含金復雜礦石提金(extractionofgoldfromcomplexconcentrate)
對伴生成分較復雜的金礦石采用預處理除去雜質,再用常規方法獲取金的金提取方法。屬于含金復雜礦石的有含銅高的金礦石,含砷、銻的硫化金礦石,含金碳質巖石,含碲金礦石和含金、砷、銻復雜硫化礦石。
含銅高的金礦石提金若銅為氧化物,可先用稀硫酸浸出銅,浸銅后殘渣經洗滌至中性,再用氰化法提金;若為硫化物礦,可先浮選分離出銅或經硫酸化焙燒后浸出銅,浸出殘渣用氰化法提金。
含砷、銻的硫化金礦石提金常用含氰化物小于0.02%的稀堿氰化溶液浸出金,或浮選出金精礦、經焙燒揮發除砷、銻、硫后再用氰化法提金。
含金碳質礦石提金用氰化法提金處理這種礦石時,因碳粒或石墨吸附溶解的金,使大量金進入尾渣,降低浸出液的含金量。為此通常采用向礦漿中加入煤油或柴油包覆碳的方法,使碳失去吸附金的性能,或往礦漿中通入氯氣對碳進行氧化處理也很有效。例如把次氯酸鈉加入到礦漿中并加熱使碳氧化是處理含金碳質礦石的一種行之有效的方法。
含碲金礦石提金因碲化金難溶于氰化物溶液,一般先將礦石磨得很細后再用氰化法提金,或先經氧化焙燒再用氰化法提金,也可往氰化物溶液中加入溴化氰(BrCN)進行溴氰化處理。
含金、砷、銻復雜硫化礦石提金其主要礦物是含金毒砂(砷黃鐵礦)和金黃鐵礦,由于金以固溶體或亞顯微形態嵌布在毒砂和黃鐵礦的晶格中,用常規氰化法難以直接浸出其中的金,而稱為難處理金礦或難浸出金礦,為了提高氰化效果,礦石必須經過氧化預處理。
氧化預處理方法在工業上已得到應用或至少已進行過半工業性試驗的氧化預處理難浸出金礦的方法有焙燒、加壓氧浸出、化學氧化和生物氧化四種。
(1)焙燒。含金黃鐵礦和含金砷黃鐵礦是主要的難浸出硫化金礦石,焙燒的作用是使砷和硫被氧化揮發,形成多孔焙砂,使微細金顆粒暴露和釋放出來易于被氰化物浸出。根據難浸金礦石的性質,焙燒溫度一般在723~1023K之間,焙燒過程可在回轉窯、多膛爐或流態化爐中進行。
當主要含金礦物為砷黃鐵礦時,采用二段焙燒工藝。第一段為溫度低于773K的還原焙燒,使砷以As2O3形態揮發;第二段為973K以下的氧化焙燒,產出Fe3O4和SO2。一般說來,采用焙燒法處理難浸出硫化金礦較為簡單,因而得到較廣泛應用。但焙燒法存在SO2和As2O3等對環境污染問題。
(2)加壓氧浸出。用濕法冶金方法使微細粒金暴露,是20世紀80年代發展起來的新技術,含金黃鐵礦和含金砷黃鐵礦加壓氧浸出通常于433~463K溫度和1.5~2MPa氧壓下在壓煮器中進行,反應時間為2h左右,礦漿濃度為40%~50%。加壓氧浸出能使含金黃鐵礦和含金砷黃鐵礦及含金碳質礦物氧化從而提高金的氰化浸出率。加壓氧浸出又分為酸性加壓氧浸出和堿性加壓氧浸出兩種,后者具有在氰化前對氧化預處理渣不需要酸中和的優點。一般說來,用加壓氧浸出法預處理各種難浸出的金礦石的效果都不錯,而且存在的環境污染問題容易解決。
(3)化學氧化。主要有Arseno法和Nitrox法兩種方法,含金黃鐵礦和含金砷黃鐵礦都是在氰化前先經過硝酸氧化預處理。即都是以氮氧化物作催化劑,用硝酸將氣相中的氧傳遞到礦漿中使含金黃鐵礦和含金砷黃鐵礦氧化分解。
Arseno法和Nitrox法之間的主要區別在于硝酸氧化預處理所用的壓力和作為氧化劑的氧來源的不同。Arseno法用純氧作為氧化劑,在353~373K溫度、400~800kPa壓力、液固比6、H2SO4+HNO3的總酸度為3mol/L(其中硝酸為0.5~3mol/L)的條件下,氧化2~6min,使礦石中90%砷、90%鐵及60%~95%硫進入溶液,此時金仍保留在渣中,硝酸損失約為系統用量的5%。而Nitlrox法則以空氣中的氧作為氧化劑,于常壓空氣中,在358~368K溫度、總酸度為160g/LHNO3+100g/LH2SO4。、液固比5,氧化還原電位750mV(對甘汞電極)條件下進行硝酸氧化預處理。兩種方法都需要復雜的硝酸回收系統。難浸出金礦石經過硝酸氧化預處理的浸出效果均很好,金的氰化浸出率一般在90%以上。
(4)生物氧化。利用細菌氧化含金黃鐵礦和含金砷黃鐵礦等硫化礦物,使金顆粒暴露出來的預處理方法。細菌氧化可能起三種作用:(a)細菌與礦物直接作用,使含金黃鐵礦分解成二價鐵和硫根離子;(b)細菌起間接作用,首先使可溶性二價鐵轉變292成三價鐵,而三價鐵又使含金砷黃鐵礦分解成可溶性的砷、硫根和二價鐵離子;(c)細菌起間接氧化作用,使可溶性的硫根轉變成SO42-。
生物氧化只能在有利于細菌生存的情況下進行,一般在礦漿充空氣、溫度301~308K、pH1.7~2.4的條件下氧化90~120h。試驗結果表明,在大多數情況下,只需把含金黃鐵礦和含金砷黃鐵礦硫化礦氧化40%~50%,就足以使后續的氰化金浸出率達到90%以上。
對含砷硫金精礦的細菌浸出一氰化的研究已進行多年,現已進展到接近工業化的程度。生物氧化是一種有發展前途的難浸出金礦的預處理方法,將來有可能取代焙燒和化學氧化等方法。
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