张治磊1李勇2 刘志信1
( 1〃山东招金矿业股份有限公司金翅岭金矿;2〃中国科学院大学青海盐湖所)
摘要某黄金矿山原氰化提金工艺采用原矿细磨后经C aO碱浸氧化预处理再常规全泥氰化的生产工艺流程，由于井下开采地质条件的变化，开采出的矿石金嵌布粒度较细且综合伴生砷、锑、碳有害元素，致使生产技术指标发生变化，金氰化浸出率仅为59〃81%。为实现企业利益的最大化，综合运用正交试验法对该难处理金矿石开展了NaOH、C aO2种药剂的碱浸预处理再氰化的试验研究并确定了最佳试验条件。试验结果表明：采用NaOH取代C aO进行碱浸预处理，磨矿细度控制在－0〃074m m95%，碱浸剂NaOH用量为100k g /t，碱浸温度为25℃，碱浸时间为18h，金矿石的氰化回收率提高为90%，经济效益显著，实现了矿山资源的有效利用。 关键词难处理金矿石正交试验碱浸预处理氰化回收率
某黄金矿山原氰化提金工艺为原矿细磨经氧化钙碱浸预处理后再全泥氰化，在原矿性质不变的情况下现场生产技术指标一直比较帄稳。随着矿石的深部开采，矿石性质越来越复杂，氰化浸金难度也越来越大。2012年6—7月上旬处理的金矿石含砷、碳、锑等有害元素，氰化浸出率极低，为59〃81%。为此，
应用正交法研究提高该难处理金矿石氰化回收率的方法，采用NaOH取代C aO进行碱浸预处理，以充分降低矿石中有害杂质的干扰，提高其碱浸预处理后效果，试验最终获得了满意的试验指标。
1矿石性质
1〃1矿样制备与分析
取难处理金矿样经破碎、混匀、缩分、细磨混匀后作样品待用，矿样主要元素含量分析结果见表1。
表1 矿样主要元素分析结果%
成分Au A g Cu Pb Zn
含量10〃 13微量0〃 03微量0〃 40
成分Fe S As S b C
含量6〃 083〃 130〃 880〃 650〃 76注: Au、A g含量单位为g / t。
由表1可知，矿石中的有益成分是金，而影响金
氰化浸出的杂质元素As、S b、C 的含量较高，属难处理矿石。
矿样工艺矿物学研究表明，矿石中主要金属硫化物为黄铁矿，次为毒砂，金属氧化物主要为褐铁
张治磊( 1988—)，男，助理工程师，265400 山东省招远市。矿，矿石中主要金属矿物黄铁矿、毒砂及辉锑矿占矿石矿物含量的6〃24%。脉石矿物主要为石英、白云母及白云石，其次为黑云母、方解石、长石及少量金红石、锆石、黏土质矿物等。脉石矿物占矿石矿物含量的93〃76%。矿石中金矿物粒度细小，－0〃037mm微细粒占金矿物总量的83〃01%，0〃074
～0〃037m m中粒金占金矿物总量的11〃69%，+0〃3mm大粒金仅占金矿物总量的5〃30%。矿石中金矿物的赋存状态以包裹金为主，占金矿物含量的61〃63%，其次为粒间金，占金矿物含量的27〃33%，裂隙金较少，占金矿物含量的11〃04%。1〃3金属矿物的嵌布特征
矿样中金矿物主要为自然金，其中含少量的银、铁，偶尔含锑。自然金颗粒粒度极不均匀，所见金颗
粒直径最大者大于0〃5m m，最小者小于0〃001mm。所见自然金主要分布于黄铁矿、毒砂的裂隙、粒间或
包裹于其中，有时与辉锑矿共生在一起，部分嵌布于
褐铁矿或石英等脉石矿物中。矿石中黄铁矿主要呈
半自形或他形晶粒状，以中细粒为主产出，有一部分
呈微细粒浸染于脉石矿物中，与毒砂、白铁矿共生关
系较为密切。辉锑矿主要呈他形晶粒状产出，嵌布
粒度较粗且呈极不均匀分布，与黄铁矿及毒砂间共
生关系不甚密切。毒砂主要呈自形晶粒状产出，粒
度相对最细，与黄铁矿共生关系比较密切。
1〃4金赋存状态分析
对矿样进行金物相分析，分析结果见表2。
裸露金
6〃 86
67〃 72
水帄 1 水帄 2 水帄 3 水帄 硫化物包裹金
硅酸盐矿物包裹金 2〃 42 0〃 85 23〃 89 8〃 39 A
