浸染型金矿石全泥氰化工艺

1. 引言

随着金矿开采业的不断发展，易于加工的金矿石资源逐渐减少。因此，研究难选金矿石，例如砷锑脉浸染型金矿石的选矿和冶炼工艺具有重要意义。这类矿石具有复杂的特征

x矿物学中，毒砂和辉锑矿与脉石矿物紧密共生，呈浸染状分布，给金的提取带来较大挑战。全泥氰化工艺是提取金的常用方法，但对于此类矿石，常面临金浸出率低、药剂消耗高等问题。优化该工艺可有效提高金矿山的资源利用率和经济效益。

2. 砷锑脉浸染型金矿石特征

2.1 矿物组成

在砷锑脉浸染型金矿石中，毒砂和辉锑矿是影响金提取的主要矿物。矿石中天然金颗粒大小极不均匀，主要分布在黄铁矿和毒砂的裂隙和粒间，或包裹于其中，有时金与辉锑矿共生，部分金嵌布于褐铁矿或石英等脉石矿物中。矿石中部分黄铁矿以细粒浸染体形式赋存于脉石矿物中，与毒砂、白铁矿有密切的共生关系。毒砂一般粒度较细，与黄铁矿伴生较紧密。矿石结构以脉状浸染型为主，辉锑矿和毒砂大多与脉石矿物呈浸染状共生。

2.2 有害元素

矿石中砷（As）和锑（Sb）的存在对金的氰化浸出极为不利。这些元素可以与 氰化物 氰化过程中会产生大量的砷和氧气，消耗大量的试剂，降低金的浸出率。例如，砷在氰化溶液中能形成各种含砷化合物，不仅消耗氰化物，而且可能在金粒表面形成钝化膜，阻碍金与氰离子的接触。

3 全泥氰化工艺存在的问题

3.1 金浸出率低

砷锑脉浸染型金矿石采用直接全泥氰化法往往导致金的浸出率较低。由于矿石矿物成分复杂，且含有有害元素，氰化物难以将金充分溶解。部分矿石直接全泥氰化回收率仅为47.62%左右。

3.2 试剂消耗量高

氰化法浸出需要大量的氰化物作为浸出剂。然而，当矿石中存在砷、锑等有害元素时，氰化物的消耗量会显著增加。此外，矿石中某些硫化物矿物也能与氰化物发生反应，进一步增加试剂消耗。例如，硫化物矿物与氰化物反应会形成各种氰基络合物，降低矿浆中游离氰化物浓度，从而阻碍金的浸出。

4 全泥氰化工艺优化策略

4.1 预处理方法

4.1.1 碱浸预处理

采用NaOH作为碱浸剂，可以有效去除部分有害元素。通过正交析因试验确定，对于部分矿石，当矿物磨矿细度-200目占85%、碱浸浓度为60kg/t、碱浸时间为32h、碱浸温度为26℃时，可以提高后续氰化效果。碱浸可以在一定程度上溶解部分含砷、锑矿物，降低其对氰化工艺的负面影响。

4.1.2 酸预处理

酸预处理，例如使用硝酸 (HNO₃) 和盐酸 (HCl)，也十分有效。酸预处理可以降低氰化物的消耗量。例如，酸预处理后，氰化物消耗量可分别降低 340 至 210 mg/L，相应的金回收率可分别提高至 98.87% 和 95.11%。酸预处理可以溶解部分氰化物。 碳去除矿石中的部分矿物和硫化物矿物，减少这些矿物对氰化过程的干扰。

4.1.3 焙烧预处理

在氰化前将矿石在 600 - 1000 °C 下焙烧 0.5 - 2 小时也能取得良好的效果。焙烧后的样品氰化结果表明，氰化物消耗量大幅降低了 1150 mg/L，金回收率提高了 5.2%。此外，砷、锑、镉等元素的含量也显著降低。 汞 焙烧样品（1000 ℃焙烧2 h）中的金含量显著降低。焙烧可以将硫化矿物转化为金属氧化物，使金更易于氰化浸出。

4.2 氰化条件优化

4.2.1 氰化物浓度

针对不同性质的矿石，需要确定合适的氰化物浓度。对于第一类金品位10.5 ppm、砷锑含量较高的矿石样品，最佳氰化物浓度为4000 mg/L；而对于第二类金品位较低（2.5 ppm）但银品位较高（160 ppm）的矿石样品，最佳氰化物浓度为2500 mg/L。根据矿石性质调整氰化物浓度，可以确保金高效浸出，同时减少试剂浪费。

4.2.2 pH值

氰化液pH值对浸出效果也有显著影响。对于第一个样品，最适pH值为11.1；对于第二个样品，最适pH值为10.5。保持适宜的pH值可以保证氰化液的稳定性，促进金与氰离子的反应。

4.2.3 氰化时间

氰化时间也应进行优化。对于上述两类样品，适宜的氰化时间均为24 h。延长氰化时间并不一定能显著提高金的回收率，反而会增加生产成本。因此，确定合适的氰化时间对于提高生产效率至关重要。

4.2.4 使用氧化剂

使用氧化剂，例如 H₂O₂（0.015 M）、空气（0.15 L/min）或 H₂O₂ 和空气的混合气体，可以改善金的提取动力学。其中，空气的注入对浸出动力学的改善效果最为显著。氧化剂可以将矿石中的一些还原性物质转化为氧化性物质，从而促进金的溶解。

5 案例分析

甘肃某金矿对砷锑脉浸染型金矿石进行全泥氰化工艺优化，通过NaOH碱浸预处理，优化磨矿细度、碱浸浓度、时间、温度，再以合适的NaCN浓度和氰化时间进行氰化，氰化浸出率由原来的47.62%提高到85.04%。另一案例中，针对矿石成分复杂的金矿，在酸浸、焙烧预处理后，再调整 氰化条件，明显提高了金的回收率，并有效降低了氰化物消耗。

6. 结论

优化砷锑脉浸染型金矿石全泥氰化工艺是提高金提取效率、降低生产成本的有效途径。通过选择合适的碱浸、酸浸、焙烧预处理等预处理方法，优化氰化物浓度、pH值、氰化时间、氧化剂等氰化条件，可以显著提高金的浸出率和药剂消耗。不同金矿应根据自身矿石特性选择优化策略，以达到最佳的经济效益和环境效益。