CN103740926A - 一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，采用综合技术相结合提出一种提金方法，其特点在于：直接处理原矿，避免由于难选所造成金的损失；氧压技术预处理原生矿，氧化硫化物以释放出金颗粒，便于氰化浸取；在氧压氧化预处理过程中，反应在液相进行，没有二氧化硫和氧化砷逸出并将元素砷禁锢在浸渣内，以解决环境问题。同时，部分或完全钝化碳质物的“劫金”活性；氰化浸金时，采用CIL技术以避免高粘土造成的固液分离难得问题等，以提高金的回收率和克服提金过程中排放引起的环境污染。

Description

一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金工艺

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，涉及一种从微细粒含碳、砷、高粘土硫化金矿中提取金的工艺。

背景技术

黄金是重要的贵金属之一，是人类最早发现和使用的金属。由于特殊的物理和化学性质，长期以来黄金被用作贵重首饰和金融储备。在近代史上，随着现代科技的发展，黄金在电子、计算机、精密仪器、航空、航天等领域也得到广泛的应用。

随着地表易浸氧化金矿的枯竭，近几十年来发现的原生金矿多为复杂难处理硫化矿。我国这类金矿资源较多，且更加复杂，如在我国西部地区包括云南、贵州、广西、四川、湖南、陕西、甘肃等省（自治区）发现的微细粒碳质含砷硫化矿，具有难选、难冶的特性，并且在已有的冶炼技术过程中易产生的环境问题。这类金矿自上世纪70年代末在贵州省西南部首次发现以来，随着研究和勘查的深入，贵州贞丰烂泥沟、水银洞等一批大型、特大型卡林型金矿相继被发现。到目前为止，我国仅滇、黔、桂交界“金三角”发现的微细粒碳质含砷硫化矿资源，金的储量累计已超过600吨，全国累计探明的储量则超过1000吨。目前，多数矿山处于有资源无技术的“呆矿”状态。

微细粒碳质含砷硫化金矿，属于“多重难处理”硫化金矿，在这类金矿中，金与硫化物（砷黄铁矿或毒砂、黄铁矿等）伴生，并被物理包裹；碳质物具有吸附溶解金活性或“劫金”性质，直接氰化浸取，金的浸出率很低（≤5.0%）。中国专利公开号CN1986071A公开了一种从硫化金矿氰化提金尾渣中富集铜、金、银等的浮选工艺，对原料处理后直接进行浮选。但是由于微细粒碳质含砷硫化金矿矿源中粘土高（25%）、硫化物的颗粒细，直接利用浮选技术进行富集时，造成浮选富集硫化物困难，金的平均回收率不到80.0%。中国专利公开号CN102758080A，公开了一种对含硫金矿物进行微波焙烧和非氰浸金的方法。但由于投资大、易污染环境、副产品（硫酸和氧化砷）市场有限等问题，焙烧预氧化硫化矿（或精矿）技术的应用受到很大限制；有矿山企业采用化学氧化、生物预氧化这类硫化金矿（或精矿）进行生产，但砷的问题未能有效地解决，会形成潜在的环境污染，并且前者生产成本较高，目前难以为继；高粘土的存在，不仅造成浮选富集硫化矿（或金）回收率低，而且使氰化浸金矿浆的固液分离很困难和部分溶解金损失在浸渣中，造成浸金富液与浸渣分离困难等问题。

综上所述，以上问题的存在，亟需一种行之有效、无污染或污染小、成本低的方法来从微细粒含碳、砷、高粘土硫化金矿中提取金。

发明内容

本发明的任务是针对微细粒碳质含砷硫化金矿的特点，即针对微细粒含碳、砷、高粘土硫化金矿，在提金过程中造成的难选、难冶和环境问题，采用有效综合技术相结合提出一种经济、高效、环保地从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，逐一解决现有技术难点，以提高金的回收率和克服提金过程中排放引起的环境污染。

