『
選礦及綜合利用 』 黃金選礦-提煉技術(shù)簡介
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埃涅阿斯 提交日期：2010-03-26 16:36:00 訪問：739 回復(fù)：3 樓主
金在礦石中的含量極低，為了提取黃金，需要將礦石破碎和磨細(xì)并采用選礦方法預(yù)先富集或從礦石中使金分離出來。黃金選礦中使用較多的是重選和浮選，重選法在砂金生產(chǎn)中占有十分重要的地位，浮選法是巖金礦山廣為運用的選礦方法，目前我國80%左右的巖金礦山采用此法選金，選礦技術(shù)和裝備水平有了較大的提高。
（一）破碎與磨礦
據(jù)調(diào)查，我國選金廠多采用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎，采用標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)中碎，而細(xì)碎則采用短頭型圓錐碎礦機(jī)以及對輥碎礦機(jī)。中、小型選金廠大多采用兩段一閉路碎礦，大型選金廠采用三段一閉路碎礦流程。
為了提高選礦生產(chǎn)能力，挖掘設(shè)備潛力，對碎礦流程進(jìn)行了改造，使磨礦機(jī)的利用系數(shù)提高，采取的主要措施是實行多碎少磨，降低入磨礦石粒度。
（二）重選
重選在巖金礦山應(yīng)用比較廣泛，多作為輔助工藝，在磨礦回路中回收粗粒金，為浮選和氰化工藝創(chuàng)造有利條件，改善選礦指標(biāo)，提高金的總回收率，對增加產(chǎn)量和降低成本發(fā)揮了積極的作用。山東省約有10多個選金廠采用了重選這一工藝，平均總回收率可提高2%～3%，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益好，據(jù)不完全統(tǒng)計，每年可得數(shù)百萬元的利潤。河南、湖南、內(nèi)蒙古等?。▍^(qū)）亦取得好的效果，采用的主要設(shè)備有溜槽、搖床、跳汰機(jī)和短錐旋流器等。從我國多數(shù)黃金礦山來看，浮—重聯(lián)合流程（浮選尾礦用重選）適于采用，今后應(yīng)大力推廣階段磨礦階段選別流程，提倡能收、早收的選礦原則。
（三）浮選
據(jù)調(diào)查，我國80%左右的巖金礦山采用浮選法選金，產(chǎn)出的精礦多送往有色冶煉廠處理。由于氰化法提金的日益發(fā)展和企業(yè)為提高經(jīng)濟(jì)效益，減少精礦運輸損失，近年來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，多采取就地處理（當(dāng)然也由于選冶之間的矛盾和計價等問題，迫使礦山就地自行處理）促使浮選工藝有較大發(fā)展，在黃金生產(chǎn)中占有相當(dāng)?shù)闹匾匚?。通常有?yōu)先浮選和混合浮選兩種工藝。近年來在工藝流程改造和藥劑添加制度方面有新的進(jìn)展，浮選回收率也明顯提高。據(jù)全國40多個選金廠，浮選工藝指標(biāo)調(diào)查結(jié)果表明，硫化礦浮選回收率為90%，少數(shù)高達(dá)95%～97%;氧化礦回收率為75%左右;個別的達(dá)到80%～85%。近年來，浮選工藝流程的革新改造以及科研成果很多，效果明顯。階段磨浮流程，重—浮聯(lián)合流程等，是目前我國浮選工藝發(fā)展的主要趨勢。如湘西金礦采用重—浮聯(lián)合流程，進(jìn)行階段磨礦階段選別，獲得較好指標(biāo)，回收率提高6%以上；焦家金礦、五龍金礦、文峪金礦、東闖金礦等也取得一定的效果。又如新城金礦，原流程為原礦直接浮選，由于含泥較高（礦石本身含泥高，再加采礦尾砂膠結(jié)充填強度不夠，帶入部分泥砂）使選礦指標(biāo)連續(xù)下降。經(jīng)考查試驗，采用了泥砂分選工藝流程，回收率由93.05%提高到95.01%，精礦品位135g/t提高到140g/t，穩(wěn)定了生產(chǎn)。金廠峪金礦由于原礦品位逐年下降，因此使浮選指標(biāo)降低，經(jīng)與沈陽黃金學(xué)院等單位合作試驗研究采用分支浮選工藝，提高了浮選指標(biāo)和精礦品位。這一科研成果（于1988年1月黃金總公司通過了技術(shù)鑒定），為浮選工藝改造得到了新的啟示。當(dāng)然，浮選法和其他方法一樣不是萬能的，不可能對所有含金礦石都有效，主要還要考慮礦石性質(zhì)，在選擇工藝流程時，需進(jìn)行多方面的論證和試驗。