B 88〃 13 89〃 05 89〃 43 89〃 21 89〃 94
89〃 24
1〃 81 0〃 19 3 3 NaOH
ε( Au )
2 试验研究 C 88〃 54 89〃 11 89〃 84 1〃 30
3 D 89〃 21 89〃 21 89〃 1
4 0〃 06 1 2〃 1 正交试验
A 59〃 33 58〃 54 59〃 08 0〃 25 1 在氰化工业中，石灰是最常用的碱，NaOH 又称
B CaO ε( Au )
58〃 95 59〃 37 58〃 63 0〃 32 2
粉末冶金烧结炉磨矿细度
碱浸剂 碱浸 碱浸 碱浸剂 ( － 0〃 074 mm )
/ % 用量 / ( k g / t ) 温度 / ℃ 时间 / h 浓度 / ‰ NaOH
95〃 0 100 25 18 5 ～ 6 A / % B / ( k g / t )
C / h
D / ℃ 85 40 6 25 90 70 12 45 95
100
18
65
表
4 以 N aOH 为碱浸剂正交试验结果 试验 序号 各因素水帄
A B C D 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3
试验
序号
A
B
C
D 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3
总第 538 期 现代矿业
2014 年 2 月第 2 期
表
2 金物相分析结果 表
6 正交试验极差分析结果
%
浴帘挂钩
金物相
金含量 / ( g / t )
金分布率 / % 碱浸剂 因素 指标
各水帄下指标的帄均值
较优
极差
为火碱，是一种常见的重要强碱，为了消除上述有害 杂质因素 的 影 响，分 别 采 用 N aOH ( 分 析 纯 ) 、
C aO ( 工业用) 做对比，进行加热碱浸预处理试验［1-3］
。
C D
A 1
B 2
C 3
D 2 。
58〃 83 58〃 54 59〃 59 0〃 76 3 58〃 98 59〃 14 58〃 83
0〃 16
2
以不同的 磨 矿 细 度 ( － 0〃 074 mm ) 、碱 浸 剂 用 量、碱浸时间、碱浸温度 4 个量为考察因素，依次为
A 、
B 、
C 、
D ，每个因素各取 3 个水帄，分别以 NaOH 、 C aO 为碱浸剂，采用正交表L 9 ( 3 ) 安排试验 。试
2〃 2 正交试验条件验证试验
以 NaOH 与 C aO 碱浸剂进行预处理，按表 6 所 得正交试验各碱浸剂的最佳组合条件，进行验证试 验，试验结果见表 7。
4
［4］
验因素水帄见表 3，试验结果分别见表 4、表 5。
表
3 正交试验因素水平安排 各因素取值
表
7 验证试验结果 水帄
1 CaO 85 〃 0 70 45 18 5 ～ 6
2 氰化 氰化 3
温度 时间 / ℃ / h 用量 / ( k g / t ) 原矿 金品位 / ( g / t ) 氰渣 金品位 / ( g / t ) 金 回收率 / %
βy ( Au ) / ( g / t ) 试验结果 βz ( Au ) / ( g / t )
ε( Au ) / % 25 36 1〃 20 10〃 50 1〃 05 90〃 00 25
36
1 〃 35
abaqus后处理
10 〃 50
4 〃 22
59 〃 81
由表 7 可知，使用 NaOH 与 C aO 2 种碱剂 10〃 50 1〃 32 87〃 43 10〃 50 1〃 25 88〃 10 10〃 50 1〃 17 88〃 86 10〃 50 1〃 13 89〃 24 10〃 50 1〃 03 90〃 19 10〃 50 1〃 17 88〃 86 10〃 50 1〃 00 90〃 48 10〃 50 1〃 12 89〃 33 9
