关于难处理金矿预处理方法的研究

王淑凤

摘要：随着我国对黄金矿物的大量开发，易处理金矿储量越来越少，难处理金矿越来越受到相关研究者的重视。我国难处理金矿规模已经快达到已探明金矿规模的一半。因此，研究难处理金矿预处理方法，提高金矿提金效率迫在眉睫。在此背景下，下文针对难处理金矿的类型以及特點进行简要阐述，并对难处理金矿预处理技术方法进行分析，以供相关工作者参考。

关键词：难处理金矿；类型；特点；预处理方法

引言

随着国家经济的飞速发展，对有色金属的需求量增加。但高品位易处理矿石储存量有限，从而促使人们加大了对难处理金矿的关注热度，更有甚者着眼于矿山尾矿库的开采。然而，传统冶金工艺只适用于高品位或者易开采地区，在难处理金矿预处理中达不到理想的经济价值。因此，研究难处理金矿预处理方法的重要性不言而喻。

1难处理金矿的界定

现阶段，全世界提金技术都有了飞速发展，难处理金矿如何界定的问题也一直存在争议。目前，难处理金矿主要根据最成熟的提金工艺进行处理的结果进行界定，所以，这个问题在学术上没有明确的答案。而在行业内，很多研究人员都默认这样一个界定规则：若某一矿物在细磨处理后直接采用氰化法处理，黄金浸出率在80%以内，那么该矿石则被称之为难处理金矿。该类矿石在处理的过程中对生产工艺技要求很高，会产生较高的生产成本，而且还会造成一定程度的资源浪费，因此，研究难处理矿石预处理方法的重要性不言而喻。

2难处理金矿类型及其特点

金矿石由于结构复杂常常具有难选性，难处理金矿石按矿石类型大致可分为硫化矿、碳质矿和碲化矿3类，其具体特点如图1所示。

按难浸原因难处理金矿可分为物理难浸、化学难浸和电化学难浸。另外，生产中难浸金矿石大致分为5类：第一，物理难浸的碳质矿。已溶解的金被矿物质中碳元素中有机碳所吸附而流失；第二，物理难浸的硫化矿。金呈细粒或微细粒浸染其中，在浸出过程中形成的次生薄膜阻碍金的溶解（尤其银含量高时更为明显）；第三，化学难浸的硫化矿。硫化物与氰化物、氧或碱反应消耗大量的浸出剂，且生成的氰化物进入溶液后，增大了生成物浓度，严重降低了金的溶解速度；第四，化学难浸的碲化矿。碲化金在氰化物中的溶解速度很慢，甚至不溶；第五，电化学难浸的硫化矿。硫化物与金接触，导致金阳极溶解钝化，严重阻碍金的浸出。为提高金的浸出率，对难处理金矿石通常采用以下预处理及回收方法：第一，预处理。在氰化浸金前，对难处理金矿石进行预处理，如氧化焙烧、生物氧化和化学氧化等；第二，强化氰化。采用不同于常规氰化条件浸出难处理金矿石，如加压氰化、吸附浸出、多段浸出和搅拌强化等；第三，非氰化浸出。如硫脲浸出、氯化浸出和硫代硫酸盐浸出等；第四，合成剂助浸。在不同的反应阶段分别加入由不同电解质和络合物质组成的促进剂和抑制剂，使浸出反应的电化学平衡和络合平衡向着有利于金浸出的方向进行。