本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：（1）高压釜或氧压技术直接预氧化原生硫化金矿、以避免浮选富集硫化矿时造成金的损失于尾矿中；（2）氧压预氧化硫化矿物（黄铁矿、砷黄铁矿或毒砂等，以释放金颗粒易于氰化浸金；（3）氧压预氧化硫化矿物的同时，将砷黄铁矿中的元素砷转化成砷酸铁（又称臭葱石），以禁锢砷在浸渣中及将硫化物转换成硫酸盐，避免二氧化硫和氧化砷的逸出造成环境问题；（4）氧压预氧化过程中，一定程度上钝化碳质物的吸附金活性；（5）在氰化技术从氧压氧化后的矿浆中浸金时，采用CIL技术并避免固液分离操作和提高金的回收率。具体步骤如下：

（1）将微细粒碳质硫化原生金矿进行破碎后制浆；

（2）将矿浆加入高压釜，在高压釜内进行氧压氧化；

（3）对氧压氧化后的矿浆加活性炭进行CIL浸金；

（4）浸金结束后，将负载金的活性炭与矿浆分离。

本发明所述的微细粒碳质硫化原生金矿的化学成分为金≥2.5克/吨矿、铁砷比≥4.0时，效果较好。

所述的微细粒碳质硫化原生金矿中优选元素硫含量≥6.0%，在该条件下可以发生自热氧化反应，否则，需要外部加热。

本发明所述的将微细粒碳质硫化原生金矿进行破碎后制浆，优选将金矿破碎至≤-200目100%或以上，优选制浆或氧压氧化时的固液比为1:2.0-4.0。

所述的在高压釜内进行氧压氧化，优选氧压氧化硫化物85%以上。

所述的CIL浸金，为了获得更好的浸金效果和避免氧压氧化后的矿浆进行固液分离。

所述的活性炭添加量优选金矿原料质量的1.0-6.0%。

所述的将负载金的活性炭与矿浆分离，活性炭采用传统技术解吸、回收金及再生活性炭，优选固体渣经氧化破坏***后送尾矿库。

本发明的创新之处在于：

对微细粒碳质含砷硫化金矿这类矿如果直接氰化浸金，金的浸出率不到5%，如果先经浮选富集、焙烧或生物氧化等预处理、氰化浸取，金的总回收率不到60%。而采用本发明工艺，不采用浮选，而是直接进行高压釜氧压氧化，再结合后续步骤-CIL浸金技术，金的回收率≥90%，金的总收率显著提高，而且二氧化硫和砷可能造成的环境污染得到很好的控制。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）直接处理原生矿，避免浮选富集硫化矿或金，缩短了流程，减少了设备投资（如生产硫酸、回收和提纯氧化砷等）和操作费用。同时，将从由于浮选形成的尾矿中的可浸取金一次性回收回来，提高了金的回收率；

（2）氧压或高压釜预氧化过程在溶液中进行，没有二氧化硫和氧化砷逸出，避免了对环境的污染；

（3）氧压或高压釜预氧化硫化矿物的同时，将砷转化成稳定的砷酸盐而被禁锢在浸渣中、部分或全部钝化碳质物的“劫金”活性；

（4）CIL浸金技术的应用，不仅避免了浸金富液与浸渣的分离操作，同时由于吸附的竞争和浸取溶液中金含量极低，提高了金的回收率。

本发明针对我国微细粒碳质含砷硫化金矿“多重难处理”特点，利用综合技术直接处理原矿，氧化硫化物、禁锢砷、钝化碳，在浸金过程中采用CIL技术以避免浸金富液与浸渣分离操作，形成一种简短、高效、清洁的提金流程，在我国黄金工业上具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金3.0克/吨、硫6.20%、砷0.5%、碳1.40%。首先将矿样进行破碎至-200目100%,然后分别进行直接氰化浸金和通过本发明方法进行提金。

