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含金褐铁精矿回收金试验

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摘要:以某含金褐铁精矿为研究对象,对其进行摇床重选、浮选及氰化浸出工艺对比试验研究。结果表明:摇床重选和浮选的试验指标均较低,金回收效果不理想;氰化浸出工艺适宜处理该含金褐铁精矿,其具有操作简单、生产成本低等优点,在最佳的浸出条件下,可获得金浸出率92.80%的较好指标。

关键词:含金褐铁精矿;重选;浮选;氰化浸出;富集

引言

随着中国经济的不断发展,对黄金的需求量越来越大,但易处理金矿资源日益减少,因此在不断提高单一金矿石选矿指标的同时,综合回收其他金属矿石中的金显得尤为重要[1-2]。云南某含金多金属矿石性质较复杂,金属矿物种类繁多,矿石氧化程度参差不齐。根据矿床成因类型,其上部表层矿为氧化的晚期产物,矿石氧化程度较高,含硫较低,含铁矿物铁含量较高;氧化带的最下部和次生硫化物富集带的中上部,铁矿物多为低铁矿物。氧化矿石中金主要以细粒形式产出,其次为中粒及微细粒,金的载体矿物种类较多,除大部分与褐铁矿密切共生外,还有部分与磁铁矿、菱铁矿等共生密切,另有少量金矿物被包裹在脉石矿物中。金矿物与多种不同性质矿物的复杂嵌布关系是造成金回收流程复杂、回收难度大的主要原因。本文以该含金多金属矿石选铁工序获得的含金褐铁精矿(下称“褐铁精矿”)为研究对象,对其进行摇床重选、浮选和氰化浸出试验研究,寻求最佳的工艺及操作参数[3-7],为工艺优化及生产管理提供依据。

1试样性质

褐铁精矿主要成分为褐铁矿,其次为磁铁矿,少量水针铁矿、赤铁矿及菱铁矿;杂质矿物主要为脉石矿物,其次为黄铁矿、黄铜矿。褐铁精矿中金以细粒为主,其次为微细粒。其中,17.87%的金矿物分布于5μm以下,28.16%的金矿物分布于5~10μm,45.78%的金矿物分布于20μm以上。金矿物的载体矿物种类较多,除大部分与褐铁矿密切共生外,还有部分与磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等共生密切。金矿物与多种不同性质矿物的复杂嵌布关系是造成金回收难度大的主要因素。褐铁精矿主要化学成分分析结果见表1。

2试验结果与讨论

褐铁精矿金品位2.57g/t,其在总金中的分布率为10.01%,银品位27.63g/t,其在总银中的分布率为6.25%。对于金而言,当褐铁精矿金品位大于0.8g/t时即具有回收价值。褐铁精矿中银的嵌布粒度太细,78.63%的银矿物粒度小于0.01mm,回收成本较高,因此对于该褐铁精矿,将重点进行回收金的试验研究。为寻求最佳提金工艺,降低生产成本,对褐铁精矿进行摇床重选、浮选和直接氰化浸出试验。

2.1摇床重选依据自然金密度比褐铁矿大的特点,以及摇床重选对物料粒度的要求,褐铁精矿在进行摇床重选富集时,不再进行磨矿细度条件试验,直接以原始磨矿细度进行探索试验。试验流程见图1,试验结果见表2。由表2可知:由于褐铁精矿各矿物密度差异小,采用摇床重选的方法难以获得较好的选矿技术经济指标。因此,摇床重选不能有效地从褐铁精矿中回收金。

2.2浮选由于褐铁精矿中自然金与褐铁矿的可浮性差异较大,因此对其进行浮选试验,探索其采用浮选进行富集的可能性。试验流程见图2,试验结果见表3。由表3可知:由于金主要以微细粒形式嵌布于褐铁精矿中,因此细磨有利于金的回收;当磨矿细度-0.044mm占95%时,可获得金品位12.15g/t、金回收率33.90%的精矿。但是,在现有的磨矿细度范围内,大部分金不能得到较好的解离,表明采用浮选方法不能获得合格的精矿,同时金回收率比较低。因此,浮选法不适宜作为回收褐铁精矿中金的工艺。