近幾年來，為提高分選效果，在工藝不斷改進(jìn)的同時，對藥劑添加制度和混合用藥方面也作了不少改進(jìn)和研究，在加藥實現(xiàn)自動控制方面也有新的進(jìn)展。
（四）化選-水冶提金工藝
1.混汞法提金
混汞法提金工藝是一種古老的提金工藝，既簡便，又經(jīng)濟(jì)，適于粗粒單體金的回收。我國不少黃金礦山還沿用這一方法。隨著黃金生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，混汞法提金工藝也不斷得到了改進(jìn)和完善。由于環(huán)境保護(hù)要求日益嚴(yán)格，有的礦山取消了混汞作業(yè)，為重選、浮選和氰化法提金工藝所取代。
在黃金生產(chǎn)中，混汞法提金工藝仍有其重要的作用，在國內(nèi)外均有應(yīng)用實例。目前河北張家口、遼寧二道溝、吉林夾皮溝、山東沂南等不少金礦應(yīng)用了此工藝。遼寧二道溝金礦原為單一浮選流程，根據(jù)礦石性質(zhì)改為混汞加浮選聯(lián)合流程，總回收率提高7.81%(混汞回收率達(dá)64.6%)，尾礦品位由0.74g/t降到0.32g/t，年獲效益為158萬元?；旃ㄌ峤鸸に囮P(guān)鍵在于如何采取防護(hù)措施，消除汞毒污染。
2.氰化法提金工藝
氰化法提金工藝是現(xiàn)代從礦石或精礦中提取金的主要方法。氰化法提金工藝包括：氰化浸出、浸出礦漿的洗滌過濾、氰化液或氰化礦漿中金的提取和成品的冶煉等幾個基本工序。我國黃金礦山現(xiàn)有氰化廠基本采用兩類提金工藝流程，一類是以濃密機(jī)進(jìn)行連續(xù)逆流洗滌，用鋅粉置換沉淀回收金的所謂常規(guī)氰化法提金工藝流程（CCD法和CCF法），另一類則是無須過濾洗滌，采用活性炭直接從氰化礦漿中吸附回收金的無過濾氰化炭漿工藝流程(CIP法和CIL法)。
常規(guī)氰化法提金工藝按處理物料的不同又分兩種：一種是處理浮選金精礦或處理混汞、重選尾礦的氰化廠。采用這種工藝的多是大型國營礦山。如河北金廠峪；遼寧五龍、河南楊寨峪；山東招遠(yuǎn)、新城、焦家、三山島金礦。另一種是處理泥質(zhì)氧化礦石，采用全泥攪拌氰化的提金廠。如吉林海溝；黑龍江團(tuán)結(jié)溝；安徽新橋金銀礦等礦山。
我國早在30年代已開始使用氰化法提金工藝。臺灣金瓜石金礦在1936～1938年期間，采用氰化-鋅粉置換工藝提取黃金，年產(chǎn)黃金15萬兩。
進(jìn)入20世紀(jì)60年代后，為了適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大力發(fā)展礦產(chǎn)金的生產(chǎn)，在一些礦山先后采用間歇機(jī)械攪拌氰化法提金工藝和連續(xù)攪拌氰化法提金工藝取代滲濾氰化法提金工藝。1967年，首先在山東招遠(yuǎn)金礦靈山和玲瓏選金廠實現(xiàn)了連續(xù)機(jī)械攪拌氰化工藝生產(chǎn)黃金，氰化法提金由70%提高到93.23%，從此連續(xù)機(jī)械攪拌氰化法提金工藝在全國各大金礦迅速獲得推廣。1970年金廠峪金礦、1977年五龍金礦氰化廠相繼建成投產(chǎn)，此后國內(nèi)又陸續(xù)建成投產(chǎn)了一批機(jī)械攪拌氰化廠，氰化法提金工藝進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。