3难处理金矿预处理技术方法分析

3.1氧化焙烧技术

氧化焙烧技术是指在一定温度条件下，通过对难处理金矿中的含碳物质以及硫化物的氧化分解，使得硫化物包裹的金裸露出来，进而提高金的浸出率。然而，传统的氧化焙烧技术会在生产过程中产生三氧化二砷以及二氧化硫等有害气体，会对环境造成很大程度的污染。所以近些年来，固化焙烧、富氧焙烧、二段焙烧以及微波焙烧等方法被广泛应用到提金工艺中。固化焙烧是指通过熟石灰或者固体石灰等添加剂使砷和留固定在焙砂中，从而防止有害气体污染环境的技术方法；富养焙烧是指在焙烧过程中通入足够多的氧气，从而使硫元素得到充分反应生成二氧化硫的技术方法，而且这些高浓度二氧化硫可以用来生成硫酸，实现了资源的有效利用；二段焙烧是在一段焙烧的基础上进行再焙烧的过程，以达到使硫元素充分去除的目的；二段焙烧适用于处理砷含量较高的金矿石。但是，二段焙烧过程中需要设置除尘系统，以收集处理二段焙烧产生的烟气。微波焙烧是利用微波电磁场使金矿石内部产生热应力，达到金与脉石矿物接触界面产生裂隙的目的，从而增大金暴露的表面积，进而在氰化浸出时增加金与浸出剂的接触，促进金的浸出。

3.2微生物浸矿技术

微生物浸矿又称生物冶金技术，是一种细菌作用与湿法冶金技术相结合的新工艺，其借助细菌的生物化学作用，有针对性地将某种矿物从矿石中提取出来的一种冶金技术。它在处理贫矿、废矿、表外矿及难采、难选、难冶矿的堆浸和就地浸出中占有很大，其具备资源利用充分、生产成本低、基本无环境污染等优势，已经成为湿法冶金领域的受人们青睐的冶炼方法。在应用微生物浸矿技术时应注意以下四点原则：选择适宜的暴气方式和强度；选择适宜的细菌富集材料；注意混合菌种的最佳配比；注意尾液驯化的转变。

3.3加压氧化法

加压氧化法是对常规氧化浸出的改进方法，反应在高压釜中进行，通过升高温度和增大压力促进氧化反应的进行，使硫化物和砷化物被氧化，从而打开对金的包裹，提高后续浸金的浸出率。加压氧化法可以分为酸性方法和碱性方法两种，其中酸性氧化法是研究较多，发展前景较好的一种方法，该方法所用的介质主要是H2SO4和HNO3。

使用H2SO4作为介质时，酸性氧化法的主要反应式为：

4FeAsS+13O2+6H2O=4FeSO4+4H3AsO4

2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4

由上述反应产生的H3AsO4并不是最终产物，随着反应温度和酸度的变化，其中的砷主要以结晶状FeAsO4的形式沉淀而最终以固体废弃物的形式被排放，不会释放有毒气体进入尾气，所以这种工艺对环境较为友好。使用HNO3作为介质时，黄铁矿中的砷也会以FeAsO4的形式随矿渣排放.主要发生的反应为：

2FeS+10HNO3=Fe2（SO4）3+H2SO4+10NO+4H2O

3FeAsS+14HNO3=Fe2（SO4）3+FeAsO4+2H3AsO4+14NO+H2O

其中生成的NO会被釜中的氧化剂氧化，继续转化为HNO3，不会随尾气排放。

总结语

总而言之，黄金储备代表一个国家综合实力，其在国家国民经济的增长以及抑制通货膨胀方面都发挥着巨大的作用。目前我国已处理金矿存储量越来越少，高杂质含量的难处理金矿越来越多。因此，相关研究者必须加大对难处理金矿预处理技术的研究力度，不断创新预处理方法，从而为提金工作打下良好的基础。

参考文献：

[1]本报记者许勇.贵州紫金：开辟难处理金矿提金新途径[N].中国黄金报，2017-05-09（001）.

[2]马芳源，代淑娟，刘淑杰.中国难处理金矿石研究现状[J].黄金，2017，38（01）：64-67.

[3]张德明.合成促进剂和抑制剂在难处理金矿石回收中的应用[J].黄金，2017，38（08）：59-62.

[4]崔丙贵，康国爱，陈发上，吴为荣，胡诗彤，陈建福.生物氧化预处理高砷金精矿试验研究及应用[J].黄金，2017，38（08）：56-58.