2.3氰化浸出氰化浸出试验流程见图3。2.3.1磨矿细度磨矿细度是提高金浸出率的关键因素之一,是后续工序能否顺利进行的关键,因此首先进行磨矿细度试验。试验条件:石灰(10kg/t)调整pH值至10~11,液固比2∶1,搅拌器转速850r/min,氰化钠用量3kg/t,充气量0.2m3/(m3•h),浸出时间30h。试验结果见表4。由表4可知:随着磨矿细度的增加,金浸出率逐渐增大;当磨矿细度达到-0.044mm占85%时,金浸出率可达93.00%;继续增加磨矿细度,金浸出率略有减小。综合考虑,确定磨矿细度为-0.044mm占85%。2.3.2氰化钠用量CN-的初始浓度是影响金氰化浸出的重要因素之一,因此进行了氰化钠用量试验。试验条件:磨矿细度-0.044mm占85%,石灰(10kg/t)调整pH值至10~11,液固比2∶1,搅拌器转速850r/min,充气量0.2m3/(m3•h),浸出时间30h。试验结果见表5。由表5可知:随着氰化钠用量的增加,金浸出率逐渐升高;当氰化钠用量为3kg/t时,金浸出率达到93.39%;再增加氰化钠用量,金浸出率反而有所下降。因此,确定氰化钠用量为3kg/t。2.3.3液固比液固比也是影响金氰化浸出的重要因素,矿浆浓度太高,黏度大,物质扩散和传质受阻,导致金浸出效果差;矿浆浓度太低,为保证同等浸出效果,需要增加浸出和固液分离设备,同时增加氰化钠用量,从而增加了生产成本,因此进行液固比试验[1]。试验条件:磨矿细度-0.044mm占85%,石灰(10kg/t)调整pH值至10~11,氰化钠用量3kg/t,搅拌器转速850r/min,充气量0.2m3/(m3•h),浸出时间30h。试验结果见表6。由表6可知,随着液固比的增大,金浸出率整体呈增加趋势。综合考虑,选择液固比为2∶1。2.3.4浸出时间合理的浸出时间既能保证金浸出率,也能降低生产成本。试验条件:磨矿细度-0.044mm占85%,石灰(10kg/t)调整pH值至10~11,液固比2∶1,氰化钠用量3kg/t,搅拌器转速850r/min,充气量0.2m3/(m3•h)。试验结果见表7。由表7可知:随着浸出时间的增加,金浸出率逐渐增大;浸出时间为30h时,金浸出率达到92.61%;再延长浸出时间,金浸出率提高不大,因此选择浸出时间为30h。2.3.5充气量氧气在氰化钠水溶液中的溶解度约为8~10mg/L,在氰化浸出过程中,当CN-质量分数超过0.03%时,金的浸出速度取决于充气量。试验条件:磨矿细度-0.044mm占85%,石灰(10kg/t)调整pH值至10~11,液固比2∶1,氰化钠用量3kg/t,搅拌器转速850r/min,浸出时间30h。试验结果见表8。由表8可知:随着充气量的逐渐增大,金浸出率逐渐提高;当充气量为0.2m3/(m3•h)时,金浸出率达到93.00%;当充气量大于0.2m3/(m3•h)时,金浸出率提高幅度不大,因此选择充气量为0.2m3/(m3•h)。2.3.6稳定性试验在磨矿细度-0.044mm占85%,石灰(10kg/t)调整pH值至10~11,液固比2∶1,氰化钠用量3kg/t,搅拌器转速850r/min,浸出时间30h,充气量0.2m3/(m3•h)的最佳条件下,进行氰化浸出稳定性试验,结果见表9。由表9可知:在获得的最佳浸出条件下,金浸出指标波动不大,稳定性较好,可获得金浸出率92.80%的较好指标。

3结论

1)褐铁精矿中金以细粒为主,其次为微细粒。其中,17.87%的金矿物分布于5μm以下,28.16%的金矿物分布于5~10μm,45.78%的金矿物分布于20μm以上。金矿物的载体矿物种类较多,除大部分与褐铁矿密切共生外,还有部分与磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等共生密切。2)通过对褐铁精矿进行摇床重选、浮选试验表明:金在褐铁精矿中大多以连生体状态存在,各矿物密度差异小,难以采用摇床重选的方法获得较好的指标;金在褐铁矿中的嵌布粒度较细,在现有的磨矿细度范围内,大部分金不能得到较好解离,采用浮选方法不能获得合格精矿,同时金回收率比较低;这2种方法均不能获得理想的技术经济指标。3)采用氰化浸出法处理褐铁精矿,可获得较好试验指标。最佳浸出条件:磨矿细度-0.044mm占85%,石灰(10kg/t)调整pH值至10~11,液固比2∶1,氰化钠用量3kg/t,搅拌器转速850r/min,浸出时间30h,充气量0.2m3/(m3•h)。在此条件下,金浸出率可达到92.80%。

[参考文献]

[1]段胜红,甘胤,庄世明.含金磁铁精矿金综合回收选矿试验研究[J].云南冶金,2018(1):15-19.

[2]黄礼煌.黄金提取技术[M].3版.北京:冶金工业出版社,2012:63.

[3]王勇.含金砷硫精矿回收金的工艺研究[D].长沙:中南大学,2012.

[4]甘胤,吴建存,李刚.低品位含金硫精矿碱硫氧压浸金试验[J].有色金属(冶炼部分),2016(9):31-34.

[5]蔡殿忱,徐志明.金矿石化学处理工艺学[M].沈阳:东北大学出版社,1996.

[6]李培铮,吴延之.黄金生产加工技术大全[M].长沙:中南工业大学出版社,1995.

[7]黎鼎鑫.贵金属提取与精炼[M].2版.长沙:中南大学出版社,2013:146.

作者:田竣华 李从飞 徐述武 张宇宗 刘刚明 王德毛 单位:鹤庆北衙矿业有限公司

黄金杂志责任编辑:张雨    阅读:人次
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