黃金生產(chǎn)的不斷發(fā)展和金礦資源的迅速開發(fā)，自20世紀(jì)80年代起泥質(zhì)高的含金氧化礦石大量增加，開發(fā)對這類礦石進(jìn)行全泥氰化攪拌浸出的研究，并在黑龍江團(tuán)結(jié)溝金礦建設(shè)一座日處理500t礦石的氰化廠，1983年投入生產(chǎn)。從此，全泥氰化法提金工藝日漸推廣應(yīng)用，先后在河南、吉林、河北、陜西、內(nèi)蒙古等地采用此法建廠提金。與此同時，為解決泥質(zhì)氧化礦石在濃密過濾固液分離上的困難，于1979年11月長春黃金研究所開始對團(tuán)結(jié)溝金礦的礦石采用無過濾的炭漿法提金工藝，進(jìn)行了歷時兩年的試驗研究，獲得了成功。在此基礎(chǔ)上，于1984年8月在河南靈湖金礦自行設(shè)計利用國產(chǎn)設(shè)備建成我國第一座日處理50t礦石的炭漿法提金廠。使我國氰化法提金工藝向前邁進(jìn)了一大步。炭漿法提金工藝成為處理泥質(zhì)氧化礦石的巖金礦山就地產(chǎn)金的重要方法之一。此后在吉林、河南、內(nèi)蒙古、陜西等地建起了炭漿法提金廠。1984年末，冶金工業(yè)部黃金局為推動炭漿法提金工藝在我國的應(yīng)用，移植消化國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，與美國戴維麥基公司合作，在陜西省西潼峪金礦、河北省張家口金礦，分別建起了一座日處理礦石250t（西潼峪）和一座450t（張家口）的炭浸提金廠。據(jù)調(diào)查張家口金礦達(dá)到93.54%（1988年炭漿回收率為90.25%）的回收率。
依*科學(xué)大搞技術(shù)革新的試驗研究，使我國黃金生產(chǎn)技術(shù)水平有較大提高。如金廠峪金礦研究采用鋅粉代替鋅絲置換金泥成功，使置換率達(dá)到99.89%，金泥含金品位明顯提高，鋅耗量由原鋅絲置換的2.2kg/t降到0.6kg/t，生產(chǎn)成本大幅度降低。繼而在招遠(yuǎn)、焦家、新城、五龍等礦山推廣應(yīng)用也取得明顯效果。低品位氧化礦石的堆浸工藝，在丹東虎山金礦試驗成功后，相繼在河南、河北、遼寧、云南、湖北、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、陜西等省區(qū)推廣應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效果明顯，為低品位氧化礦的開發(fā)利用開辟了道路。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前采用堆浸法生產(chǎn)的黃金年產(chǎn)量達(dá)到萬兩以上（僅河南省堆浸生產(chǎn)的黃金累計為1.3萬兩），但與發(fā)達(dá)國家相比，我國堆浸規(guī)模較小，一般為1×103～3×103t/堆，萬t/堆的較少，在技術(shù)上也存在較大的差距，1988年陜西太白縣雙王金礦大型萬噸級堆浸場投產(chǎn)，取得可喜的成果（礦石品位1.5g/t）。
國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)消化（如美國的高效濃密機(jī)，雙螺旋攪拌浸出槽，日本的馬爾斯泵，帶式過濾機(jī)等），使我國黃金生產(chǎn)在裝備水平和技術(shù)水平上又有了進(jìn)一步的提高，同時也促進(jìn)了我國黃金選礦設(shè)備向高效、節(jié)能、大型化、自動化方向發(fā)展。在硫脲提金、硫代硫酸鹽提金，預(yù)氧化細(xì)菌浸出，加壓催化浸出，樹脂吸附等新工藝的科學(xué)研究方面，近年來也有新的進(jìn)展。1979年長春黃金研究所進(jìn)行硫脲提金試驗獲得成功，并于1984年在廣西龍水礦建成一座日處理浮選金精礦10～20t的硫脲提金車間（1987年通過部級鑒定）。其他工藝雖處于試驗研究階段和正準(zhǔn)備建廠投產(chǎn)，足以說明我國提金技術(shù)已發(fā)展到一個新的水平。
（五）金的冶煉與回收
黃金冶煉是黃金生產(chǎn)中最后一道工序，其產(chǎn)品為成品金。冶煉有粗煉和精煉之分。精粗煉產(chǎn)品為合金（俗稱合質(zhì)金），我國黃金礦山就地產(chǎn)金多為合質(zhì)金，直接交售給銀行。黃金富礦塊和各種金精礦運往有色冶煉廠加工提煉成品金（俗稱含量金）。建國40年來，黃金冶煉和綜合回收發(fā)展較快，冶煉技術(shù)和工藝裝備水平不斷提高，冶煉成本日益降低，促進(jìn)了黃金生產(chǎn)的發(fā)展。