原生硫化矿直接氰化浸金：用水浆化、加石灰乳调节酸碱度并稳定在pH值～11.0，加***浸取，***初始浓度为4.0克/升，浸取固液比为1:3。采用滚瓶技术浸取24小时，金的浸出率仅为1.40%。浸取试验结果说明，该矿样非常难浸，主要原因是硫化物对金颗粒的物理包裹和碳质物的“劫金”性质造成的。

利用本发明方法进行提金：取矿样200克、水600毫升，加入1升高压釜内；搅拌，500转/分，升温至220℃，再加氧气使分压至1.0MPa便开始氧化试验，氧化时间为3小时。经测定，硫化物氧化率在～98.0%，砷的锢化率＞95.0%。

在浆浸出（CIL）活性炭加入量的影响：过滤氧压氧化后的矿浆，滤饼加水制浆、加石灰乳调酸碱度并稳定在pH值～11.0,固液比为1:3.0；再加***（浓度为4.0克/升），活性炭1.0%。用滚瓶技术结合CIL浸金技术，在室温下进行浸金试验24小时，金的浸出率为91.2%。

实施例2：

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金3.0克/吨、硫6.20%、砷0.5%、碳1.40%。首先将矿样进行破碎至-200目100%,然后分别进行直接氰化浸金和通过本发明方法进行提金。

原生硫化矿直接氰化浸金：用水浆化、加石灰乳调节酸碱度并稳定在pH值～11.0，加***浸取，***初始浓度为4.0克/升，浸取固液比为1:3。采用滚瓶技术浸取24小时，金的浸出率仅为1.40%。浸取试验结果说明，该矿样非常难浸，主要原因是硫化物对金颗粒的包裹和碳质物的“劫金”性质造成的。

利用本发明方法进行提金：取矿样200克、水600毫升，加入1升高压釜内；搅拌，500转/分，升温至220℃，再加氧气使分压至1.0MPa便开始氧化试验，氧化时间为3小时。经测定，硫化物氧化率在～98.0%，砷的锢化率＞95.0%。

在浆浸出（CIL）活性炭加入量的影响：过滤氧压氧化后的矿浆，滤饼加水制浆、加石灰乳调酸碱度并稳定在pH值～11.0,固液比为1:3.0；再加***浓度为4.0克/升，活性炭4.5%。用滚瓶技术结合CIL浸金技术，在室温下进行浸金试验24小时，金的浸出率为92.5%。

实施例3：

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金3.0克/吨、硫6.0%、砷0.5%、碳1.40%。首先将矿样进行破碎至-200目100%,然后分别进行直接氰化浸金和通过本发明方法进行提金。

原生硫化矿直接氰化浸金：用水浆化、加石灰乳调节酸碱度并稳定在pH值～11.0，加***浸取，***初始浓度为4.0克/升，浸取固液比为1:3.0。采用滚瓶技术浸取24小时，金的浸出率仅为1.40%。浸取试验结果说明，该矿样非常难浸，主要原因是硫化物对金颗粒的包裹和碳质物的“劫金”性质造成的。

利用本发明方法进行提金：取矿样200克、水600毫升，加入1升高压釜内；搅拌，500转/分，升温至220℃，再加氧气使分压至1.0MPa便开始氧化试验，氧化时间为3小时。经测定，硫化物氧化率在～98.0%，砷的锢化率＞95.0%。

在浆浸出（CIL）活性炭加入量的影响：过滤氧压氧化后的矿浆，滤饼加水制浆、加石灰乳调酸碱度并稳定在pH值～11.0,固液比为1:3.0；再加***浓度为4.0克/升，活性炭6.0%。用滚瓶技术结合CIL浸金技术，在室温下进行浸金试验24小时，金的浸出率为93.2%。

实施例4：

矿浆浓度对氧化硫化物速率的影响：

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金3.0克/吨、硫6.0%、砷0.5%、碳1.40%。将矿样进行破碎至-200目100%,然后进行氧压氧化试验，以检测矿浆浓度对氧化硫化物速率的影响。

