金铜矿石氰化钠浸出工艺优化

介绍

从金铜矿中提取金和铜是一个复杂的过程。氰化法，特别是使用氰化钠的氰化法，长期以来一直是提取黄金的主要方法。然而，这些矿石中铜的存在给氰化过程带来了巨大的挑战，影响着黄金的回收率和氰化物的消耗。本文将深入探讨金铜矿中氰化钠浸出的优化，分析其基本原理、挑战和创新解决方案。

氰化物浸出原理

氰化物浸出依赖于氰化物离子与金和银形成稳定络合物的独特能力。氰化钠在水中溶解度高且相对稳定，是主要的浸出剂。氰化钠溶于水后会释放出氰化物离子。这些离子在氧气存在下通过电化学过程与金发生反应。金首先被氧化，然后与氰化物离子结合形成可溶性络合物，从而将其从矿石中提取出来。

金铜矿石中铜带来的挑战

氰化物消耗量增加

金铜矿石中的铜与氰化物反应生成各种铜氰化物络合物。每1%的活性铜，大约需要消耗30千克/吨的氰化钠。如此高的消耗不仅增加了氰化工艺的运营成本，也使得对氰化物使用的管理更加严格。

抑制金浸出

浸出液中高浓度的铜氰化物络合物会减缓金的溶解。此外，铜容易在金颗粒表面形成钝化层。这些钝化层起到屏障的作用，减少了金与氰化物离子之间的接触，从而阻碍了提取过程。

金铜矿石中氰化钠浸出的优化策略

矿石预处理

• 物理分离方法：重力分离、浮选或磁选等技术可用于矿石的预富集。这些方法通过在氰化前选择性地去除大部分铜矿物，降低待浸出物料中的铜含量。例如，浮选可以将硫化铜矿物从含金矿石中分离出来，从而最大限度地减少氰化过程中铜的干扰。

• 氧化预处理：焙烧、生物氧化或加压氧化等氧化工艺能有效分解硫化物矿物并释放其中包裹的金。对于金铜硫化物矿石而言，氧化预处理不仅能提高金的回收率，还能降低铜对氰化浸出的不利影响。例如，焙烧可将硫化物矿物转化为氧化物，使金更容易被氰化浸出。

工艺参数优化

• 氰化物浓度：确定理想的氰化物浓度至关重要。虽然较高的浓度可以促进金的溶解，但也会导致氰化物过度消耗，尤其是在铜存在的情况下。因此，需要采取平衡的方法，在某些情况下，使用较低的氰化物浓度并添加其他添加剂可以获得更好的结果。

• pH 值控制：保持浸出液的 pH 值在适宜范围内（通常在 9 至 12 之间）对氰化工艺至关重要。在金铜矿浸出过程中，调节 pH 值有助于控制铜和金的溶解速率。略微降低 pH 值有时可以通过抑制铜的浸出来提高金的浸出率。

• 温度和搅拌：提高温度可以加速氰化物浸出反应，但其效果有限。过高的温度会增加氰化物的挥发性，并加速其氧化成活性较低的物质。充分搅拌对于确保矿石颗粒、氰化物溶液和氧气之间的良好接触至关重要。然而，过度剧烈的搅拌会导致设备过度磨损。

添加剂的使用

• 氨：在氰化过程中添加氨可以帮助控制铜的含量，因为它能与铜形成稳定的络合物。这些络合物可以防止某些抑制金溶解的氰化铜化合物的生成。然而，由于氨具有毒性和挥发性，会带来环境风险，因此使用氨需要谨慎考虑。

• 甘氨酸：近期研究表明，甘氨酸可与低浓度氰化物联用，从金铜矿中提取金、银和铜。甘氨酸能与铜离子和亚铜离子形成络合物，促进铜的溶解，并能溶解金和铜表面的钝化层。这种方法可显著降低氰化物的用量，至少降低75%。

客户案例

日本采矿作业

日本一家小型矿业公司致力于利用氰化法从富铜矿石中最大限度地回收黄金。在前一次氰化处理中，他们处理了800吨粉尘（金尾矿），洗脱后回收了1.3公斤纯度为94%的黄金。为了提高回收率，他们使用石灰提高pH值，并使用氨水帮助去除铜。此外，他们在洗脱黄金之前先从活性炭中洗脱铜，并在洗脱和电沉积过程中调整电压和电流。这些措施最终提高了黄金的回收率。

澳大利亚低品位铜金矿石

某澳大利亚低品位铜金矿采用“混合浮选—铜硫分离—硫精矿浸出金”工艺流程进行处理。通过优化浮选药剂（采用丁基黄药和二丁基二硫代磷酸铵组合作捕收剂）和工艺流程（闭路循环多级粗选和扫选），铜回收率达82.46%，金综合回收率达91.87%。

结语

优化金铜矿氰化钠浸出工艺对于提高金矿开采的经济效益和环境可持续性至关重要。通过了解铜矿带来的挑战，并实施预处理、工艺参数优化和添加剂等策略，可以显著提高金的回收率并降低氰化物消耗量。未来该领域的研究重点可能在于开发更高效、更环保的方法，从而在最大限度地提高资源提取率的同时，进一步降低金铜矿加工对环境的影响。