某浮选金精矿浸出工艺优化试验研究①

徐 超， 陈艳波， 蔡明明， 孙海新， 韩路波

（1.山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司，山东 烟台 261441；2.山东黄金矿业（鑫汇）有限公司，山东 青岛 266700）

山东黄金矿业（鑫汇）有限公司（以下简称鑫汇公司）采用浮选⁃金精矿氰化⁃锌粉置换⁃金泥湿法冶炼工艺流程［1］。 其金精矿氰化工段为浮选金精矿再磨⁃氰化钠浸出［2］，经两浸两洗工艺后得到氰化尾渣，氰渣Au 品位1.58 g／t、Au 浸出率97.57%，Ag 品位49.88 g／t、Ag 浸出率40%。 现场氰化浸出工艺参数为：金精矿平均Au 品位65 g／t，平均Ag 品位83 g／t，处理能力100 t／d，磨矿细度-0.037 mm 粒级占91%，一段浸出矿浆浓度55%～65%，氰化钠浓度5.5～6 g／L；二段浸出矿浆浓度50%～55%，氰化钠浓度4.5～5 g／L，矿浆pH 值11～12。

为了探索该氰渣的目标矿物特征及金、银丢失原因，开展了系统性工艺矿物学分析，明确了该样品中目标元素及矿物嵌布特征、目标元素赋存状态、目标矿物的粒度分布等情况，为金精矿氰化浸出条件优化提供数据支撑［3-6］。 在工艺矿物学基础上进行了金精矿浸出条件优化试验，为鑫汇公司工艺改造提供了技术参考依据。

1 氰渣工艺矿物学分析

氰渣样品经自然风干后取代表性样品，经酒精处理后进行超声波分散；分散样经环氧树脂固化、粗磨、细磨、精磨和抛光等工序制作成待检测光片。 应用BPMA 工艺矿物学检测系统对光片进行了背散射电子图像分析、矿物化学组成信息分析、矿物工艺矿物学参数分析等，得出样品工艺矿物学基础数据。

1.1 氰渣成分分析

氰渣化学多元素分析结果见表1。 由表1 可知，氰渣样品中金含量为1.58 g／t、银含量为49.88 g／t。

表1 氰渣化学多元素分析结果（质量分数）／%

1.2 氰渣矿物组成

氰渣矿物组成及相对含量见表2。 氰渣样品中主要矿物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿（含铁闪锌矿）、少量磁黄铁矿、黄铜矿等金属矿物；脉石矿物主要由石英、长石（钾长石、钠长石等）、方解石、白云石（白云石和铁白云石）、绢云母、高岭石、绿泥石等矿物组成。

表2 氰渣矿物组成及相对含量

1.3 氰渣金矿物的嵌布特征

表3 是氰渣金矿物嵌布状态分析结果。 氰渣金矿物主要以包裹金形式存在，包裹金总含量为36.15%，裸露金总含量为63.85%。

表3 氰渣金矿物嵌布状态分析结果

表4 为氰渣金矿物嵌布程度统计表。 金矿物主要以与闪锌矿共生的形式存在，其次是与黄铁矿、脉石及其他矿物共生，以单体形式存在的金矿物含量为5.47%。

表4 样品中主要金矿物嵌布程度统计表

氰渣中银金矿与其他矿物嵌布关系见图1。

图1 氰渣中银金矿与其他矿物嵌布关系

1.4 工艺矿物学分析结论

通过工艺矿物学分析，样品中的金分布在自然金、银金矿、金银矿中，样品中有36.15%的金以包裹体形式存在，现工艺流程磨矿细度不足，导致部分金被包裹无法浸出；从其嵌布状态来看，裸露金含量占63.85%，这部分金在氰化浸出中属于应回收金，可以通过优化浸出条件加快浸出速率等方式提高浸出率。

2 浸出条件优化试验

通过氰渣工艺矿物学分析，确定影响浸出指标的因素主要为磨矿细度、浸出速率等，其中与浸出速率相关的参数为矿浆浓度、浸出时间、氰化钠浓度、溶氧度等。 分别进行了单因素条件试验。

