金礦選礦工藝

時(shí)間：2015-07-20 15:44:10   作者：lynn   來源：鑫海棒磨機(jī)廠家

    自1887年應(yīng)用于礦山提取金銀以來，已有近百年的歷史，工藝比較成熟。由于其回收率高，對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng)，能就地產(chǎn)金，所以氰化法至今仍是黃金生產(chǎn)的主要方式之一。

    氰化法可分為攪拌氰化和滲濾氰化。攪拌氰化用以處理重選、混汞后的尾礦和浮選的含金精礦，或用于全泥氰化;而滲濾氰化用于處理浮選尾礦和低品位含金礦石的堆浸等。

    常規(guī)氰化法是一種很成熟的工藝，它包括浸出原料的制備;攪拌氰化浸出;逆流洗滌固液分離;浸出液凈化和脫氧;鋅粉置換和酸洗;熔煉鑄錠等主要作業(yè)。

    a、浸出原料制備：通常是將采出礦石經(jīng)破碎、磨礦(或選礦)，制備成適合氰化浸出的礦漿。磨礦細(xì)度視自然金的嵌布特性而定。對(duì)含金石英脈礦石，一般磨至60～70%-200目;而對(duì)硫化礦物含金礦石，多采用浮選富集，精礦再磨至90～95%-325目;對(duì)含砷或磁黃鐵礦高的礦石，則采取浮選精礦焙燒脫硫脫砷后，焙砂進(jìn)行氰化;此外尚有含炭高而干擾氰化浸出的礦石。

    b、攪拌氰化浸出：在礦漿濃度35～50%，pH值10～10.5，氰化物濃度0.03～0.06%的條件下，充分?jǐn)嚢杞?4小時(shí)以上。使95%以上的金被溶解為金氰絡(luò)合物。

    攪拌浸除槽有機(jī)械攪拌式和空氣攪拌式兩種。

    c、逆流洗滌固液分離：為使氰化浸出液與金渣得到充分分離，一般采用多臺(tái)單層或多層濃縮機(jī)組成多級(jí)逆流洗滌;采用過濾機(jī)進(jìn)行多級(jí)過濾洗滌;采用多臺(tái)濃縮機(jī)和過濾機(jī)組成聯(lián)合洗滌。后者國(guó)外比較常見，而國(guó)內(nèi)則主要是采用單層或多層濃縮機(jī)進(jìn)行多段逆流洗滌。

    d、浸出液的凈化和脫氧：從洗滌作業(yè)得到的浸出液(貴液)，通常含有70～80ppm甚至更高的固體懸浮物。為了給鋅粉置換作業(yè)準(zhǔn)備條件，必須使貴液中的懸浮物含量降到5～7ppm，含氧量降到1ppm一下，因此要對(duì)貴液進(jìn)行凈化和脫氧。

    e、鋅粉置換和酸洗：用鋅粉置換溶液中的金氰絡(luò)合物使金沉淀析出。為了使鋅粉獲得更有效的置換反應(yīng)，在溶液中應(yīng)保持0.005%左右的鉛鹽和0.05%左右的氰化物濃度。

    f、熔煉鑄錠：金泥與熔劑一般按1：0.8～1的配比，即硼砂30～40%，硝石25%，石英砂15～20%，螢石5～10%，其他為蘇打、氧化錳等。在1000～1100℃的爐溫進(jìn)行3小時(shí)左右的熔煉除渣，可獲得含金銀為85%以上的金錠(合質(zhì)金)。

    1).離子交換樹脂法

    離子交換樹脂法是使用離子交換樹脂從氰化礦漿中吸附回收金的方法，分RIP和RIL兩種提金方式。RIP稱為樹脂礦漿法，是先浸出后吸附，前蘇聯(lián)已應(yīng)用多年，西方世界僅有南非JoldenJubilee金礦一家采用;RIL是邊浸出邊吸附，據(jù)說還沒有工業(yè)應(yīng)用的例子。也有人將RIP和RIL合稱樹脂礦漿法。

    離子交換樹脂法的原理是：離子交換樹脂在溶液中能解離出兩種離子化基團(tuán)：不能進(jìn)行離子交換的固定離子(R)和與固定離子電性相反的可交換離子。按可交換離子所帶電荷的正負(fù)，離子交換樹脂分陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。在氰化礦漿中，金以陰離子絡(luò)合物Au(CN)的形式存在，所以采用離子交換樹脂法提金時(shí)，必須采用陰離子交換樹脂。用離子交換樹脂從氰化液中提金所發(fā)生的離子交換反應(yīng)是：

