許懷鳳,孫敬鋒,廖 璐,李紅立,訾建新
(內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實驗研究所,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031)
氰化法是從金礦石中提取金的主要方法之一。氰化法是指用含氧的氰化物把礦石中的金溶解出來的過程。目前認(rèn)為氰化浸金原理主要是在含氧的氰化物溶液中,金可以生成一種絡(luò)合物,基本反應(yīng)式為
金的溶解速度主要由氰化物濃度以及氧濃度決定。一般認(rèn)為,氰化物濃度低于0.5g/L時,金溶解速度僅與氰化物濃度有關(guān);氰化物濃度高于0.5g/L時,金溶解速度則取決于氧濃度[1]。溶解氧濃度對金的氰化浸出有很大影響[2]。
由于礦漿黏稠等原因,浸金溶液中的空氣或氧氣溶解度有限,導(dǎo)致礦漿含氧量達(dá)不到反應(yīng)所需濃度,因此,需要采用高壓充氣法和通純氧法增大浸金溶液中的氧濃度。然而這些方法需要附加設(shè)備,增大了工藝流程的復(fù)雜程度;并且通入的空氣或氧氣需要從氣相溶入液相后,再通過黏稠的礦漿擴散到金礦石顆粒表面參加反應(yīng),反應(yīng)速度較慢。因此,在浸金溶液中添加氧化劑是強化氰化浸出的重要方法。
試驗礦石為內(nèi)蒙某氧化金礦石。多元素分析結(jié)果 為:Au 1.57g/t,Ag 2.26g/t,∑ Fe 12.15%,Cu 0.09%,Pb 0.012%,Zn 0.013%,SiO223.16%,CaO 3.12%,MgO 0.41%,Al2O33.48%,As 23.12g/t。
礦石中,金屬礦物主要有自然金、自然銀、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等,脈石礦物主要有石英、長石、綠泥石、方解石等。
自然金在反射鏡下為金黃色,形態(tài)多樣,均質(zhì),以嵌布于褐鐵礦和脈石礦物粒間的顆粒之間金為主,包裹金和裂隙金次之。礦石中的金礦物粒度粗細(xì)不均,但大于0.071mm的粗粒金質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高,中粒金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也不足20%,大部分為0.005~0.037mm之間的細(xì)粒金和微粒金。
在攪拌浸出槽中進行全泥氰化浸出試驗。礦石粒度為-200目占95%,礦漿濃度為33%,NaCN用量為5kg/t。為防止氰化物水解,使氰化物充分解離為氰根離子及保證浸出處于最適宜的pH條件[3]下,加入石灰作為保護堿,調(diào)礦漿pH為11。浸出時間為24h。
在上述試驗條件下,浸出體系中不添加任何氧化劑時,經(jīng)過24h常規(guī)氰化浸出,浸出尾渣的Au品位為0.58g/t,Au浸出率為63.06%,浸出率較低。
相同試驗條件下,浸出體系中添加過氧化物強化氰化浸出,試驗結(jié)果見表1。
表1 強化氰化浸出試驗結(jié)果
從表1看出,與常規(guī)氰化浸出試驗結(jié)果相比,添加過氧化物可以強化氰化浸出效果,顯著提高金浸出率。相同劑量下,過氧化鈣比過氧化氫的助浸效果更好。
以H2O2為氧化劑的氰化浸出,化學(xué)反應(yīng)為
過氧化氫本身以及在礦漿中反應(yīng)分解產(chǎn)生的氧,都是有效的氧化劑,可以加快金的浸出速度,金浸出率也隨之提高。
然而,H2O2濃度過高時,會氧化NaCN發(fā)生消毒反應(yīng),增大NaCN用量;且在金的表面形成鈍化膜,阻礙浸金過程的進行[4]。所以,將過氧化氫的濃度控制在適當(dāng)范圍,使其在礦漿中分解生成氧氣的反應(yīng)占優(yōu)勢,從而加速浸出過程,縮短浸出時間,但不增大氰化物消耗量。
過氧化鈣的助浸原理與過氧化氫一致,只不過它首先在溶液中分解產(chǎn)生H2O2(式(3)),然后由H2O2起氧化作用:
相比于過氧化氫,過氧化鈣在高pH環(huán)境中比較穩(wěn)定,在反應(yīng)體系中可以較均衡緩慢地釋放氧化劑,因此具有較緩和的氧化作用,可以減少副反應(yīng)的發(fā)生[5];達(dá)到相同的金浸出率,過氧化鈣用量比過氧化氫用量少;并且過氧化鈣是固體,便于運輸保存,方便計量,工業(yè)可操作性強。
針對內(nèi)蒙某氧化金礦石的性質(zhì),采用過氧化氫和過氧化鈣作氧化劑進行強化氰化浸出,與常規(guī)氰化浸出相比,金浸出率提高顯著。其中過氧化鈣的助浸效果優(yōu)于過氧化氫,可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
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