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1、難浸金礦提金擴(kuò)大試驗【摘要】:對黔西南州高砷、高硫難浸金礦進(jìn)行焙燒固砷固硫預(yù)處理后,采用氧化劑強(qiáng)化氰金方法,進(jìn)行了擴(kuò)大試驗研究。結(jié)果表明:工藝流程簡單,金浸出率能夠達(dá)到85%以上。黔西南州已探明可開采的金礦金儲量為150t,但由于礦石高砷高硫,金的品位較低,大都在12g/t以下,金常以顯微或亞顯微顆粒存在于毒砂、硫化物和硅酸鹽基體內(nèi)的細(xì)粒浸染的包裹體中。致使礦石直接細(xì)磨采取氰金的方法,金的浸出率一般都在60%以下,典型的難浸金礦石金的浸出率在20%左右。采用直接浸金-方面造成有限的金資源被浪費(fèi),另一方面氰化物的耗量過高,影響企業(yè)社會經(jīng)濟(jì)效益
2、。為此,對貴州黔西南地區(qū)某礦山高砷高硫難浸金礦通過焙燒固砷固硫預(yù)處理后,再采用氧化劑強(qiáng)化氰金,并進(jìn)行了擴(kuò)大試驗。一、試驗方法(一)試驗原料試驗原料為貴州黔西南州的某礦山難浸金礦,含Au11.8g/t、Ag2.13g/t,其他化學(xué)成分(%):S15.22、As3.54、Fe37.65、Cu0.032、Pb0.022、C1.37、Ca02.88、Si0236.87、A12033.45。物相分析表明該金礦主要是硫化物(49.15%)和硅酸鹽包裹(45.34%),游離金和碳酸鹽包裹占極小部分。(二)擴(kuò)大試驗工藝流程及設(shè)備1、工藝流程(圖1)2、試驗
3、設(shè)備主要試驗設(shè)備見表1。序號名稱規(guī)格數(shù)量1鄂式破碎機(jī)25t/d1臺2焙燒爐爐床面積8m21臺3球磨機(jī)50t/d、50kW1臺4中間槽10m31個5浸出槽35m33個6攪拌器P=7.5kW4套,含減速器7成套電器柜1套8過濾機(jī)過濾面積60m22臺9貴液池20m33個10貧液池20m32個11吸附塔1m33個,串聯(lián)使用二、試驗理論分析(一)熱力學(xué)分析氰化浸金在沒有氧氣存在條件下,氰化鈉在水中的溶解度極其緩慢,所以在氰化浸金過程中需要氧化劑。其反應(yīng)見下式:4Au+8NaCN+O2+2H2O→4NaAu(CN)2+4NaOH(1)通過熱力計算得該反
4、應(yīng)的反應(yīng)常數(shù)為:logK=16.935n(Φ01+0.54)式中Φ01為氧化劑電位。要使氰金反應(yīng)在熱力學(xué)上可行,須使logK>0,由此氧化劑的電位必須滿足Φ01>-0.54V。因此,從熱力學(xué)角度來看,只要某種氧化劑的氧化電位大于-0.54V,氰化浸金過程就可以自發(fā)進(jìn)行,試驗采用H2O2代替空氣中氧氣,主要是由于空氣中氧氣在溶液中的溶解度很低,而H2O2的電位是0.95V,加入H2O2強(qiáng)化氰金的溶解過程,能明顯提高金的浸出率,同時節(jié)約了氰化鈉的用量。H2O2作氧化劑的反應(yīng)見下式:2Au+4NaCN+H2O2→2NaAu(CN)2+2NaOH(
5、2)其反應(yīng)的K=1050.5,所以,反應(yīng)不僅能自發(fā)進(jìn)行,而且反應(yīng)很徹底。(二)動力學(xué)分析金與氰化鈉溶液的相互作用是在固液兩相界面上堿液中進(jìn)行的非均相反應(yīng)。整個過程在動力區(qū)和擴(kuò)散區(qū)混合進(jìn)行,對于金的氰化溶解反應(yīng),反應(yīng)的平衡常數(shù)具有很大的值,反應(yīng)物向溶液中擴(kuò)散一般進(jìn)行得相當(dāng)快,因而并不限制浸出過程的速度。試驗時采用焙燒預(yù)處理后濕磨至-0.1mm,浸出時強(qiáng)烈攪拌,使固液充分接觸,能縮短反應(yīng)時間。反應(yīng)受擴(kuò)散速度和化學(xué)反應(yīng)速度控制。在金的電化學(xué)溶解過程,一般認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)速度較快,其溶解速度受擴(kuò)散過程控制,氰化溶金速度主要取決于溶液中CN-和氧擴(kuò)散速度
6、。由菲克定律通過計算,當(dāng)金溶解速度達(dá)到平衡時,金的溶解速度達(dá)到最大值,單純的提高溶液中氰化物或溶解氧濃度均無法使金的溶解速度達(dá)到最大值,只有同時控制兩者的濃度,才能使氰化浸金的速度達(dá)到最大值,試驗證明兩者的濃度比在4~6時,金的溶解速度達(dá)最大值,與理論相吻合。三、試驗結(jié)果及分析(一)焙燒溫度對浸出率的影響不同溫度下的試驗浸出時氰化鈉的加入量為2kg/t,液固比3︰1,雙氧水250g/t。試驗結(jié)果見圖2。從圖2可以看出焙燒溫度在800℃時浸出率是87%,達(dá)到最高;當(dāng)溫度低于650℃,浸出率明顯降低,這是由于硫化物包裹金沒有被打開,致使該物相中
7、的金不能夠被浸出;當(dāng)溫度高于850℃,浸出率更加明顯降低,這是由于溫度過高,難浸金礦石過燒,重新形成二次包裹,金會包裹在焙燒形成的不透性物相中,致使金不能夠被浸出。所以最理想焙燒溫度是800℃。(二)焙燒粒度對浸出率的影響氰化鈉的加入量2kg/t、液固比3︰1、雙氧水250g/t、焙燒溫度為800℃。不同粒度下的浸出率分別是:-0.25mm86.42%、-10mm79.88%、1~4mm64.51%、5~9mm42.37%、10~13mm36.76%??梢钥闯鲭S著焙燒粒度的增加浸出率浸出率明顯下降,這是由于粒度過大,礦石不能充分焙燒,包裹金
8、不能完全打開,導(dǎo)致金的浸出率降低。從反應(yīng)動力學(xué)理論上來講,粒度越細(xì),焙燒越充分,浸出反應(yīng)越快,但粒度過細(xì)給破碎工藝增加了人工費(fèi)用、設(shè)備投資、能耗,同時由于粒度過細(xì)在焙燒過程中富氧