1.黃金礦山金的就地冶煉
70年代以前，黃金生產(chǎn)處于初步發(fā)展階段，除少數(shù)礦山開始采用氰化法提金工藝外，礦山就地產(chǎn)金主要是從砂礦重選所得的自然金和精礦的冶煉，以及混汞法提金工藝產(chǎn)出的汞膏為原料就地冶煉，就地產(chǎn)金量僅占總產(chǎn)量的30%，70%的金依*有色冶煉廠回收。
1970年以后，黃金生產(chǎn)逐步發(fā)展，氰化法提金工藝日益廣泛地應(yīng)用，礦山就地產(chǎn)金量日漸增多，1985年礦山成品金的產(chǎn)量已占全國黃金產(chǎn)量的70%，選廠產(chǎn)出的精礦產(chǎn)品大部分就地氰化冶煉產(chǎn)出成品金。
礦山就地冶煉多數(shù)采用傳統(tǒng)的坩堝法熔煉，因生產(chǎn)工藝和處理物料性質(zhì)不同，所產(chǎn)合質(zhì)金的含金量也不一樣，直接交售銀行因含金量不高或含銀不計價等原因，有的礦山為提高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益采取了化學(xué)法除雜再次熔煉或電解法進(jìn)行金銀分離精煉。焦家金礦曾于1984年試驗采用水冶新工藝，將氰化金泥經(jīng)電氯化除去*金屬（用水溶液氯化法提金和氨浸法提銀）獲得含金品位99.9%成品金和含銀99.9%的銀錠，金泥中的銅、鉛也同時回收（用濕法處理金泥有被推廣的趨勢）。招遠(yuǎn)金礦成功地研制出一種Φ1.5×1.8m的轉(zhuǎn)爐熔煉金泥，取代了過去的坩堝熔煉，降低了成本，改善了勞動條件。這一方法在山東新城金礦等礦山普遍推廣應(yīng)用，效果較好。
招遠(yuǎn)冶煉廠是我國自行研究、設(shè)計和建設(shè)的第一家黃金冶煉廠，專門處理多金屬硫化物金精礦，以提取黃金為主，同時回收銀、銅、鉛、硫等，是綜合冶煉、化工為一體的新型企業(yè)。招遠(yuǎn)冶煉廠的建成投產(chǎn)，為我國黃金生產(chǎn)冶煉工藝填補了一項技術(shù)空白，采用焙燒-酸浸-（鹽浸）-氰化浸出聯(lián)合工藝，解決了長期以來采、選、冶之間的生產(chǎn)矛盾，解決了金精礦長途外運損失（年損失率2%～3%），運輸壓力大和綜合利用問題。
該廠生產(chǎn)流程的設(shè)計，吸收國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗，采用真空帶式過濾機(jī)作浸渣的洗滌過濾設(shè)備，采用軸流式氰化浸出槽進(jìn)行三次浸出、三次固液分離和浸渣的洗滌，工藝流程先進(jìn)。
2.有色冶煉廠伴生金的回收
在黃金生產(chǎn)中，多金屬礦石伴生金的回收占有相當(dāng)?shù)牡匚?。金和銅、鉛等有色金屬一道被選入精礦中，在銅、鉛冶煉中，金、銀得到回收。為增產(chǎn)黃金，全國一些有色冶煉廠先后建起貴金屬綜合回收車間，到1985年止，全國已有20余個，除沈陽冶煉廠外，主要還有株洲、上海、云南、重慶、武漢、富春江等冶煉廠及天津、太原電解銅廠等。其中，沈冶、上冶、株冶三大冶煉廠伴生金的產(chǎn)量，占全國伴生金總產(chǎn)量的90%以上，是我國黃金生產(chǎn)的一支重要力量。這些企業(yè)伴生金的回收系基于在銅鉛冶煉過程中，金銀富集在粗銅和粗鉛內(nèi)，電解精煉粗銅和粗鉛時，金銀沉積于電解陽極泥中，因此，從陽極泥中提取金銀是回收伴生金銀的主要途徑。