    R-OH+Au(CN)2-═R-Au(CN)2+OH-

    樹脂礦漿法提金的基本工藝過程是：

    (1)吸附：含金氰化液通過交換樹脂柱時(shí)，發(fā)生離子交換反應(yīng)，金在樹脂上吸附。

    (2)解吸：用解吸劑使樹脂上的金解吸進(jìn)入溶液。對(duì)弱堿性載金樹脂，可在常溫常壓下用pH=13的氫氧化鈉溶液解吸;對(duì)強(qiáng)堿性載金樹脂，可用次氯酸鈉法、酸性硫脲法、鋅氰絡(luò)合物法及硫氰絡(luò)合物法解吸。

    (3)回收金：用鋅粉置換法、堿液沉淀法或電解法從含金較富的解吸液中回收金。

    目前用于從氰化液中吸附金的離子交換樹脂有：強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂AM、AB-17，弱堿性離子交換樹脂AH-18、704，混合堿性離子交換樹脂AM-2B、A-2等。原蘇聯(lián)生產(chǎn)中較為廣泛使用的是AM-2B。AM-2B是一種大孔結(jié)構(gòu)的雙官能團(tuán)樹脂，它兼有比其他樹脂好的選擇性、機(jī)械強(qiáng)度及吸附、解吸性能。

    2).鋅絲置換法

    鋅絲置換法的基本原理是鋅與含金氰化浸出液作用，金被鋅置換轉(zhuǎn)化為金屬狀態(tài)而析出：

    2Au(CN)2-+Zn═2Au+Zn(CN)42-

    鋅絲置換法是在鋅絲置換沉淀箱(俗稱金柜)進(jìn)行的。鋅絲置換沉淀箱是一用木板、鋼板或水泥制成的敞口長(zhǎng)方形箱體。箱長(zhǎng)3.5～7米，寬0.45～1米，深0.75～0.9米。箱內(nèi)由橫間壁分成若干個(gè)(5～20個(gè))格，每格內(nèi)還有一個(gè)間壁。第一格一般用作含金溶液的澄清和添加氰化物(以提高溶液的氰化物濃度);zui后一格用于被溶液帶走的金泥;其余各格均放置有帶6～12目篩網(wǎng)的鐵框，且篩網(wǎng)上裝有鋅絲。這樣的結(jié)構(gòu)是為了使含金溶液由前到后流到每個(gè)裝有鋅絲的格中。手柄是固定于篩網(wǎng)上的。要定期輕輕提起上下抖動(dòng)使鋅絲松動(dòng)并使金泥脫離鋅絲沉積于箱底。金泥一般每月排入1～2次，平時(shí)排放口用木箱堵住。金泥是冶煉的原料。

    鋅絲置換法是從含金氰化液中提取金的傳統(tǒng)方法，早在1888年就得到工業(yè)應(yīng)用。該法消耗鋅絲和NaCN量大、所得金泥含鋅高及占地面積大，現(xiàn)已基本被廣泛使用的鋅粉置換法取代。但該法操作簡(jiǎn)單、不耗動(dòng)力且箱體容易制造，因此在我國(guó)的一些小型金礦和地方采金中仍有使用。

    3).攪拌氰化法

    攪拌氰化法是氰化浸出的工藝方法之一，是將含金礦石磨礦和分級(jí)后得到的礦漿濃縮水至適宜的濃度，置于浸出槽中，添加氰化液，充氣攪拌進(jìn)行浸出。此法適用于粒度小于0.3～0.4毫米的物料。

    攪拌氰化浸出法的主要設(shè)備是氰化浸出槽。根據(jù)攪拌方式的不同，氰化浸出槽分為三種：

    (1)機(jī)械攪拌式浸出槽是選金廠目前普遍使用的浸出槽。

    (2)空氣攪拌式浸出槽是利用壓縮空氣的氣動(dòng)作用來攪拌礦漿，較為常用的是巴丘克浸出槽。

    (3)空氣-機(jī)械聯(lián)合攪拌浸出槽是上述兩種槽子的結(jié)合，兼有效機(jī)械和空氣兩種攪拌裝置。主要優(yōu)點(diǎn)是金的溶解速度快。

