新型环保浸金剂在四方金矿的应用研究

2022-06-28符元飞

现代矿业 2022年5期

符元飞曹锋

（陕西凤县四方金矿有限责任公司）

氰化法提金工艺已有100 多年的历史，由于其成本低、效果突出、工艺成熟，至今仍是黄金浸出生产的主要方法［1-2］。随着国家环境保护要求的不断提高，对矿山企业提出了更高的要求，特别是涉及有毒药剂的使用。氰化钠作为一种浸金剂，具有浸出速度快、价格低等优点，但氰化物属于剧毒物品，在运输和使用过程中严重危及人畜生命，且污染环境［3］。四方金矿所在的秦岭八卦庙金矿床，矿石工艺类型相对简单，矿石中不利于浸出的矿石组分含量较少，为新型环保浸金剂的应用提供了很好的条件。为此，四方金矿选用市面上符合目前生产工艺的几种常见环保型浸金剂［4］，根据不同药剂在不同加药量和不同时间的浸出效果，进行了试验分析研究，探讨替代现用氰化钠浸金剂的可能性。

1 原矿性质

1.1 矿石矿物组成

四方金矿矿石工艺类型为石英脉型及蚀变千枚岩型金矿石，金属矿物主要为褐铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿，少量金铜矿、自然金和银金矿，金属矿物含量一般为0.5%～5.0%；脉石矿物主要为石英、绢云母、铁白云石，次为绿泥石、方解石和黑云母等［5］。原矿化学多元素分析结果见表1。

表1 原矿化学多元素分析结果%

1.2 金矿物特性

矿石中的金矿物主要为自然金，存在少量银金矿。自然金呈不规则粒状、浑圆状、片状、树杈状等，在矿石中分布不均匀。自然金主要以粒间金、裂隙金形式赋存于石英脉及蚀变岩中，含有少量包裹金。金的载体矿物主要为石英，次为黄铁矿、磁黄铁矿。金矿物嵌布粒度分析结果见表2。

表2 金矿物嵌布粒度分析结果

2 多种浸金剂浸出试验

2.1 试验方案

根据四方金矿实际生产情况，采用XJT-11 浸出搅拌机，试验条件完全模拟现场生产，在取样、调浆、加药、监测和化验分析等环节均与生产保持一致，并适当延长浸出时间，提高药剂吨矿单耗。

（1）配样。试样选取生产副样，将生产副样配制成浓度42%的矿浆，磨矿细度约-0.074 mm75%。

（2）调浆。将配置好的矿浆置于XJT-11 浸出搅拌机内，进行混合搅拌制浆约10～20 min，测试矿浆pH值，并用白灰调节至11，搅拌10～20 min。

（3）加药。调节合适的充气流量，将药剂的起始浓度分别设定为226，300，400 g/t 3 个标准，搅拌10 min左右，加入药剂。

（4）监测及取样。试验计时4 h 后，监测矿浆的药剂浓度和pH 值，调节矿浆pH 值约11；试验计时到16，19，22，40 h，测量矿浆pH 值，保持pH 在11 左右，同时取浸出渣样进行化验。

2.2 4种浸金剂试验

在入浸金品位0.72 g/t，矿浆浓度42%，磨矿细度-0.074 mm75%，4 种浸金剂加药量分别为226，300，400 g/t的条件下，考察4 种浸金剂分别在16，19，22，40 h的浸出效果，试验结果见表3。