銅陽極泥的處理工藝，得到了較快的發(fā)展，通過不斷改革和創(chuàng)新，使傳統(tǒng)的火法生產(chǎn)流程更加成熟和完善，半濕法聯(lián)合流程和全濕法工藝新流程試驗成功并先后投入生產(chǎn)，使我國冶煉技術(shù)和裝備水平都有較大的提高。如火法脫銅工序的改進(jìn)，有價元素的綜合回收，爐體的改進(jìn)和吸塵系統(tǒng)的完善等等。還有電解槽的改造，中頻爐的推廣應(yīng)用等都使火法冶煉工藝逐漸成熟和完善，使技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提高。由于火法冶煉工藝流程具有技術(shù)條件穩(wěn)定，工藝成熟、綜合利用程度高，對原料的適應(yīng)性強，處理能力大，成本費用低等優(yōu)點，至今仍是沈冶、株冶和上冶等冶煉廠普遍應(yīng)用的方法。富春江冶煉廠、武漢冶煉廠、重慶冶煉廠先后采用全濕法流程新工藝都取得明顯效果。云南冶煉廠、天津電解銅廠采用選冶聯(lián)合流程獲得成功并投產(chǎn)，也取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。硫酸燒渣提金工藝的試驗成功與應(yīng)用，也為我國黃金生產(chǎn)和充分利用資源創(chuàng)出了新路。
（六）堆浸生產(chǎn)工藝
我國金礦資源中，低品位氧化礦石量占有一定的比例，處理這類礦石采用常規(guī)氰化法提金工藝經(jīng)濟(jì)上不合算，而采用堆浸生產(chǎn)工藝尚有經(jīng)濟(jì)效益。今后進(jìn)一步擴(kuò)大堆浸生產(chǎn)規(guī)模，是增加我國黃金產(chǎn)量的途徑之一。20世紀(jì)70年代末，我國就開始了對低品位含金氧化礦石的堆浸生產(chǎn)工藝的研究，在遼寧丹東虎山金礦試驗成功小規(guī)模生產(chǎn)后，相繼在河南靈湖、銀洞坡，云南墨江，河北崇禮，內(nèi)蒙古赤峰等地區(qū)的一些礦山推廣應(yīng)用，取得比較滿意的經(jīng)濟(jì)效果，為低品位的含金氧化礦石的開發(fā)利用開辟了道路。由于堆浸提金工藝簡單，操作容易，投資少，效益好，上馬快，因此堆浸提金工藝發(fā)展很快。近年來，國務(wù)院和黃金總公司十分重視，堆浸生產(chǎn)工藝又有新的發(fā)展，堆浸規(guī)模和數(shù)量都有新的增長，生產(chǎn)技術(shù)也在不斷完善和提高。制粒技術(shù)和活性炭吸附柱的應(yīng)用以及載金炭解吸電沉積處理工藝的發(fā)展，更為堆浸提金工藝的推廣應(yīng)用增加了新的活力。
據(jù)不完全統(tǒng)計，共有10個省區(qū)30余個堆浸礦點，即河南、河北、云南、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧、甘肅、廣西、山西和湖北等省區(qū)進(jìn)行了堆浸生產(chǎn)或小型試驗和現(xiàn)場服務(wù)工作。
作者：
埃涅阿斯 提交日期：2010-03-26 16:36:42
金礦尾礦治理與利用
金礦尾礦粉塵遇風(fēng)容易飛揚，遇水容易流失，長期堆放，不僅占用大量土地，同時尾礦粉塵對周圍環(huán)境構(gòu)成危害，本文就尾礦污染現(xiàn)狀提出幾種簡易的治理方法。
一、金礦尾礦污染現(xiàn)狀
招遠(yuǎn)市現(xiàn)有金礦尾礦庫大小近百個，大多呈山谷形、山坡形和平地形，多數(shù)已被覆土造田，有的正在使用，還有一部分沒有被覆土，也有的盡管壓了一層薄土，易形成第二次粉塵危害，仍對周圍環(huán)境造成影響。
由于金礦尾礦粒度細(xì)，并含有選礦藥劑以及金屬離子，一遇大風(fēng)，特別是干季3—6月份，將尾礦刮得黃砂驟起、塵土飛揚，落入村莊、農(nóng)田、果園，使其受到污染侵害，由此而產(chǎn)生的污染糾紛將直接影響社會的安定團(tuán)結(jié)。
尾礦對環(huán)境污染大體通過三種途徑：一種是尾礦在風(fēng)化過程中逸出某些有害氣體，經(jīng)大氣傳播而進(jìn)行污染；另一種是極細(xì)的尾礦砂粒受風(fēng)吹的作用（甚至可形成沙暴），使周圍環(huán)境受到嚴(yán)重危害；三是遇到汛期，尾礦連同雨水流入農(nóng)田、河流，使地下水造成危害。
綜上所述，尾礦污染占用土地，損害景觀，破壞土壤，危害生物，淤塞河道，污染大氣。
二、尾礦污染控制方法