    攪拌氰化浸出終了后，需用洗滌方法從礦漿中分離出含金溶液。洗滌方法有三種：

    一是傾析法：分間歇法和連續(xù)法。前者因操作時(shí)間長(zhǎng)及所用溶液量大等缺點(diǎn)而很少采用。連續(xù)傾析法按逆流原則進(jìn)行洗滌，即礦漿由前向后依次給入濃縮槽，而洗滌液則由后向前依次返回，這樣每次礦漿濃縮所用的洗滌液均用下一次濃縮時(shí)的溢流。這種洗滌方法可用串聯(lián)幾臺(tái)單層濃縮機(jī)或多層濃縮機(jī)實(shí)現(xiàn)。

    二是過濾法：用過濾機(jī)完成分離和洗滌作業(yè)。通常用連續(xù)式真空過濾機(jī)來完成。

    三是流態(tài)化法：洗滌過程是在洗滌柱中完成的。目前此法在我國(guó)選金廠沿處于試驗(yàn)階段。

    4).堆浸氰化法

    堆浸氰化法，又稱堆浸法、堆淋法，是氰化浸出的工藝方法之一，主要用于處理低品位金礦石。1971年世界上第一家工業(yè)規(guī)模的金堆浸場(chǎng)在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州投產(chǎn)，目前已發(fā)展成為成熟的工藝。

    堆浸氰化法是含金低品位礦石破碎或團(tuán)礦成為3～10毫米的塊礦，堆垛在防滲的底墊上，用氰化液從礦堆頂部噴淋，使礦石中的金溶解，含金貴液從礦堆中滲濾出來，匯集流入貴液池中。堆浸得到的含金貴液可用金屬鋅置換法、活性炭吸附法等回收金，回收后的貧液返回堆浸作業(yè)循環(huán)使用。堆浸氰化法生產(chǎn)成本低，可很快投產(chǎn)，堆浸規(guī)模可大可小，每堆礦石多可至數(shù)萬噸，在美國(guó)，每堆萬噸礦石是標(biāo)準(zhǔn)堆;品位低于0.6克/噸的礦石棉般不經(jīng)破碎直接堆浸，0.6～1.0克/噸的礦石破碎至一定粒度后堆浸，品位更高者粉碎后制粒堆浸。

    5)滲濾氰化法

    滲濾氰化法是氰化浸出的工藝方法之一，是基于氰化溶液滲透通過礦石層而使含金礦石中的金浸出的方法，適用于砂礦和疏松多孔物料。

    滲濾氰化法的主要設(shè)備是滲濾浸出槽。滲濾浸出槽通常為木槽、鐵槽或水泥槽。槽底水平或稍傾斜，呈圓形、長(zhǎng)方形或正方形。槽的直徑或邊長(zhǎng)一般為5～12米，高度一般為2～2.5米，容積一般為50～150噸。

    滲濾氰化法的工藝過程：

    (1)裝入礦砂及堿：要求布料均勻，粒度一致，疏松一致。有干法和濕法兩種裝法。干法適于水分在20%以下的礦砂，可用人工或機(jī)械裝礦。濕法是將礦漿用水稀釋后，用砂泵揚(yáng)送或沿槽自流入槽內(nèi)。

    (2)滲濾浸出：裝料完畢后即可把氰化液送入槽中。氰化液在槽中的流向有兩種：一種是上進(jìn)下出。即氰化液從槽頂注入，并在重力作用下自上而下通過礦砂層;一種是下進(jìn)上出，好氰化液靠壓力作用自下而上通過礦砂層。浸出完成后用水洗滌氰化尾礦。

    (3)尾礦排出：有干法和濕法兩種。干法通過槽底工作門排出氰化尾礦;濕法是用高壓水沖刷氰化尾礦，讓尾礦漿沿預(yù)先安排好的尾礦管(槽)流出。

    6).鋅粉置換法炭漿法

    鋅粉置換法是將鋅粉與含金溶液混合，金被鋅置換后沉淀，然后過濾，金粉與過剩的鋅粉進(jìn)入濾餅(即氰化金泥)，與脫金后液分離。其基本原理同鋅絲置換法。由于鋅粉單位重量的表面積比鋅絲大得多，所以鋅粉置換法的效率比鋅絲置換法大得多。

