某含砷高硫金精矿生物氧化-硫代硫酸盐浸出试验研究

王显亮

（西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司 克拉玛依 834025）

大量研究和工业应用表明，生物氧化预处理技术对高砷高硫金精矿的适用性较好[1-2]。该矿生物氧化预处理系统自2008 年底投产以来，工艺总体运行良好，但自有选厂的产能难以满足生物氧化系统的处理能力，需要处理外购金精矿，不同产地的金精矿的质量相差较大，尤其是砷和硫的含量波动明显，导致预处理过程工艺变化大，在采购金精矿之前必需进行试验研究，以充分确定该金精矿对生物氧化工艺的适应性。

硫代硫酸盐法浸金是以Na2S2O3为主要试剂，Cu2+为促进剂，在弱碱性溶液中浸金[3-4]。该工艺原料价格便宜，安全环保，不腐蚀设备，能与金生成稳定的配合物，在处理复杂的含砷含硫难处理金矿方面具有良好的市场应用前景。

1 原料性质

1.1 金精矿的化学组成

金精矿化学多元素分析结果见表1。

表1 金精矿化学多元素分析结果

1.2 金精矿中金的赋存状态

金精矿中金的物相分析结果见表2所示。

表2 金精矿中金的化学物相

2 金精矿细磨-硫代硫酸盐浸出试验

将金精矿直接细磨至-0.037mm 含量90%。强碱预浸试验条件：使用NaOH 调节矿浆pH 值至大于11，矿浆浓度40%，时间2h，搅拌速率300rpm。

硫代硫酸盐浸金试验条件：液固比3:1，硫酸铜0.02 mol/L，硫代硫酸钠0.25 mol/L，硫酸铵0.2 mol/L，氨水2 mol/L，搅拌速率300rpm，浸出温度25℃，浸出时间6h。试验结果见表3。

表3 金精矿细磨-硫代硫酸盐浸出试验结果

由表3的结果，金精矿细磨后直接浸出的浸出率较低，浸出效果不理想，这说明包裹于硫化矿中的金即使细磨也难以充分暴露解离，在浸出前需要进行氧化预处理作业。

3 生物氧化试验

从该矿生物氧化处取得菌种，在特制不锈钢氧化槽中，经标准状态下培养至氧化还原电位（Eh）达到600mV时，开始添加经细磨至-0.037mm含量90%的金精矿，进行生物氧化预处理。处理条件参照现运行的生物氧化工艺相关参数，设定为：液固比4:1，矿浆pH 值1.5，矿浆温度40±2℃，氧化时间9 天。氧化渣技术指标见表4。

表4 氧化渣技术指标

由表4 的结果与现场生物氧化预处理的相关指标比较接近，认为该矿的砷硫脱除率能够满足浸出要求。

4 硫代硫酸盐浸出试验

对在已确定试验条件下取得的生物氧化渣进行强碱预浸处理（强碱预浸条件同上），而后对碱浸渣进行硫代硫酸盐浸出试验。

4.1 硫代硫酸钠用量试验

硫代硫酸钠用量为变量，其余试验条件：液固比3:1，硫酸铜0.02 mol/L，硫酸铵0.2 mol/L，氨水2 mol/L，搅拌速率300rpm，浸出温度25℃，浸出时间6h。试验结果见表5。

表5 硫代硫酸钠用量试验结果

由表5的结果，随着矿浆中硫代硫酸钠浓度的增加，Au 的浸出率先增加而后下降，浓度在0.25 mol/L时浸出指标最好。

4.2 硫酸铜用量试验

因Cu2+对硫代硫酸盐体系浸金的效率影响很大，硫酸铜用量为变量，硫代硫酸钠浓度0.25 mol/L，其余试验条件同上。试验结果见表6。

表6 硫酸铜用量试验结果

由表6 的结果，随着矿浆中硫酸铜浓度的增加，Au的浸出率先增加而后下降，浓度在0.02 mol/L时浸出指标最好。

4.3 硫酸铵用量试验

适量的硫酸铵可以增强硫代硫酸盐浸金体系的稳定性[5]，硫酸铵用量为变量，硫酸铜浓度0.02 mol/L，其余试验条件同上。试验结果见表7。

表7 硫酸铵用量试验结果

由表7 的结果，随着矿浆中硫酸铵浓度的增加，Au 的浸出率呈增加趋势，综合考虑硫酸铵浓度0.15 mol/L较合适。

4.4 浸出时间试验

浸出时间为变量，硫酸铵浓度0.15 mol/L，其余试验条件同上。试验结果见表8。

表8 浸出时间试验结果

由表8的结果，随着浸出时间的增加，Au的浸出率逐渐增加，达到8 h以后，基本不再变化。

5 结论

（1）该金精矿中含硫砷很高，金主要包裹于黄铁矿和毒砂中，直接细磨-硫代硫酸盐浸出效果不理想，需要进行预氧化处理，以使包裹金充分裸露；

（2）生物氧化-硫代硫酸盐联合工艺可以较好的处理该金精矿，其中生物氧化条件：氧化时间9 d、液固比4:1、矿浆pH 值1.5、矿浆温度43℃，硫代硫酸盐浸出条件：液固比3:1、硫代硫酸钠浓度0.25 mol/L、硫酸铜浓度0.02 mol/L、硫酸铵浓度0.15 mol/L、氨水浓度2 mol/L，搅拌速率300rpm，浸出温度25℃、浸出时间8h，最终金的浸出率达到93.36%，取得了良好的试验指标。