老挝某难浸金矿石环保浸金实验研究

康维刚，陈京玉

（天津华勘集团有限公司，天津 300170）

老挝某金矿位于老挝乌多姆赛省巴勉县班东村地区，地处老挝西北部上寮地区。该金矿矿石类型为蚀变岩型金矿石，金为矿石中唯一可回收元素，金属矿物主要为铁的硫化物，部分金包裹在硫化物中，属于难处理金矿石。本研究针对该金矿矿石开展了环保浸金剂条件实验，以求获得较佳工艺条件，指导矿山现场生产。

1 矿石性质

1.1 矿石化学分析

原矿化学多元素分析结果见表1。

表1 矿石多元素分析结果/%Table 1 Multi-element analysis results of the ore

由表1 可知，矿石中金品位为5.47 g/t，为主要回收元素，矿石中含有少量硫、砷等，会对金的浸出造成一定影响，有机碳含量很低，不会对浸出作业造成影响。

从表2 结果可以看出，该矿石中金属矿物含量较低，仅占矿物相对含量的3.70%，其中，以铁的硫化物为主，主要包括黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿，还含有少量的黄铜矿，占矿物相对含量的3.20%。氧化矿物以金红石和钛铁矿为主，仅占矿物相对含量的0.50%。脉石矿物以石英、绢云母、绿泥石等硅酸盐矿物为主，占矿物相对含量的78.30%，其次为方解石、白云石等碳酸盐矿物。

表2 矿石矿物组成检测结果Table 2 Mineral composition analysis results of the ore

1.2 金的矿物种类及分布

金主要以自然金的形式存在，约占66.51%，其次以类质同象或包裹体的形式赋存在黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿等硫化物中，黄铁矿中占22.68%，毒砂、黄铜矿和磁黄铁矿中占8.68%，脉石矿物中含量少，属于微细粒包裹体，或者为极细小的黄铁矿、毒砂等包裹体。

1.3 金矿物粒度特征

矿石中金矿物粒度组成以-0.074+0.037 mm 的中粒金为主，占44%，次为+0.074 mm 的粗粒级，占36.1%，-0.037 mm 的较少，占19.9%，因此确定该矿石中金粒级属中-粗粒金。金粒度测量结果见表3。

表3 金粒度测量结果Table 3 Particle measurement results of gold

2 实验部分

2.1 实验药剂及设备

实验药剂主要包括分析纯药剂CaO、Na2O2、K3[Fe(CN)6]等，环保浸金剂产品目前种类较多，主要包括金蝉[1-2]、圣的[3]、绿金[4]、喜金[5]等。通过对比发现，金蝉环保浸金剂在老挝已有应用的先例[6]，并且应用效果良好，因此选择金蝉环保浸金剂作为本次实验的浸金剂。该试剂浸金与全泥氰化浸金工艺相同，均在碱性环境下浸金，具有浸出速度快、浸出率高、低毒环保等优点。

主要实验设备包括PEX-（100×125）mm 鄂式破碎机、XPS-（250×150）mm 辊式粉碎机、RK/ZQM（BM）φ150×50 mm 智能锥形球磨机、RK/XJT-1.0 mm 浸出搅拌机、RK/ZL-φ240 mm 多功能真空过滤机等。

2.2 实验方法

采用单因素实验法对该矿石开展环保药剂浸金实验，主要考察了磨矿细度、助浸剂及用量、石灰用量、金蝉环保浸金剂用量、浸出时间等条件对金浸出率的影响。每次取试样300 g，调制矿浆浓度为40%，加入保护碱石灰、助浸剂预处理2 h，然后加入金蝉环保浸金剂，在常温下搅拌浸出，达到预定时间后，过滤、洗涤，浸渣烘干，分析浸渣金品位，计算浸出率。最后通过开展条件验证实验，验证较优条件下浸出稳定性。具体实验流程见图1。

图1 环保浸金剂浸金实验流程Fig.1 Flowsheet of gold leaching test of environmental friendly leaching agent

3 结果与讨论

3.1 磨矿细度对浸出率的影响

实验条件：矿浆浓度40%，石灰用量为3000 g/t，碱预处理2 h，金蝉环保浸金剂用量3000 g/t，浸出时间为40 h，考查磨矿细度对浸出效果的影响。结果见图2。

由图2 结果可以看出，当磨矿细度-0.074 mm含量为80%时，金的浸出率为84.46%；随着磨矿细度提高，尾渣品位不断降低，金浸出率不断升高；当磨矿细度达到-0.074 mm 含量为90% 时，金浸出率达到88.48%。之后，磨矿细度再增大金浸出率不再提升，因此选择磨矿细度为-0.074 mm 90%。

图2 磨矿细度对浸出效果的影响Fig.2 Effect of grinding fineness on leaching rate of gold

3.2 助浸剂及用量实验

浸金中助浸剂的类型主要包括氧化剂、氨类、重金属盐类等[7]，而一般是从氧化剂方面考虑强化金矿石的浸出。本次实验分别选择了一种强氧化剂Na2O2和一种温和氧化剂铁氰化钾开展助浸剂及用量实验，对比浸金效果。

3.2.1 Na2O2助浸实验

实验条件：磨矿细度-0.074 mm 含量为90%，矿浆浓度40%，石灰用量为3000 g/t，碱和助浸剂预处理2 h，金蝉环保浸金剂用量3000 g/t，浸出时间为40 h，考查Na2O2助浸剂对浸出效果的影响。结果见图3。

