某低品位微细粒氧化型金矿石的堆浸技术研究

赵 娜 臧文优 王 杰 杨 鹏 孙美芬

（山东招金科技有限公司）

堆浸工艺作为一种常见选矿工艺，广泛应用于金的提取回收，主要用于处理传统方法不能处理的低品位矿石［1-13］，尤其对储量不很大的资源利用，有独特吸引力［14-15］。堆浸法有工艺简单、设备少、投资少、见效快、生产成本低和矿石的适应性强等优点［16-17］。针对某低品位氧化型金矿石，开展了低成本堆浸工艺研究。

1 试验原料和方法

1.1 试验原料

试验原料主要化学成分分析结果见表1。

注：Au、Ag含量的单位为g/t。

试验原料属于低品位微细粒氧化型金矿石，主要矿物有石英、方解石、铁白云石、赤铁矿等，并含有少量毒砂、黄铁矿等，20.8%的金被褐铁矿包裹或存在于褐铁矿与石英的裂隙中，这部分金颗粒尺寸为纳米级，很难回收利用；18.8%的金分布于赤铁矿、黄铁矿的裂隙或包裹于其中，金颗粒尺寸在3～9μm；60.4%的金被非金属矿包裹或存在于非金属矿裂隙中，金颗粒最大为4.2μm，最小不足0.5μm，难以解离，是金回收过程中的主要不利因素。

1.2 试验方法

将试验原料晾干并破碎筛分，取破碎后的矿石样品均匀装入堆浸柱中，按照一定的液固比在储水瓶中加入pH值为10～11的氧化钙溶液作为堆浸试验的循环液，首先用碱溶液喷淋矿石，直至pH值稳定在10～11，再开始喷淋氰化钠溶液，堆浸中采用连续滴淋、自循环的喷淋方法进行布液，定期取样分析，保证循环液的pH值和氰化钠浓度。堆浸结束后，对尾渣进行分析。

2 试验结果与讨论

2.1 全泥氰化浸出

在进行堆浸试验前先进行了全泥氰化浸出试验，磨矿细度为-74μm95%，浸出浓度为33.3%，氰化钠浓度为0.1%，浸出时间为24 h，试验结果见表2。

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由表2可知，全泥氰化金浸出率仅有55.00%，此为理论最大堆浸回收率，工业生产中不可能达到该指标，因此，该矿石属难浸金矿石。

2.2 入堆粒度对金浸出率的影响

入堆粒度对金浸出率的影响试验固定矿石与循环液的质量比为1∶1，喷淋强度为30 L（/m2h），氰化钠浓度为0.1%，堆浸时间为30 d，试验结果见表3。

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由表3可知，随着入堆粒度的增大，金浸出率先增大后减小，粒度为-50 mm时的金浸出率最高，故确定堆浸试验的入堆粒度为-50 mm。

2.3 制粒对金浸出率的影响

试验中发现该矿石泥化现象严重，-50 mm的矿石中含有大量粉矿，在进行常规堆浸试验时粉矿随循环液流动，造成泥块压实中心，使矿堆的渗透性变差，易形成积液，影响浸出效果。为解决这一问题，使用水泥和石灰为制粒的粘结剂和保护碱，研究制粒对堆浸试验浸出率的影响［18］。试验固定入堆粒度为-50 mm，矿石与循环液的质量比为1∶1，喷淋强度为30 L（/m2h），氰化钠浓度为0.1%，堆浸时间为30 d，试验结果见表4。

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由表4可知，经过制粒处理，矿石的浸出率明显提高，这一方面是因为经过制粒处理的矿堆渗透性变好，循环液可以均匀地从矿堆顶部渗透至底部，改善了常规堆浸时出现的泥块压实中心和积液的问题；另一方面，制粒后矿石粒间空隙更大，这些空隙中空气的存在为金的溶解反应提供了充足的氧，改善了深层的缺氧状态，所以能取得较好的浸出效果；制粒时水泥用量为0.5%、石灰用量为1%时的金浸出率最高，故选择制粒堆浸时水泥用量为0.5%、石灰用量为1%。

2.4 喷淋强度对金浸出率的影响

喷淋强度太小参与反应的CN－不足，影响金的浸出速度；喷淋强度大，物质的扩散、传质速度快，但喷淋强度过大，会导致CN－过剩，加剧氰化钠的损失［19］。因此，需研究喷淋强度对浸出率的影响。试验固定入堆粒度为-50 mm，制粒水泥用量为0.5%、石灰用量为1%，矿石与循环液的质量比为1∶1，氰化钠浓度为0.1%，堆浸时间为30 d，试验结果见表5。

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由表5可知，随着喷淋强度的增大，金浸出率逐渐提高，在喷淋强度为30 L（/m2h）时，金的浸出率达到最高，故选择喷淋强度为30 L（/m2h）。

2.5 氰化钠浓度对金浸出率的影响

氰化物浓度是决定金溶解速度的主要参数，确定合理的氰化钠浓度具有重要的经济意义。氰化钠浓度影响试验固定入堆粒度为-50 mm，制粒水泥用量为0.5%、石灰用量为1%，矿石与循环液的质量比为1∶1，喷淋强度为30 L（/m2h），堆浸时间为30 d，试验结果见表6。

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由表6可知，随着氰化钠浓度的提高，氰化钠消耗量逐渐增加，金的浸出率也逐渐提高；当氰化钠浓度达到0.10%后，继续提高氰化钠浓度会使氰化钠单耗增加，但金浸出率不再变化。因此，确定氰化钠浓度为0.10%。

2.6 堆浸时间对金浸出率的影响

堆浸时间对金浸出率的影响试验固定入堆粒度为-50 mm，制粒水泥用量为0.5%、石灰用量为1%，矿石与循环液的质量比为1∶1，喷淋强度为30 L（/m2h），氰化钠浓度为0.1%，试验结果见表7。

由表7可知，随着堆浸时间的延长，金浸出率提高；堆浸时间从30 d延长至50 d，金浸出率不再提高，但氰化钠单耗显著增加。因此，确定堆浸时间为30 d。

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3 结论

（1）某低品位氧化型金矿石中的主要矿物有石英、方解石、铁白云石、赤铁矿等，并含有少量毒砂、黄铁矿等，20.8%的金被褐铁矿包裹或存在于褐铁矿与石英的裂隙中，粒度为纳米级，很难回收利用；18.8%的金分布于赤铁矿、黄铁矿的裂隙或包裹于其中，粒度在3～9μm；60.4%的金被非金属矿物包裹或存在于非金属矿物裂隙中，粒度最大为4.2μm，最小不足0.5μm，难以解离。

（2）该低品位氧化型金矿石采用制粒堆浸的工艺回收金是可行的，在入堆粒度为-50 mm，制粒水泥用量为0.5%、石灰用量为1%，矿石与循环液的质量比为1∶1，喷淋强度为30 L（/m2h），氰化钠浓度为0.1%，堆浸时间为30 d情况下，金浸出率为50.83%。