摘要:
1、针对氰化浸渣中金浸出率低、金暴露度不足的问题,金之钰技术部配合三门峡某氰化浸渣单位,系统分析了氰化浸渣的矿物组成和金赋存特征,并比较了直接氰化浸出,焙烧加氰化浸出,和活化浮选3种提金工艺。
2、氰化浸渣中金主要以硫化物和脉石矿物包裹体形式存在,金属矿物占比26.78%,非金属矿物占比73.22%。金品位为1.57g/t,其中包裹金占93.64%,以硫化物包裹金为主,占比78.92%。
3、通过在细磨条件下进行直接氰化浸出处理,金浸出率仅为2.55%,表明金的暴露度较低,浸出效果差。
4、采用焙烧预处理工艺,通过氧化分解硫化物,金的浸出率提升至28.66%。
5、采用活化浮选工艺(细磨加硫酸活化),去除矿物表面亲水薄膜,增强金硫化物连生体的浮选性,实现粗精矿金浸出率80.12%。
6、此次成功案例表明,活化浮选工艺兼顾金的暴露和富集,在氰化浸渣浸出回收中具有较大潜力。
关键词:氰化浸渣;活化浮选;金回收;金浸出;包裹金;焙烧加氰化浸出;提金工艺。
引 言
随着矿产资源开发不断深入,氰化提金工艺因效率高、适应性强等优势被广泛应用于黄金行业,但该过程产生的大量氰化浸渣(又称氰化尾渣)已成为制约行业可持续发展的关键难题。
据统计,中国黄金行业每年产生的含贵金属氰化尾渣量已达1亿t级别。
目前,传统堆存、填埋等处理方式既造成宝贵矿产资源的浪费,又带来了土壤、地下水污染等严峻的环保风险。因此,氰化浸渣的无害化处置与资源化回收已成为黄金行业实现绿色可持续发展的核心瓶颈。
与常规氰化浸渣相比,其矿物组成、粒度分布及界面特性均呈现显著复杂性:
1、粒度极细、泥化现象严重,矿浆易呈“类胶态”分散。
2、金的赋存状态更复杂,大部分金被生物氧化产物(铁矾等)或非金属矿物包裹,常规提金工艺难以实现有效回收。
金之钰提金剂针对某企业氰化浸渣,系统探究该氰化浸渣的矿物组成与金赋存状态,明确制约金回收的核心因素;通过对比直接氰化浸出,焙烧加氰化浸出,和活化浮选3种提金工艺的金浸出回收效果,为此类氰化浸渣高值化浸出回收处理提供技术参考。
一、氰化浸渣性质(试验样品为三门峡某企业生产现场的氰化浸渣)
1、化学成分分析
采用原子吸收分光光度法测定金、银品位,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定铁、硫、氧化钙、氧化镁、氧化铝及二氧化硅含量,其化学成分分析结果如下表所示。
由该表可知,该氰化浸渣中金品味为1.57g/t。
2、矿物组成分析
采用化学多元素分析结合矿物参数自动测量系统(MLA)对样品开展检测,该氰化浸渣矿物组成分析结果如下表所示。
由该表可知,该氰化浸渣中非金属矿物占主导地位,占比73.22%,主要为长石(38.33%)与石英(27.57%);金属矿物占比26.78%,以黄铁矿(14.00%)和砷(硫)酸盐(11.05%)为主,同时含有少量毒砂、辉锤矿、黄铜矿等有价金属矿物。
3、金矿物嵌连关系分析
采用扫描电子显微镜-能谱分析仪(SEM-EDS)及矿物参数自动测量系统,对氰化浸渣中金矿物嵌连关系开展系统研究,结果如下图所示。

经综合分析:
1、氰化浸渣金矿物主要呈包裹金形式存在,占比高达93.64%,且以硫化物包裹金为主,占比高达78.92%;其次是脉石矿物包裹金,占比13.48%。
2、氧化物包裹金仅占1.24%。
3、此外还有6.36%的金是以单体金或连生金形式存在,但含量较低。
4、金矿物大部分呈细小颗粒状被硫化物和脉石矿物包裹,且包裹程度较高,这使得金解离度较低,极大地增加了金浸出回收难度,所以后期提金工艺还需通过加强磨矿解离或改进浸出体系等方式,以进一步提升金的解离度和浸出率。
二、提金试验
结合前期工艺矿物学分析,针对氰化浸渣开展系统性提金试验研究,依次探究直接氰化浸出,焙烧加氰化浸出,活化浮选3种不同提金工艺对金回收率的影响规律。
1、直接氰化浸出
金解离度是影响直接氰化浸出效率的核心因素,而矿物解离度与磨矿细度呈显著相关。为探究该氰化浸渣直接氰化浸出的可行性,对比不同磨矿细度(-74μm、-45μm、-38.5μm)下氰化浸渣直接氰化浸出48h的金浸出效果,试验结果如下表所示。

由此可见,直接氰化浸出工艺对该类型氰化浸渣中金的浸出效果十分有限,需进一步引入预处理方法来实现金的高效浸出。
2、焙烧加氰化浸出
焙烧预处理可通过氧化分解黄铁矿等硫化物,破坏金的硫化物包裹结构,使金矿物充分暴露,该方法是改善难处理金矿氰化浸出效率的有效手段之一。
焙烧温度决定硫化物氧化分解程度与焙砂孔隙结构发育,从而显著影响后续氰化浸出效率。
试验在650℃条件下对不同磨矿细度(-74μm、-45μm、-38.5μm)的氰化浸渣焙烧2h,随后按直接氰化工艺条件进行氰化浸出试验,试验结果如下表所示。

随着磨矿细度从-74um提高至-38.5um,金浸出率由18.47%逐渐提升至28.66%,这表明焙烧对硫化物包裹金有良好的解离作用,符合工艺矿物学研究结论,但试验得到的金浸出率仍未超过30%,且焙烧工艺存在能耗高、成本高的缺陷。
3、活化浮选
浮选法可选择性捕收金硫化物连生体,实现金的富集,是回收金的主要方法。然而,氰化浸出过程所使用的石灰、氰化钠会抑制氰化浸渣中硫化物的浮选活性,同时长时间的充气搅拌会使部分硫化物过度氧化而难以活化。矿浆中大量的泥质硅酸盐矿物及氰化物等残余药剂会恶化浮选过程,影响浮选效果。
为攻克该问题,本研究针对氰化浸渣开展机械活化配套化学活化浮选试验,从而考察活化浮选提金工艺对氰化浸渣中金的回收效果。
3.1、机械活化
机械活化提高磨矿细度,有利于提升氰化浸渣的浮选指标,尾矿金损失率也相应减小。
3.2、化学活化
主要研究硫酸对矿物活化和脉石矿物溶解的作用与用量的关系,以及考虑过高酸度是否会造成设备腐蚀以及后续pH调整碱耗。
结论:
1、活化浮选法可高效回收氰化浸渣中的难利用金资源。
2、机械活化高效性源于机械活化促进金硫化物解离。
3、化学活化使用硫酸清除黄铁矿亲水膜、解除氰化物吸附抑制、溶解碳酸盐优化矿浆环境的协同作用。
故:为该类低品位包裹型浸渣的资源化利用提供了高效可行的技术路径。