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贵州某氰化尾渣回收金试验研究

2023-08-24潘祖鸿皇甫明柱

现代矿业 2023年7期
关键词:尾渣氰化硫酸铜

潘祖鸿 皇甫明柱

(1.贵州锦丰矿业有限公司;2.安徽工业大学冶金工程学院)

随着科学技术的发展,黄金的用途越来越广,消耗量日益增加,易处理金矿资源逐渐匮乏,低品位、难处理金矿石以及氰化尾渣等二次资源成为我国黄金生产原料的主体。氰化法是从矿石、精矿、尾矿中提取金的经济而简易的方法,具有回收率高、对矿石适应性强等一系列优点,是湿法提金的经典方法[1-2]。目前,世界新建提金厂中约有80%以上采用氰化法[3]。然而,在氰化浸出过程中会产生大量浸出尾渣,其中常常含有未被完全浸出的Fe、Au、Zn 等有价金属元素,由于浸出后形态复杂,采用常规选矿方法回收困难,一般直接堆弃,造成了资源浪费和环境污染。随着矿产资源的枯竭及金属价格的增长,氰化尾渣作为二次资源被再次利用,为解决从含金浸出渣中分离回收金的工艺问题,针对贵州某氰化尾渣提出了分散矿泥—活化浮选工艺流程,成功回收了该氰化尾渣中的金,实现了资源的综合利用,保护了环境,提高了企业的经济效益。

1 原料性质

试样中金属矿物以黄铁矿为主,含少量黄铜矿,有微量的辰砂和雄黄;贵金属矿物为自然金,主要以碳质金和硫化物包裹金的形式存在;脉石矿物主要为石英、石膏、绢云母、绿泥石和隐晶质黏土。试样化学多元素分析、矿物组成含量、金物相分析、粒度筛析结果见表1~表4。

注:Au 含量单位为g/t。

由表1~表4 可知,该氰化尾渣中含金2.22 g/t,碳含量1.91%,硫含量较高,为4.68%;主要脉石矿物为石英、硫酸盐矿物和硅酸盐矿物;金主要以碳质金和硫化物包裹金的形式存在,占总金的89.18%,碳质金含量较高;矿石中硫化物主要为铜铅锌硫化矿,其次是黄铁矿,单体游离金占2.25%;该浸出渣粒度较细,-0.074mm 粒级占95.18%,其中-0.010 mm 粒级占53.16%,金主要分布在-0.010 mm 粒级中,分布率为70.12%。

2 试验结果与讨论

2.1 擦洗试验

由于原料是氰化浸出尾渣,粒度已非常细,-0.074 mm 含量95.18%。为了验证对原料进行磨矿是否能提高金的回收指标,进行了擦洗对比试验,试验流程和药剂制度见图1,试验结果见表5。

由表5 可知,在原料磨矿与不磨矿这2 种条件下,得到的精矿品位及回收率几乎一致,即对原料进行磨矿并没有提高金的回收效果,反而大大增加了生产成本,因此决定不磨矿。

2.2 pH值条件试验

以石灰和硫酸作为pH 值调整剂,在六偏磷酸钠用量1 500 g/t、硝酸铅用量500 g/t、硫酸铜用量800 g/t、丁基黄药用量100 g/t、丁铵黑药用量50 g/t的条件下,进行矿浆pH值试验,试验流程见图1,试验结果见图3。

由图2 可见,当pH 值为6 时,精矿品位及回收率达到最高;当pH值继续升高,金精矿品位和回收率呈下降趋势;综合考虑,选择pH值为6进行后续试验。

2.3 调整剂用量试验

由于氰化尾渣中含有大量的石英和硅酸盐矿物且泥化严重,六偏磷酸钠对矿泥具有较好的分散作用,因此选择六偏磷酸钠作为调整剂。在pH 值为6、硝酸铅用量500 g/t、硫酸铜用量800 g/t、丁基黄药用量100 g/t、丁铵黑药用量50 g/t 的条件下进行调整剂用量试验,试验流程见图1,试验结果见图3。

由图3 可见,随着六偏磷酸钠用量的增加,精矿金品位增加;当六偏磷酸钠用量大于1 500 g/t 时,精矿金品位增加幅度较低,精矿金回收率先增后降;当六偏磷酸钠用量1 500 g/t 时,精矿金回收率最高;因此,选择六偏磷酸钠用量1 500 g/t为宜。

2.4 活化剂优化试验

由于氰化尾渣受到了强烈抑制,在浮选过程中必须对其进行活化[4]。硫酸铜是硫化矿物的有效活化剂,添加硫酸铜可促进捕收剂与矿物的作用,提高矿物可浮性,使硫化矿物与难单体解离的金矿物一起上浮,从而改善浮选指标。硝酸铅也是许多硫化矿物的有效活化剂,特别是对含金硫化矿,具有较好的活化效果。试验以硫酸铜与硝酸铅作为活化剂,探究这2种药剂的交互作用,以硫酸铜、硝酸铅(依次为因素A、B)4 种不同用量分别进行2 组相互独立的正交试验。正交试验因素水平安排见表6,试验方案及结果见表7,正交试验极差分析结果见表8。

由表7 可知,当硫酸铜用量800 g/t、硝酸铅用量500 g/t 时,所得精矿金品位及回收率最佳,继续增加两者用量,指标无明显提升。

由表8可知,硫酸铜和硝酸铅两者之间存在交互作用,对选矿指标的影响并不是简单的叠加,这2种药剂同时加入,选别指标有更大的提升,因此确定以硫酸铜用量800 g/t、硝酸铅用量500 g/t进行后续试验。

2.5 捕收剂用量试验

采用丁基黄药和丁铵黑药(质量比2∶1)作为捕收剂[5],pH 值为6、六偏磷酸钠用量1 500 g/t、硝酸铅用量500 g/t、硫酸铜用量800 g/t、丁基黄药用量100 g/t 和丁铵黑药用量50 g/t的条件下考察捕收剂用量对金浮选指标的影响,试验流程见图1,试验结果见图4。

注:β(Au)、ε(Au)分别为金品位和金回收率。

由图4 可见,随着捕收剂用量的增加,精矿金品位增加,金回收率增加;当丁基黄药+丁铵黑药用量(100+50)g/t时,金精矿品位达到最高;当继续增加药剂用量,金精矿品位呈下降趋势,金回收率变化不大;综合考虑,选择丁基黄药+丁铵黑药用量(100+50)g/t进行后续试验。

2.6 开路试验

在条件试验的基础上进行开路试验,开路试验流程及药剂制度见图5,试验结果见表9。

2.7 闭路试验

在开路试验的基础上,进行1 粗3 精4 扫闭路试验,试验流程及药剂制度见图6,试验结果见表10。

由表10可知,通过闭路试验流程,获得了金品位18.72 g/t、金回收率83.24%的金精矿,尾矿金品位0.42 g/t,金损失较小,获得了较满意的试验指标。

3 结论

(1)贵州某氰化尾渣中金品位2.22 g/t,碳含量为1.91%,硫含量较高,为4.68%;主要脉石矿物为石英、硫酸盐矿物和硅酸盐矿物。

(2)该氰化尾渣中的金主要以碳质金和硫化物包裹金的形式存在,占总金的89.18%,碳质金含量较高,单体游离金占2.25%。

(3)通过1 粗3 精4 扫闭路试验,获得了金品位18.72 g/t、金回收率83.24%的金精矿,尾矿金品位为0.42 g/t,金损失较小。

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