术。

（四）堆浸过程中加入氧化剂、增浸剂、润湿剂等助浸剂，可加速金的浸出，提高金的浸出率，这也是堆浸提金工艺强化技术的重点，今后应大力强化这方面的研究。

（五）难选冶金矿的堆浸提金，应从预处理技术着手加强研究，扩大金矿资源，提高金矿资源战略储备。