    在生產(chǎn)實(shí)踐中，含金溶液在置換沉淀之前，通常用脫氧塔脫氧。脫氧塔結(jié)構(gòu)見圖左。

    鋅粉置換的設(shè)備聯(lián)系圖右。鋅粉和含金脫氧溶液給入混合槽混合，然后通過槽底部的管自流下鋅粉置換沉淀器進(jìn)行沉淀和過濾，此時(shí)在真空泵吸力的作用金泥沉積于濾布上，而脫金溶液則透過濾布經(jīng)由支管和總管排出。金泥的卸出是間歇進(jìn)行曲，進(jìn)行連續(xù)置換沉淀時(shí)需有2～3個(gè)替換用的鋅粉置換沉淀器。

    鋅粉是用升華的方法使鋅蒸氣在大容積的冷凝器中迅速冷卻而制得的，粒度小于0.01毫米，很易氧化，因此在運(yùn)輸或貯存中必須嚴(yán)格密封。

   浮選法

    浮選法是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差別，經(jīng)浮選藥劑處理，使有用礦物選擇性地附著在氣泡上，達(dá)到分選的目的。有色金屬礦石的選礦，如銅、鉛、鋅、硫、鉬等礦主要用浮選法處理;某些黑色金屬、稀有金屬和一些非金屬礦石，如石墨礦、磷灰石等也用浮選法選別。

    浮選是黃金選礦廠處理脈金礦石應(yīng)用比較廣的方法之一。在大多數(shù)情況下，浮選法用于處理可復(fù)性很高的硫化礦物含金礦石，效果比較好。因?yàn)橥ㄟ^浮選不僅可以把金較大限度的富集到硫化礦物精礦中，而且可廢棄尾礦，選礦成本低。浮選法還用來處理多金屬含金礦石，例如金-銅、金-鉛、金-銻、金-銅-鉛-鋅-硫等礦石。對(duì)于這類礦石，采用浮選法處理能夠有效地識(shí)別選出各種含金硫化物精礦，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)礦物資源的綜合回收。此外，對(duì)于不能直接用混汞法和氰化法處理的所謂“難溶礦石”，也需要采用包括浮選在內(nèi)的聯(lián)合流程進(jìn)行處理。當(dāng)然浮選法也存在局限性;對(duì)粗粒嵌布、金粒度大于0.2毫米的礦石，對(duì)不含硫化物的石英質(zhì)含金礦石，調(diào)漿后很難獲得穩(wěn)定的浮選泡沫，采用浮選法就有困難。

    近年來，金礦石的浮選工藝有很大進(jìn)展，主要表現(xiàn)在工藝流程的革新、研制新藥劑、改進(jìn)設(shè)計(jì)等方面。采用尖端磨礦;尖端選別流程是目前浮選選金的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)外多數(shù)選金常采用兩段甚至三段，我國(guó)遂昌金礦、湘西金礦采用兩段磨礦;兩段特別流程;金的回收率提高2%～6%;改變藥劑制度，采用多種藥劑混合添加，也可改善選金效果，遂昌金礦和金廠峪金礦用丁胺黑藥和黃藥添加，金的回收率提高2%～5%。

    浮選的一般流程為：

    經(jīng)過洗凈和分級(jí)的礦物混合料經(jīng)攪拌桶攪拌均勻后被送入浮選機(jī)，金礦一般用碳酸鈉作調(diào)整劑，使黃金上浮。同時(shí)用丁黃藥與胺黑藥作補(bǔ)收劑，使金礦粉與礦渣分離，產(chǎn)出金精礦粉。新型浮選機(jī)中氣泡與礦粒動(dòng)態(tài)碰撞和氣泡顆粒結(jié)合體靜態(tài)分離的環(huán)境較好，有利于細(xì)粒或微細(xì)粒金礦的選別，另外，該浮選機(jī)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，因此比較適合于金礦的精選。浮選后的礦物精礦中一般含有較多的水分，需利用新型高效濃縮機(jī)把精礦水分降到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以輸送機(jī)，給料機(jī)銜接。

    由于浮選法只能將金較大限度地富集到各種硫化物精礦中，而且浮選的礦物粒度需要棒磨機(jī)等磨礦設(shè)備來達(dá)到，不能獲得成品金，因此，采用單一浮選流程的選金廠為數(shù)不多，一般是將浮選作為聯(lián)合流程的一個(gè)過程采用。目前我國(guó)采用單一浮選流程的選金有遂昌、岫巖等金礦以及一些地方群采小金礦。