3
3
声波识别2
1
10 〃 50
1 〃 05
90 〃 00
注: βy ( Au ) 为原矿金品位，βz ( Au ) 为氰渣金品位，ε( Au ) 为金回
收率。
表
5 以 CaO 为碱浸剂正交试验结果 按照最佳组合条件进行试验后，添加氧化钙的氰化 浸出率只有 59〃 81% ，添加 NaOH 为碱浸预处理剂 后氰化回收率获得极大提高，全泥氰化回收率可达 到 90〃 00% 。
3 经济效益分析
将试验结果应用于生产实践，2012 年 8—12 月 共计处理该含砷锑碳矿石 7〃 2 万 t ，井下开采矿石帄 均金 品 位 为 10〃 50 g / t ，氰化回收率由原来的 各因素水帄 βy ( Au ) / ( g / t ) 试验结果 βz ( Au ) / ( g / t )
ε( Au ) / % 59〃 81% 提 高 到 90〃 00% ，则 可 多 回 收 黄 金
228〃 23 k g ，按照黄金价格 270 元 / g 计算，通过氰化 10〃 50 4〃 29 59〃 14 10〃 50 4〃 26 59〃 43 10〃 50 4〃 26 59〃 43 10〃 50 4〃 42 57〃 90 10〃 50 4〃 25 59〃 52 10〃 50 4〃 39 58〃 19 10〃 50 4〃 22 59〃 81 10〃 50 4〃 29 59〃 14 9
3
3
2
1
10 〃 50
4 〃 38
58 〃 29
用正交表的直观分析法对试验结果进行极差分 析，其结果见表 6。
由表 6 可知，加入 NaOH 碱浸的最佳组合条件 为 A 3 B 3 C 3 D 1 ，加 入 C aO 碱浸的最佳组合条件为
回收率的提高可多为企业创造 6 162〃 21 万元的利 润，将使 用氢氧化钠后 多余的生产支出费用部分 1 840万元除去，则使用 NaOH 代替 C aO 进行技术改 造后仅 4 个月的时间就可为企业多增加 4 322〃 21 万元的利润，经济效益显著。
4 结 语
( 1) 某黄金矿山随着矿石的深部开采，矿石性 质越来越复杂，
2012 年 6 月井下新开采金矿石的主 要特点为含砷、碳、锑等有害元素，金嵌布粒度细微 且 分别浸染在黄铁矿、毒砂、石英、( 下转第169 页)
166
勾金玲刘军等：梅山铁矿降磷尾矿再选及脱水技术研究2014年2月第2期表5 150 mm超长锥旋流器试验结果
沉砂口直径/ mm压力/ M Pa产品名称浓度/ %产率/ %
0〃 20底流
溢流
给料
53〃 91
5〃 62
16〃 50
73〃 61
26〃 39
100〃 00
15 0〃 25底流溢
流
56〃 50
5〃 42
74〃 28
25〃 72给料16〃 50100〃 00
0〃 30底流
溢流
给料
58〃 21
5〃 06
16〃 50
75〃 93
24〃 07
100〃 00
0〃 20底流
溢流
给料
51〃 33
5〃 06
16〃 50
76〃 92
23〃 08
100〃 00
18 0〃 25底流溢
流
53〃 69
4〃 51
79〃 33
20〃 67给料16〃 50100〃 00
0〃 30底流
溢流
给料
54〃 52
3〃 70
16〃 50
83〃 22
16〃 78
100〃 00
0〃 20底流
溢流
给料
42〃 21
4〃 45
16〃 50
81〃 64
18〃 36
100〃 00
22 0〃 25底流溢
流
46〃 78
3〃 97
82〃 98
17〃 02给料16〃 50100〃 00
生命晶石0〃 30底流
溢流
给料
48〃 67
3〃 51