表3 4种漫金剂浸出试验结果所

由表3可知：①根据浸金剂条件试验结果，4种新型环保浸金剂对四方金矿矿石均具有很好的浸出效果。②JL、CJ、BBJ 浸金剂的浸出效果在浸出全程均有体现，0～16 h 时浸出速度相对较慢，16～22 h 时浸出速度有所提升；在入浸矿样金品位0.72 g/t 的情况下，尾渣金品位最低达到0.16 g/t；QJ 浸金剂在0～16 h时的浸出速度较快，入浸矿样金品位从0.72 g/t降低到0.20～0.25 g/t，16～40 h 降低幅度不大。③同一种浸金剂，随着加药量的增加，在相同浸出时间下尾渣金品位逐渐下降；以JL 浸金剂为例，在加药量为226 g/t、浸出时间40 h 的情况下，尾渣金品位最低降到0.20 g/t。④在相同加药量的条件下，不同浸金剂随着浸出时间的延长，尾渣金品位逐步下降。以226 g/t为例，QJ浸金剂在22 h时，尾渣金品位为0.23 g/t，是4种浸金剂中尾渣金品位最低的。

2.3 氰化钠浸出试验及结果分析

在入浸金品位0.72 g/t，矿浆浓度42%，磨矿细度-0.074 mm75%，加药量226 g/t的条件下，氰化钠不同时间下的浸出试验结果见表4。

表4 氰化钠不同浸出时间试验结果

由表4可知，相比于生产现场使用的浸金剂氰化钠，4 种浸金剂的浸出速度相对较慢，在目前的生产条件下，仍无法完全取代氰化钠。通过提高药剂用量和延长浸出时间，4 种浸金剂均取得了较好的浸出效果，在成本可控的前提下，可作为浸金剂的替代备选方案。

3 工业试验

四方金矿1997年成立，公司具有瓦房子和八卦庙2 个选厂，其中，瓦房子选厂改名为一选厂，八卦庙选厂改名为二选厂。一选厂磨矿车间包含2个系列，均采用两段全闭路、预先分级和检查分级二合一工艺流程，设计处理能力400 t/d。2003 年，公司对磨矿Ⅰ系列进行改造扩建，扩建后的磨矿能力达1 500 t/d；后通过多方案调整和改造，截至2009年，磨矿Ⅰ系列处理矿量提高到2 700 t/d。磨矿Ⅱ系列处理矿量提高到650 t/d［6-9］。二选厂初始设计规模为100 t/d，经过一系列工艺改造和设备升级，截至2007年，生产能力达350 t/d，且选矿指标一直保持良好状态［10］。

基于多种浸金剂小型试验的试验结果，四方金矿根据不同浸金剂的药剂市场价格，对药剂吨矿药剂单耗进行了对比和评估，在公司下属选矿厂进行工业试验。由于一选厂生产任务在公司全年任务重占比较大，最后决定在二选厂和下属甘肃康县华泰矿业有限公司（以下简称“华泰矿业”）进行新型环保浸金剂的工业试验。

3.1 四方金矿二选厂CJ浸金剂工业试验

在新型环保浸金剂CJ 药剂试验研究的基础上，四方金矿在二选厂进行了CJ 浸金剂工业试验，试验历时11 d。

根据工业试验结果，保持二选厂原有处理矿量350 d/t，金入选品位1.1 g/t 左右，磨矿细度-0.074 mm78%±1%，浸出浓度41%±1%，药剂单耗控制在240 g/t，浸出尾渣金品位在0.25～0.30 g/t 波动，尾液品位基本正常。为了进一步降低尾渣金品位，二选厂逐步提高了药剂单耗，当CJ 药剂消耗在500 g/t 左右时，尾渣金品位降低到0.22 g/t。为了进一步验证CJ 浸金剂的最佳效果，二选厂提高加药量到750 g/t，尾渣金品位降低到0.20 g/t，考虑到成本问题，未再提高药剂单耗。

3. 2 四方金矿甘肃华泰矿业选矿厂环保浸金剂工业试验

华泰矿业选矿厂处理矿量450 t/d，原矿入选金品位1.0 g/t 左右。根据多种环保浸金剂的试验情况，控制磨矿细度-0.074 mm90%，浸出浓度41%±1%，浸金剂采用JL、CJ 和QJ 3 种，当加药量为350 g/t左右时，均可取得不错的效果，最终浸出尾渣金品位在0.17 g/t 左右，尾液控制在0.025 g/m3以下，指标较为理想。