取矿样200克，加水400毫升（即固液比为1：2.0），加入1升高压釜内进行氧化试验。试验条件为：搅拌500转/分，升温至220℃，再加氧气使分压至1.0MPa便开始氧化试验。经测定，在矿浆固液比为1:2.0时，硫化物氧化率达98%左右的情况下，氧化时间需要5小时。

实施例5：

矿浆浓度对氧化硫化物速率的影响：

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金3.0克/吨、硫6.0%、砷0.5%、碳1.40%。将矿样进行破碎至-200目100%,然后进行氧压氧化试验，以检测矿浆浓度对氧化硫化物速率的影响。

取矿样200克，加水800毫升（即固液比为1：4.0），加入1升高压釜内进行氧化试验。试验条件为：搅拌500转/分，升温至220℃，再加氧气使分压至1.0MPa便开始氧化试验。经测定，在矿浆固液比为1:4.0时，氧化时间在3小时，硫化物氧化率可达99.0%以上。

实施例6：

硫化物氧化率对金浸出率的影响：

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金1.76克/吨、硫9.2%、砷0.56%、碳1.84%。首先将矿样进行破碎至-200目100%,然后分别进行直接氰化浸金和通过本发明方法进行提金。

原矿直接氰化浸金：用水浆化、加石灰乳调节酸度并稳定在pH值～11.0，加***浸取初始浓度为4.0克/升，浸取固液比为1:3.0。采用滚瓶技术浸取24小时，金的浸出率仅为2.30%。利用本发明方法进行提金并测定固液相比对预氧化的影响：取矿样1000克，加水3000毫升，加入5升高压釜内。预氧化在如下条件下进行：搅拌600转/分，升温至220-230℃之间，再加氧气分压至1.0MPa便开始氧化试验，分别在试验时间为2、2.5、3.0和3.5小时取样。经测定，硫化物氧化率分别是82.7%、92.8%、97.6%和98.9%。

分别过滤经氧压氧化后的上述矿浆，并分别将滤饼加水制浆、加石灰乳调酸度并稳定在pH值～11.0,固液比为1:3.0，再加***浓度为4.0克/升，活性炭4.5%。用滚瓶技术结合CIL浸金技术，在室温下分别进行浸金试验24小时。经分析硫化物在氧化率82.7%条件下，金的浸出率为56.2%；氧化率92.8%时，金的浸出率为86.0%；氧化率97.6%时，金的浸出率为90.3%；氧化率98.9%时，金的浸出率达92.9%。由上述结果表明，硫化物的氧化率对氰化浸金具有显著的影响。

实施例7：

测定固液相比对预氧化的影响

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金1.76克/吨、硫9.2%、砷0.56%、碳1.84%。首先将矿样进行破碎至-200目100%,然后分别进行直接氰化浸金和通过本发明方法进行提金。

原矿直接氰化浸金：用水浆化、加石灰乳调节酸度并稳定在pH值～11.0，加***浸取初始浓度为4.0克/升，浸取固液比为1:3.0。采用滚瓶技术浸取24小时，金的浸出率仅为2.30%。

取矿样200克，加水400毫升，加入1升高压釜内。预氧化在如下条件下进行：搅拌500转/分，升温至220℃，再加氧气分压至1.0MPa便开始氧化试验，时间为4小时。经测定，硫化物氧化率在～98.0%，砷的锢化率>98%。

过滤经氧压氧化后的矿浆，滤饼加水制浆、加石灰乳调酸度并稳定在pH值～11.0,固液比为1:3.0，再加***浓度为4.0克/升，活性炭4.5%。用滚瓶技术结合CIL浸金技术，在室温下进行浸金试验24小时，金的浸出率为92.1%。

实施例8：

测定固液相比对预氧化的影响

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金1.76克/吨、硫9.2%、砷0.56%、碳1.84%。首先将矿样进行破碎至-200目100%,然后分别进行直接氰化浸金和通过本发明方法进行提金。