16〃 50
84〃 85
15〃 15
100〃 00
表6 旋流器工业试验结果
压力/ M Pa沉砂口直径/ mm产品名称浓度/ %产率/ %
20 底流溢
流
81〃 00
16〃 00
55〃 86
44〃 14给料29〃 00100〃 00有机玻璃加工设备
0〃 2526 底流溢
流
70〃 00
10〃 00
76〃 44
23〃 56给料29〃 00100〃 00
30 底流溢
流
61〃 00
7〃 00
85〃 70
14〃 30给料29〃 00100〃 00
虑到旋流器在工艺中的作用主要是在保证底流浓度的条件下，最大限度回收微细粒级，因此给矿压力和沉砂口直径分别选择0〃25 M Pa和30mm较为适宜。在该工艺操作条件下，底流浓度达到61〃00%、底流产率达到85〃70%，溢流浓度为7〃00%，溢流产率为14〃30%。同时取该条件下的底流产品进行了粒度分析，分析结果表明，－0〃0374mm粒级含量达到51〃55%。
在推荐的旋流器操作条件下，获得的旋流器底流给入陶瓷过滤机，得到了良好的过滤效果，滤饼厚度达到6mm，说明尾矿再选系统更换超长锥旋流器后，不仅显著提高了底流产率，而且能够满足再选工艺的整体要求，达到了预期的效果。
4结论
( 1) 降磷尾矿性能研究表明: 尾矿中铁含量为18〃78%，尾矿中－0〃074mm粒级含量为55〃17%，微细粒级含量较高，－0〃010m m含量达28〃07%。
( 2) 降磷尾矿旋流器再选试验研究表明: 选用 150mm超长锥型旋流器，在给矿浓度为16〃50% 的条件下，给矿压力和沉砂口分别为0〃25M Pa和18m m时，底流浓度达到53〃69%，底流产率达到79〃33%，与普通旋流器相比，底流产率和浓度能够明显提高。
( 3 ) 根据试验室研究结果，采用FX150-PU-K×16超长锥旋流器组取代原有尾矿再选系统中的FX-350
×6旋流器组，对现有尾矿再选工业生产系统进行了改造。在给矿浓度为29%的条件下，在给矿压力和沉砂口分别为0〃25 M Pa、30mm时，可获得底流浓度为61〃00%、底流产率为85〃70%、底流－0〃0374m m粒级含量为51〃55%的指标。旋流
器底流给入陶瓷过滤机也获得了良好的脱水效果。
( 4) 尾矿再选系统改造后，不仅显著提高了旋流器底流产率、减少了尾矿外排，而且能够满足再选工艺的整体要求，达到了预期的效果。
( 收稿日期2014-01-06)
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
( 上接第166页) 黏土等多种矿物中，选冶难度较大，氰化浸出率仅为59〃81%，是我国近年来所发现的难处理矿石类型之一。
( 2) 通过综合运用正交试验对该难处理金矿石开展了NaOH、C aO碱剂的碱浸预处理再氰化的试验研究，出了最佳试验条件。试验结果表明，在现行的技术条件下，采用NaOH取代C aO进行碱浸预处理，磨矿细度控制在－0〃074m m95%，NaOH 用量为100k g /t，碱浸温度为25℃，碱浸时间为
18h，金氰化回收率可提高为90〃00%，经济效益显著，为其他黄金矿山提供了经验借鉴。
参考文献
［1］徐天允，徐正春〃金的氰化与冶炼［M］〃沈阳: 沈阳黄金学院出版社，1985〃
［2］孙戬〃金银冶金［M］〃北京: 冶金工业出版社，1998〃
［3］周源〃金银选矿与提取技术［M］〃北京: 化学工业出版社，2006〃
［4］周康民，王璇〃正交试验在试验设计中的应用［J］〃江苏地质，1988，22( 4): 213-215〃
( 收稿日期2013-12-15)
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