對尾礦治理與利用最為簡單可行的幾種方法為：一是覆土造田。在土壤比較充足的地區(qū)可采用壓10－20厘米土的方法而后進(jìn)行種植，覆土造田，擴(kuò)大耕地面積，這種方法適用于呈山谷形的尾礦庫。多年來，這種方法已得到肯定。但也有因壓的土層較薄，造成粉塵二次危害的。
二是利用有機(jī)廢棄物，對金礦尾礦粉塵采取可降解性固化、封閉，選擇適當(dāng)種子和基質(zhì)使植物迅速發(fā)芽、成長以達(dá)到植被利用目的。這種治理尾礦的方法，通過幾年的實踐，摸索出一些經(jīng)驗，尤其是在可降解固化廢料選擇、基質(zhì)、種子選擇以及種子發(fā)芽時間等做了多項實驗，有些已獲成功。它克服了占用大量土層、受尾礦形狀所限治理不便等弊端。同時在沙漠治理等方面也大有可為。
三是利用尾礦開發(fā)建筑材料。金礦尾礦中某些硅砂、砂巖或脈石英可被利用。磚是最常見的建筑材料，用尾礦制磚也是很好的利用方法，摻加一定量的石灰制成磚坯，然后送入碳化室，通入CO2碳化成磚，不但增加磚的壓強，減少取土毀地，而且經(jīng)濟(jì)效益也相當(dāng)可觀。尾礦還可以制造平板玻璃及各種保溫、隔熱、隔音材料。此外，從尾礦中提取有用金屬技術(shù)也已被利用。
三、尾礦治理的幾點建議
黃金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量尾礦，因此要把握好幾個問題。一是尾礦庫選址必須合理，這是治理、利用尾礦庫的基礎(chǔ)。二是用完的尾礦庫立即覆地造田。一般覆土厚度要在400—600毫米以上，適用種植，使尾礦不再污染。三是種植能覆蓋壩面的植物，如枝葉稠密、根莖發(fā)達(dá)、繁殖容易的植物，能保土固堤，達(dá)到徹底的治理效果。四是對金礦尾礦，制定嚴(yán)格的管理制度，誰污染誰治理，誰開墾誰利用，獎罰兌現(xiàn)，保證尾礦治理的順利實施。
作者：
埃涅阿斯 提交日期：2010-03-26 16:42:01
金礦資源難選冶技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景
一、國內(nèi)難處理金礦資源的分布狀況及特點：
我國難處理金礦資源比較豐富，現(xiàn)已探明的黃金地質(zhì)儲量中，約有1000噸左右屬于難處理金礦資源，約占探明儲量的1/4。這類資源分布廣泛，在各個產(chǎn)金省份中均有分布。其中，貴州，云南、四川、甘肅、青海、內(nèi)蒙、廣西、陜西等西部省份占有較大比重，遼寧、江西、廣東、湖南等省區(qū)也有較大的儲量。主要的資源礦區(qū)如：廣西金牙金礦（30噸）、貴州爛泥溝礦區(qū)（52噸）、貴州紫木函礦區(qū)（26噸）、貴州丫他礦區(qū)（16噸），云南鎮(zhèn)源冬瓜要礦區(qū)（10噸），甘肅舟曲坪定礦區(qū)（15噸），甘肅岷縣鹿兒壩礦區(qū)（30噸），遼寧鳳城（38噸），廣東長坑礦區(qū)（25噸），安徽馬山礦區(qū)（14噸）等。造成這些礦石難處理的原因是多方面的，礦石中金的賦存狀態(tài)和礦物組成是最根本的原因，根據(jù)工藝礦物學(xué)的特點分析，國內(nèi)難處理礦金礦資源大體上可分為三種主要類型。
第一種為高砷、碳、硫類型金礦石，在此類型中，含砷3%以上，含碳1-2%，含硫5-6%，用常規(guī)氰化提金工藝，金浸出率一般為20-50%，且需消耗大量的Na2CN，采用浮選工藝富集時，雖能獲得較高的金精礦品位，但精礦中含砷、碳、銻等有害元素含量高，而給下一步提金工藝帶來影響。
第二種為金以微細(xì)粒和顯微形態(tài)包裹于脈石礦物及有害雜質(zhì)中的含礦石，在此類型中，金屬硫化物含量少，約為1-2%，嵌布于脈石礦物晶體中的微細(xì)粒金占到20-30%，采用常規(guī)氰化提金，或浮選法浮集，金回收率均很低。
第三種為金與砷、硫嵌布關(guān)系密切的金礦石，其特點是砷與硫為金的主要載體礦物，砷含量為中等，此種類型礦石采用單一氰化提金工藝金浸出提標(biāo)較低，若應(yīng)用浮選法富集，金也可以獲得較高的回收率指標(biāo)，但因含砷超標(biāo)難以出售。
針對以上特征，解決國內(nèi)的難處理金礦資源這一難題仍然需從以下三方面入手：