原矿直接氰化浸金：用水浆化、加石灰乳调节酸度并稳定在pH值～11.0，加***浸取初始浓度为4.0克/升，浸取固液比为1:3.0。采用滚瓶技术浸取24小时，金的浸出率仅为2.30%。

取矿样200克，加水600毫升，加入1升高压釜内。预氧化在如下条件下进行：搅拌500转/分，升温至220℃，再加氧气分压至1.0MPa便开始氧化试验，时间为4小时。经测定，硫化物氧化率在>98.0%，砷的锢化率>98%。

过滤经氧压氧化后的矿浆，滤饼加水制浆、加石灰乳调酸度并稳定在pH值～11.0,固液比为1:3.0，再加***浓度为4.0克/升，活性炭4.5%。用滚瓶技术结合CIL浸金技术，在室温下进行浸金试验24小时，金的浸出率为92.5%。

实施例9：

测定固液相比对预氧化的影响

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金1.76克/吨、硫9.2%、砷0.56%、碳1.84%。首先将矿样进行破碎至-200目100%,然后分别进行直接氰化浸金和通过本发明方法进行提金。

原矿直接氰化浸金：用水浆化、加石灰乳调节酸度并稳定在pH值～11.0，加***浸取初始浓度为4.0克/升，浸取固液比为1:3.0。采用滚瓶技术浸取24小时，金的浸出率仅为2.30%。

取矿样200克，加水800毫升，加入1升高压釜内。预氧化在如下条件下进行：搅拌500转/分，升温至220℃，再加氧气分压至1.0MPa便开始氧化试验，时间为3.5小时。经测定，硫化物氧化率在>98.0%，砷的锢化率>98%。

过滤经氧压氧化后的矿浆，滤饼加水制浆、加石灰乳调酸度并稳定在pH值～11.0,固液比为1:3.0，再加***浓度为4.0克/升，活性炭4.5%。用滚瓶技术结合CIL浸金技术，在室温下进行浸金试验24小时，金的浸出率为92.8%。

实施例10：

矿物颗粒对氧压氧化速率的影响：

本实施例用的微细粒碳质含砷硫化金矿的原生矿样中，含金1.76克/吨、硫9.2%、砷0.56%、碳1.84%。将矿样进行破碎至-320目100，以检测矿物颗粒的大小对预氧化硫化物速率的影响。

取矿样200克，加水600毫升，加入1升高压釜内。预氧化在以下条件下进行：搅拌500转/分，升温至220℃，再加氧气分压至1.0MPa便开始氧化试验。经测定，当试验进行到2小时时，硫化物的氧化率可达91.0%；当试验进行到2.5小时时，硫化物的氧化率可达98.0%左右。可见，降低矿物颗粒可以明显加快硫化物的氧化过程。

Claims (8)

1.一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于具体包括以下步骤：

（1）将微细粒碳质硫化原生金矿进行破碎后制浆；

（2）将矿浆加入高压釜，在高压釜内进行氧压氧化；

（3）对氧压氧化后的矿浆加活性炭进行CIL浸金；

（4）浸金结束后，将负载金的活性炭与矿浆分离。

2.根据权利要求1所述的一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于：所诉的微细粒碳质硫化原生金矿的化学成分为金≥2.5克/吨矿、铁砷比≥4.0。

3.根据权利要求1所述的一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于：所述的原生金矿中元素硫含量≥6.0%。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于：所述的将金矿破碎至-200目100%或以上。

5.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于：所述的制浆固液比为1:2.0-4.0。

6.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于：所述的在高压釜内进行氧压氧化，氧压氧化硫化物85%以上。

7.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于：所述的活性炭添加量为金矿原料质量的1.0-6.0%。

8.根据权利要求1-3中任何一项所述的一种从微细粒碳质含砷硫化金矿中提金的工艺，其特征在于：将负载金的活性炭与矿浆分离后，固体渣经氧化破坏***后送尾矿库。