图3 Na2O2 助浸剂对浸出效果的影响Fig.3 Effect of Na2O2 leaching aid on leaching rate of gold

由图3 结果可以看出，在不添加助浸剂时，金浸出率较低，为88.48%，添加Na2O2助浸剂之后，金浸出率明显提高。当Na2O2助浸剂用量为200 g/t 时，金浸出率提高至91.41%；当Na2O2助浸剂用量达到400 g/t 时，金浸出率达到93.60%。之后，随着Na2O2助浸剂用量的增大，金浸出率反而逐渐下降，因此选择Na2O2助浸剂用量为400 g/t。

3.2.2 铁氰化钾助浸实验

实验条件：磨矿细度-0.074 mm 含量为90%，矿浆浓度40%，石灰用量为3000 g/t，碱和助浸剂预处理2 h，金蝉环保浸金剂用量3000 g/t，浸出时间为40 h，考查铁氰化钾助浸剂对浸出效果的影响。结果见图4。

图4 铁氰化钾助浸剂对浸出效果的影响Fig.4 Effect of K3[Fe(CN)6] leaching aid on leaching rate of gold

由图4 结果可以看出，在不添加助浸剂时，金浸出率为88.48%，添加铁氰化钾助浸剂之后，金浸出率明显提高；当铁氰化钾助浸剂用量为200 g/t 时，金浸出率提高至90.13%。随着铁氰化钾助浸剂用量的增大，金浸出率逐渐提高，当铁氰化钾助浸剂用量达到600 g/t 时，金浸出率达到93.97%，之后用量增加，浸出率不再提高，因此选择铁氰化钾助浸剂用量为600 g/t。

助浸剂及用量实验表明，助浸剂对硫化矿物中的金浸出具有促进作用，其中温和氧化剂铁氰化钾相对强氧化剂Na2O2助浸效果较好，且考虑到强氧化剂Na2O2运输保存条件要求高，具有强腐蚀性，因此选择铁氰化钾作为助浸剂。

3.3 石灰用量实验

实验条件：磨矿细度-0.074 mm 含量为90%，矿浆浓度40%，铁氰化钾助浸剂用量为600 g/t，石灰和助浸剂预处理2 h，金蝉环保浸金剂用量3000 g/t，浸出时间为40 h，考查石灰用量对浸出效果的影响。结果见图5。

由图5 结果可知，随着石灰用量的增大，尾渣品位逐渐降低；当石灰用量为1000 g/t 时，金浸出率为89.40%；当石灰用量升至2000 g/t 时，金浸出率达到93.97%，此时矿浆pH 值为11.5，浸出效果较好，之后随着石灰用量增加，浸出率变化不大，因此选择石灰用量为2000 g/t。

图5 石灰用量对浸出效果的影响Fig.5 Effect of lime dosage on leaching rate of gold

3.4 金蝉浸金剂用量实验

实验条件：磨矿细度-0.074 mm 含量为90%，矿浆浓度40%，铁氰化钾助浸剂用量为600 g/t，石灰用量为2000 g/t，石灰和助浸剂预处理2 h，浸出时间为40 h，考查金蝉浸金剂用量对浸出效果的影响。结果见图6。

图6 金蝉浸金剂用量对浸出效果的影响Fig.6 Effect of Jinchan leaching agent dosage on leaching rate of gold

由图6 结果可知，金蝉浸金剂用量从1000 g/t增加至4000 g/t，金浸出率逐渐提高。当用量为1000 g/t 时，金浸出率为84.64%；当金蝉浸金剂用量为3000 g/t 时，金浸出率达到93.97%，之后再提高用量，金浸出率不再增加，因此选择金蝉浸金剂用量为3000 g/t。

3.5 浸出时间实验

实验条件：磨矿细度-0.074 mm 含量为90%，矿浆浓度40%，铁氰化钾助浸剂用量为600 g/t，石灰用量为2000 g/t，石灰和助浸剂预处理2 h，金蝉浸金剂用量3000 g/t，考查浸出时间对浸出效果的影响。结果见图7。

图7 浸出时间对浸出效果的影响Fig.7 Effect of leaching time on leaching rate of gold

从图7 可以看出，当浸出时间为8 h 时，金浸出率仅为55.21%，而当浸出时间达到32 h 时，金浸出率提高至93.97%，此后，随着浸出时间的延长，金浸出率不再提高，因此，浸出时间选用32 h。

3.6 条件验证实验

为了验证环保浸金剂浸金实验获得的较佳工艺条件是否可以获得稳定的金浸出率，开展了条件验证实验。验证实验条件为：磨矿细度-0.074 mm含量90%，矿浆浓度40%，石灰用量3000 g/t，铁氰化钾助浸剂用量600 g/t，碱和助浸剂预处理2 h，金蝉浸金剂用量3000 g/t，浸出时间32 h，结果见表4。

表4 条件验证实验结果Table 4 Results of conditional verification experiments

由表4 结果可知，在较佳工艺条件下，金的浸出率较稳定，尾渣品位可以降至0.34 g/t 以下，金浸出率可以达到93.78%以上。

4 结 论

（1）矿石中金品位为5.47 g/t，金属矿物含量较低，以铁的硫化物为主，其中金约有66.51%以自然金形式存在，其他主要以类质同象或包裹体形式赋存在硫化物中，脉石矿物主要以石英、绢云母、绿泥石等硅酸盐矿物为主。矿石工艺类型为蚀变岩型金矿石，矿石中金粒级属中-粗粒金。

（2）通过环保浸金剂浸金条件实验，获得的较佳工艺条件为：磨矿细度-0.074 mm 含量90%，矿浆浓度40%，石灰用量3000 g/t，铁氰化钾助浸剂用量600 g/t，碱和助浸剂预处理2 h，金蝉浸金剂用量3000 g/t，浸出时间32 h，金浸出率可以达到93.97%以上。条件验证实验表明，在较佳工艺条件下，金的浸出率较稳定。