氰化法在堆浸提金工艺的应用和研究

王笃军

摘 要：本文根据实际应用，对氰化法在堆浸工艺上的应用进行了研究，提出了一些合理建议和注意事项，提高了现场实际生产效率，为客户创造了更大的价值，并对绿色新型浸金剂的应用提出展望。

关键词：氰化钠 堆浸 注意事项 浸出率 无氰浸金剂

中图分类号：T113 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（b）-0066-02

氰化法是以氰化物等物质组成的混合溶液作为浸金的溶剂，目前常用的是NaCN水溶液，浸出含金矿石中的金，然后再从含金浸出液中提取金的方法。氰化法提金主要包括氰化浸出：在一定浓度的氰化物溶液中，并有氧（或氧化剂）存在的条件下，含金矿石中的金与氰化物反应生成一价金的络合物而溶解进入溶液中，目前常用氰化钠，出金的工艺方法有槽浸氰化法和堆浸氰化法两类。堆浸氰化法，又称堆浸法、堆淋法，主要用于处理低品位金矿石。1971年世界上第一家工业规模的金堆浸场在美国内华达州投产，目前已发展成为成熟的工艺。

1 氰化法在堆浸提金工艺的应用

金矿氰化堆浸提金工艺就是将低品位的金矿破碎至一定粒度（或造粒），堆积在由沥青、混凝土或塑料等材料铺筑的防漏底垫上，用低浓度NaCN在矿堆上喷淋，使金溶解，含金的溶液从矿堆上渗滤出来，然后用活性炭吸附等方法回收金。

1.1 堆浸常用物资

金矿专用彩条布20m×30m（或土工布），喷头（水带），装喷头三通、弯头，喷淋分水管，柴油自吸抽水机或（电动自吸泵、离心泵）配套水管或软管，三通（可自制），喷淋主管四通或三通（自制），活性炭吸金塔（根据堆场大小自制半吨一吨二吨塔），过炭用自吸水泵配套。活性炭电解机（大矿山用300、500、1000kg）活性炭可重复使用5～6次。烧炭用大铁锅，370～500kW鼓风机，中频感应炼金炉，坩埚，金模，铗子，硼砂，硝酸，盐酸等。土工挖机、汽车、装载机等生产工具，堆场水、电、生活用品，生产金矿堆浸工艺常用于开发矿体小或品位低的金矿，或两者兼有，而不能用常规方法开发利用的矿床。

1.2 工艺简介

堆浸提金对地形条件要求不高，可因地制宜，根据地形特点分别设置永久性卸堆式堆场或叠加式堆场。如山顶、山坡地势较缓、较开阔，宜用以构筑永久性卸堆堆场。原矿处理，原矿用颚式破碎机及圆锥破碎机破碎至一定粒度（20～60mm）后，直接去堆淋；或者进行制粒处理（使较细颗粒团聚成粗粉团粒），之后将矿石通过铲车运至矿堆处进行筑堆。

1.3 堆浸系统

在铺设好的矿堆上，设置堆淋系统。氰化溶液与矿堆反应后，从矿堆底部渗出含金溶液（贵液），流入贵液池，经贵液泵打入吸附柱，活性炭吸附后的溶液为贫液，贫液返回喷淋系统再利用。

1.4 主要特点

（1）堆浸氰化法是含金低品位矿石破碎或团矿成为3～10mm的块矿，堆垛在防渗的底垫上，用氰化液从矿堆顶部喷淋，使矿石中的金溶解，含金贵液从矿堆中渗滤出来，汇集流入贵液池中。堆浸得到的含金贵液可用金属锌置换法、活性炭吸附法等回收金，回收后的贫液返回堆浸作业循环使用。（2）堆浸氰化法生产成本低，可很快投产，堆浸规模可大可小，每堆矿石多可至数万吨，品位低于0.6g/t的矿石一般不经破碎直接堆浸，0.6～1.0g/t的矿石破碎至一定粒度后堆浸，品位更高者粉碎后制粒堆浸。

