難浸金礦的預(yù)處理技術(shù)工藝方法及原則

隨著金礦資源的不斷開采，易選金礦資源越來越少，相反的，難浸金礦資源開采利用不斷增多。但是由于難浸金礦的礦石性質(zhì)，決定了其選別的難度，采用傳統(tǒng)的金礦選礦工藝不能實現(xiàn)對金精礦的效能高選別，需要采用預(yù)處理技術(shù)。

難浸金礦的預(yù)處理技術(shù)

預(yù)處理工藝主要有焙燒法、生物氧化法、加壓氧化法、常壓氧化法、硝酸催化氧化法、微波焙燒法、超細磨法和磁脈沖技術(shù)以及其他預(yù)處理方法。這些工藝技術(shù)雖然方法不同，但目的都是使金與包裹體分離，使金裸露出來，從而提高金的浸出率。

1、焙燒法

焙燒法是在高溫下使難浸金礦中的硫化物和碳質(zhì)物氧化分解，將金暴露出來富集在一起，為后續(xù)氰化浸金創(chuàng)造有利條件。

焙燒法工藝成熟，對處理礦石適應(yīng)性強，既適用于硫化物包裹金，也適用于有碳質(zhì)物“劫金”的難浸礦石，投資相對較低，應(yīng)用尤為廣泛。該工藝對溫度的控制要求很高，若控制不好，會導(dǎo)致過燒或欠燒，使金的浸出率降低。焙燒溫度一般為454～815℃。

隨著國家對環(huán)境保護越來越重視，對廢氣、廢水和廢渣的排放控制越來越嚴格，近年來，對于環(huán)保的需要促使焙燒工藝得到一定改進，并由傳統(tǒng)的焙燒工藝發(fā)展了循環(huán)沸騰焙燒、二段焙燒、固化焙燒、富氧焙燒、微波焙燒和閃速焙燒等工藝。

焙燒法的優(yōu)點為：①礦石適應(yīng)性強、操作費用較低；②可以實現(xiàn)副產(chǎn)品的綜合回收，可產(chǎn)出硫酸、砒霜等作為化工原料，其他有價金屬也可同時回收。

缺點為：①煙氣中SO2會造成環(huán)境污染；②副產(chǎn)品的銷售受制于市場；③對脈石型包裹金等的礦物回收率不高；④銀回收率不高；⑤含砷不能高于5％。

2、加壓氧化法

加壓氧化法是在一定的溫度和壓力下，向金礦中加入酸或堿，將金礦中的砷化物和硫化物氧化，使金顆粒暴露出來，為隨后的氰化法浸金創(chuàng)造條件。此方法既可以處理金礦中的原礦，也可以處理金精礦。

根據(jù)金礦的礦物組成及性質(zhì)來選定不同的溶液介質(zhì)。當金礦中的脈石主要為石英和硅酸鹽等酸性物質(zhì)時，通常采用酸法加壓氧化；當金礦的脈石為含鈣、鎂的碳酸鹽等堿性物質(zhì)時，則采用堿法加壓氧化。

加壓氧化法根據(jù)所用溶液介質(zhì)的不同，分為酸法加壓氧化和堿法加壓氧化。酸法主要采用的是H2SO4介質(zhì)，還有以HNO3或氯化物為介質(zhì)的，堿法采用的介質(zhì)為NaOH。具體工藝流程見圖。

熱壓氧化法的優(yōu)點為：①無煙氣污染；②對含碳金精礦有一定的處理效果；③銀回收率高。

缺點為：①產(chǎn)生大量的酸性液體，需要進行中和后才能復(fù)用；②中和渣、氰化尾渣量都比較大，基本是一噸金精礦產(chǎn)出廢渣1．6～1．7t且均為危險廢物；③建造費用高，所有設(shè)備都要使用耐酸耐壓設(shè)備；④運行成本高；⑤不能實現(xiàn)綜合回收，熱壓氧化法一般的單位投資為4750元/t，運行成本為1450元/t。

3、生物預(yù)氧化法

生物氧化法是利用氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌等細菌的新陳代謝作用，氧化分解黃鐵礦和毒砂等硫化礦物，使硫、砷轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}和砷酸鹽溶解在溶液中，從而增大金粒與浸出劑的接觸面積，提高金的浸出率。

生物氧化法適應(yīng)于礦物中銅含量低的，否則將影響細菌生長，金精礦含硫不應(yīng)大于30％，否則將增加氧化成本及中和成本，不適合含有劫金炭的金精礦，可處理含砷大于5％以上的礦物。

生物氧化預(yù)處理過程按其工藝可劃分為堆浸和槽浸2種。堆浸工藝主要適用于處理低品位礦石，而槽浸工藝適用于處理高品位礦石或精礦。

生物氧化法的優(yōu)點為：①對周圍環(huán)境產(chǎn)生的危害性很小，無煙氣污染；②沒有副產(chǎn)品受制于市場的銷售問題。

缺點：①細菌適應(yīng)性差，特別是在高原地區(qū)，溫差較大，含氧量低，不利于細菌的生長；②產(chǎn)生大量的酸性液體，需要進行中和后才能復(fù)用；③中和渣、氰化尾渣量都比較大，基本是每噸金精礦產(chǎn)出廢渣1．6～1．8t，且均為危險廢物；④建造費用高，所有設(shè)備都要使用耐酸設(shè)備；⑤運行成本高；⑥礦物中的元素除了金銀外，都不能綜合回收；⑦預(yù)處理周期太長。

4、超細磨法

超細磨法就是將浮選金精礦超細磨至P80=10μm左右，使微細粒級金從包裹物中暴露出來，增大金與浸出劑的接觸面積，從而提高浸出率的方法。該方法工藝簡單，投資少，運行費用低，適合處理微細粒級金被硅酸鹽包裹的難浸金礦。具體實驗結(jié)果見表。

從超細磨法與其他常規(guī)預(yù)處理聯(lián)合工藝的應(yīng)用情況來看，該類工藝不僅能有效降低前期投資及運營成本，還有利于保護環(huán)境。

金礦樣品的特性及預(yù)處理原則

在金礦樣品的分析測試過程中，試料的焙燒和分解對測試結(jié)果起著至關(guān)重要的作用，但往往較容易被忽視。大量單質(zhì)硫和有機質(zhì)的存在，對金有較強的吸附和包裹能力；揮發(fā)性的砷、銻等物質(zhì)在低溫時易與金形成低沸點的合金，高溫焙燒時會損失部分金；方鉛礦試樣對高溫焙燒和王水分解效果不明顯等，都會嚴重影響分析數(shù)據(jù)的可靠性，分析結(jié)果往往偏低。

金礦預(yù)處理原則：針對不同種類的樣品采取不同的預(yù)處理方式，即參考監(jiān)控標準物質(zhì)的分析結(jié)果，又要考慮礦物的類型和礦物成分，在樣品的焙燒、分解方面做到精細化操作，分析結(jié)果的精密度顯著提高，準確度更加接近真值。

綜上所述，由于各種預(yù)處理工藝各有其優(yōu)缺點，且單一的預(yù)處理不能達到很好的效果，因此，針對不同金礦石的特點，采用合適的聯(lián)合工藝是難浸金礦石預(yù)處理的一個發(fā)展趨勢。