2.1 磨矿细度条件试验

在液固比2 ∶1、氰化钠浓度3 g／L、pH 值11.5 条件下进行了磨矿细度试验，结果见图2 ～3。 由图2 ～3 可知，浸出时间12 h、24 h 时，磨矿细度对Au、Ag 浸出率影响趋势基本一致，随着-0.037 mm 粒级含量增加，金、银浸出率逐渐提高。 当-0.037 mm 粒级含量达到90%以上时，继续增加磨矿细度对Au 浸出率影响很小；当-0.037 mm 粒级含量达到95%以上时，继续增加磨矿细度对Ag 浸出率影响很小。 在尽量提高Ag 浸出率的情况下，选用-0.037 mm 粒级占95%进行后续试验。

图2 磨矿细度对Au 浸出率的影响

图3 磨矿细度对Ag 浸出率的影响

2.2 矿浆浓度条件试验

磨矿细度-0.037 mm 粒级占95%，其他条件不变，矿浆浓度对Au、Ag 浸出率的影响见图4～5。 由图4～5可知，浸出时间为3 h 时，随着矿浆浓度增加，金、银浸出速率不断降低；浸出时间为8 h、24 h 时，矿浆浓度对Au、Ag 浸出率影响趋势基本一致，低矿浆浓度（≤50%）对金、银浸出率影响很小。 随着矿浆浓度增加，氰耗量降低，当矿浆浓度大于50%时，氰耗变化不大。 综合考虑浸出速率和氰耗，确定矿浆浓度为50%。

图4 矿浆浓度对Au 浸出率的影响

图5 矿浆浓度对Ag 浸出率的影响

2.3 氰化钠浓度条件试验

矿浆浓度50%，其他条件不变，氰化钠浓度对Au、Ag 浸出率的影响见图6 ～7。 由图6 ～7 可知，随着氰化钠浓度提高，金浸出速率不断增加。 考虑浸出速率情况下，选用氰化钠浓度5 g／L。

图6 氰化钠浓度对Au 浸出率的影响

图7 氰化钠浓度对Ag 浸出率的影响

2.4 溶氧度条件试验

氰化钠浓度5 g／L，其他条件不变，溶氧度对Au、Ag 浸出率的影响见图8 ～9。 由图8 ～9 可知，随着溶氧度增加，前6 h 内Au、Ag 浸出率逐渐提高；当溶氧度大于4.6 mg／L 后，继续增加溶氧度，相同时间内Au、Ag 浸出率变化很小。 确定溶氧度为4.6 mg／L。

图8 溶氧度对Au 浸出率的影响

图9 溶氧度对Ag 浸出率的影响

2.5 浸出时间条件试验

溶氧度4.6 mg／L，其他条件不变，浸出时间对Au、Ag 浸出率的影响见图10。 由图10 可知，Au 浸出率在浸出12 h 后趋于平衡，继续延长浸出时间，Au 浸出率变化很小；Ag 浸出率在浸出36 h 后趋于平衡。 综合考虑金、银浸出，选用浸出时间36 h。

图10 浸出时间对Au、Ag 浸出率的影响

2.6 综合条件试验

通过单因素实验，确定适宜的金精矿浸出条件为：磨矿细度-0.037 mm 粒级占95%、矿浆浓度50%、氰化钠浓度5 g／L、溶氧度4.6 mg／L、氰化浸出36 h，采用两浸两洗流程进行平行综合条件试验，金平均浸出率为99.30%（较现场生产提高1.73 个百分点），浸渣Au 品位0.44 g／t（较现场生产降低1.14 g／t）；银平均浸出率为64.41%（较现场生产提高24.41 个百分点）。 根据试验观察，建议针对磨矿细度、矿浆浓度、溶氧度等参数进行优化和工艺改造，提高现场指标。

3 结 论

1） 氰渣中金主要以自然金、银金矿、金银矿形式存在，从其嵌布状态来看，裸露金含量占63.85%，这部分金在氰化浸出中属于应回收金，说明现场工艺参数有待优化；样品中有36.15%的金以包裹体形式存在，在现有磨矿细度条件下无法通过氰化工艺回收，是导致金金属流失的主要原因。

2） 通过浸出条件优化试验，确定金精矿浸出的适宜参数为：磨矿细度-0.037 mm 粒级占95%、矿浆浓度50%、氰化钠浓度5 g／L、氰化浸出时间36 h、溶氧度4.6 mg／L。 在此条件下进行综合条件试验，金平均浸出率为99.30%，较现场生产提高1.73 个百分点；银平均浸出率为64.41%，较现场生产提高24.41 个百分点。 建议针对磨矿细度、矿浆浓度、溶氧度等参数进行优化和工艺改造，提高现场生产指标。