2 氰化法在堆浸提金工艺的研究

2.1 温度和时间

金在NaCN溶液中浸入的快慢，和环境温度成正比，但是85℃是最高温度极限，建议不要低于11℃，温度越低浸金速度越慢甚至停止。堆浸一般是在自然环境中工作的，非洲国家十分适应氰化堆浸。浸出率受浸出的时间影响很大。浸出时间的长短和渗透性、矿粒，金的分布特点等相关，实际浸出的时间一般为实验室试验时间的5倍左右。实践证明：比如矿品位是1.8～3.6g/t，产量5000～8000t/批，堆的高度为2.6～5.6m，经测定实际浸出时间一个月左右就可完成浸出任务。

2.2 水力强度和含氧量

现场的喷淋强度一般为15L/m2·h左右。如果强度过大，NaCN有用物质的损失就十分严重，且强度过大，含金贵液的浓度下降很大，贵液杂质增多等弊端。含氧量越大，对浸金越有利。采取各种办法培加含氧含量，向矿堆吹入空气是很有效的办法，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，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，苏丹某矿鼓风增氧后浸出时间由33天降为28天。

2.3 NaCN浓度和酸碱度

NaCN溶液浓度应控制在0.06%左右。关于NaCN溶液的浓度与金的浸出速度的关系，实践证明：当NaCN浓度低时，金的浸出速度仅仅取决于NaCN溶液的浓度。反之，NaCN溶液浓度高时，金的浸出速度只取决于氧的浓度，与NaCN的浓度无关。实际工作中，全面考虑时间和物质消费量与成本的关系。NaCN浸液一定有稳定的碱度，pH值一般控制在10左右。过低NaCN易分解，产生毒气；过高，金的浸出就明显减慢。一般用价廉的石灰作为保护碱。

2.4 矿堆高度和矿石粒度

矿堆高度取决于矿石的性质，一般渗透性好的矿石，矿堆可以高一些，否则反之。目前我国堆浸矿山平均高为3m左右，国外为6m左右。矿堆究竟多高才合适，可通过试验来确定。生产实践表明，矿堆太高会影响其下部矿石的供氧量及渗透性，从而会降低浸出率。

矿石粒度的大小对浸出率的影响很大。一般而言，粒度越小，则所需浸出时间越短，而浸出率也越高。但在生产实践中，若细粒级含量过多（指-200日含量超过40%以上），则会影响浸出率，这是因为细粒级过多会使矿堆表面结板而形成沟流，影响溶液渗透。

3 出金

从氰化浸出液中提取金。工艺方法有加锌置换法（锌丝置换法和锌粉置换法）、活性炭吸附法（炭浆法CIP和炭浸法CIL）、离子交换树脂法（树脂矿浆法RIP和RIL）、电解沉积法、磁炭法等。锌粉（丝）置换法是较为传统的提金方法，在黄金矿山应用较多；炭浆法是目前新建金矿的首选方法，其产金量占世界产金量的60%以上；其余方法也在黄金矿山得到应用。

4 结果

经过国内及非洲某些国家现场氰化堆浸的实际生产，取得了预期的结果，客户十分满意。

5 氰化物的替代品

随着环保要求的逐步提高，替代氰化钠浸出黄金的无毒浸金药剂发展成为必然趋势，目前我国已有多座无毒浸出生产的矿山，环保型无毒浸出的药剂种类也比较多，药剂效果基本上能替代氰化钠，但仍需进一步改进，发展空间巨大。目前市场上的金矿无毒浸出药剂主要如下。

TZ20黄金无毒浸出剂、东北虎、金欣、王牌环保无毒高效溶金剂、金斧、环保型提金剂、金矿非氰无毒提金药剂、89提金剂、石硫+碱催化合剂等。针对不同的矿石，几种药剂的作用各有不同，在浸出效果、回收率方面各有特点。主要根据矿石性质的不同对不同药剂的选择也有很大差异，对于正常氧化矿几种药剂的作用与氰化钠比较相差无几。但对于某些难处理矿石则呈现出“各有特点”的浸出效果。综合来看，无毒浸出目前来说基本实现工业化生产的需要，但仍需继续改进。

参考文献

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