第一、氰化提金之前先進(jìn)行預(yù)處理，將金礦中伴生的主體礦物氧化分解，使被包裹的金解離暴露出來，同時，也將一些干擾氰化浸金的有害組分除去；
第二、通過添加某些化學(xué)物質(zhì)或試劑，以抑制或消除有害組分對氰化浸金過程的干擾達(dá)到強化浸出的目的；
第三、尋找新的高效的或無毒的浸金溶劑，取代氰化物徹底解決環(huán)境污染問題。
上述三種技術(shù)措施，都應(yīng)該作為我們今后難選冶技術(shù)研究和開發(fā)的主攻方向，但從國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，難處理金礦石的預(yù)處理技術(shù)，將會成為今后一段時期開發(fā)應(yīng)用的重要目標(biāo)。
二．國內(nèi)難處理金礦資源的利用規(guī)狀及前景。
對于國內(nèi)難處理金礦資源的開發(fā)利用，我們在過去的十年內(nèi)開展了大量的研究工作，從“八五”期間的黃金行業(yè)科研計劃到“九五”的國家科技攻關(guān)，加上企業(yè)和礦山的各方面投入，使難處理資源得到了一定程度的開發(fā)利用。但總體形勢上并不樂觀，真正從難處理的金礦資源中有效合理、安全環(huán)保地提取出的黃金占每年的總產(chǎn)量的比例并不高。從目前已在開發(fā)利用的方式上，大體可分成兩類，一類是難處理金礦的資源礦山通過采取預(yù)處理技術(shù)或強化浸金措施實現(xiàn)的就地產(chǎn)金方式，如湖南黃金洞金礦通過采用二段氧化焙燒工藝處理高砷金精礦，甘肅岷縣的鹿峰金礦，采用原礦焙燒工藝處理含砷、碳、低硫的原礦，以及烏拉嘎金礦和江西金山金礦的金精礦氰化工藝等。這部分礦山的資源利用狀況是金回收率普遍不高或者對環(huán)境產(chǎn)生了一定程度的污染和破壞，急需從工藝技術(shù)上根本解決問題。另一類難處理金礦資源的礦山則采用浮選或其它工藝富集的方式產(chǎn)出難選冶的金精礦，集中銷售到冶煉廠，這種方式的資源利用率還主要取決于冶煉廠的預(yù)處理工藝的技術(shù)水平。
目前國內(nèi)經(jīng)批準(zhǔn)面向全國收購含金物料進(jìn)行冶煉加工的定點企業(yè)共有34家，其中黃金冶煉廠22家，有色冶煉廠12家，這些冶煉企業(yè)中除煙臺黃金冶煉廠、萊州黃金冶煉廠和陜西中礦生物礦業(yè)工程有限責(zé)任公司冶煉廠三家已開始采用細(xì)菌氰化預(yù)處理工藝可以處理部分含砷金精礦外，其余的冶煉企業(yè)大部分采用的仍是金精礦直接氰化工藝或焙燒––氰化工藝，這對國內(nèi)目前的難處理金礦資源的“貧、細(xì)、雜”的多樣性來說，受到了一定的限制。
因此，目前國內(nèi)難處理金礦資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀是：雖然難處理金礦資源所占比重較大，但開發(fā)利用程度相對較低。冶煉企業(yè)對單一含金易處理物料的需求量大，原料市場競爭激烈。而針對難處理金精礦的加工工藝的技術(shù)水平相對較低，產(chǎn)出的復(fù)雜金精礦銷售困難，因而使難處理金礦資源的開發(fā)受到限制。這樣也就造成了國內(nèi)黃金工業(yè)生產(chǎn)的被動局面，一方面是易處理金礦資源越來越枯竭；另一方面已投入大量地勘資金而探明的難處理資源得不到開發(fā)或開發(fā)利用程度低?，F(xiàn)在較為有利的方面是諸多冶煉企業(yè)已將注意力轉(zhuǎn)向含砷、含碳、微細(xì)粒包裹型難處理含金物料的開發(fā)利用上，紛紛尋求各自的渠道和方式，力求突破工藝技術(shù)難點，搶先占領(lǐng)潛在市場。因而可以預(yù)見隨著預(yù)處理技術(shù)的工業(yè)化推廣應(yīng)用，難選冶物料的產(chǎn)量將會越來越大，難處理金礦資源開發(fā)利用的前景也將更加廣闊。
三．國外難選冶技術(shù)應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢
難選冶技術(shù)的研究與開發(fā)一直被美國、南非、澳大利亞、加拿大等國所重視。目前所應(yīng)用的預(yù)處理工藝基本上是由國外開發(fā)研究并率先后在工業(yè)中加以利用的。這些工藝開發(fā)應(yīng)用，也使國外大部分己探明的難處理資源基本上都能得到經(jīng)濟(jì)合理、安全環(huán)保的開發(fā)利用。除極微細(xì)的碳質(zhì)難浸金礦仍缺乏有效的處理辦法外，目前，世界黃金的總產(chǎn)量己有1/3左右是產(chǎn)自于難浸金礦。
從國外對難選冶技術(shù)的研究路線和應(yīng)用效果可以看出，難選冶技術(shù)的主要關(guān)鍵在于預(yù)氧化或預(yù)選除去碳質(zhì)礦物的“劫金”性，因此所謂的難選冶技術(shù)主要即是指預(yù)處理技術(shù)。目前已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用或正在研究的預(yù)處理技術(shù)有焙燒工藝、加壓氧化工藝、細(xì)菌氧化工藝、化學(xué)氧化工藝、以及氯化法和含硫試劑氧化法等，從國外預(yù)處理工藝的發(fā)展趨勢和應(yīng)用程度分析，焙燒氧化、加壓氧化工藝和細(xì)菌氧化這三種預(yù)處理工藝將會成為未來難處理金礦的基本工藝技術(shù)。
焙燒是難處理金礦石的最古老而傳統(tǒng)的預(yù)處理方法，象早期使用的多膛爐焙燒、回轉(zhuǎn)窯焙燒，馬弗爐焙燒，隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的需求，近十幾年來開發(fā)出的兩段沸騰焙燒和原礦循環(huán)沸騰爐焙燒給這一傳統(tǒng)工藝的工業(yè)應(yīng)用帶來新的生機(jī)。近十年中，世界各地新建焙燒氧化廠十多座。較為有代表性的應(yīng)用礦山如美國的Jerritt Canyon和Big Spring以及南非的New Consort 等金礦。
焙燒工藝的優(yōu)點是適應(yīng)性相對較強，（可處理含碳質(zhì)的難浸金礦），*作費用相對較低，（當(dāng)含硫80%以上時，很容易自然進(jìn)行），并且當(dāng)?shù)V石中含銅時，可通過的浸成水浸工藝綜合回收銅。該工藝的缺點是對*作參數(shù)和給料成分變化比較敏感，容易造成過燒或欠燒，欠燒時礦石中的含硫和含砷礦物分解不充分，過燒時焙砂出現(xiàn)局部燒使焙砂的孔隙被封閉找點粒二次包裹，從而導(dǎo)致金的浸出率下降。再者焙燒時會產(chǎn)生二氧化硫和三氧化二砷，綜合回收不利時，會嚴(yán)重污染大氣與環(huán)境。從目前來看隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，與工藝相配套的煙氣治理成本將會大幅度提高。因此，該工藝將會受到濕法預(yù)處理工藝的挑戰(zhàn)。為了更好地解決環(huán)保要求，降低能耗，增加焙燒強度、提高浸出率，焙燒工藝的技術(shù)也得到了一定的完善和發(fā)展，最近幾年國外的研究機(jī)構(gòu)正在開發(fā)研究熱解––氧化焙燒法，閃速焙燒法和微波焙燒法等更加有效的焙燒技術(shù)，雖然目前均還處于試驗研究階段，但像微波焙燒工藝等已顯示出了良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
熱壓氧化法在拉美國家被認(rèn)為是最有效的預(yù)處理工藝。其分為酸性熱壓氧化和堿性熱壓氧化兩種。堿性熱壓氧化由于僅適用于碳酸鹽含量高、硫化物含量低（＜20%）的難處理金礦石，因而，相比較而言酸性熱壓氧化工藝的應(yīng)用較為廣泛。
酸性熱壓氧化基于在高溫高壓下，黃鐵礦、毒砂等硫化礦物與氧發(fā)生反應(yīng)，使礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的機(jī)理，通過在酸性介質(zhì)中的高溫、高壓下的的一系列反應(yīng)，使被包裹的金暴露出來。達(dá)到氰化浸金的目的。1985年，美國麥克勞林提金廠首次應(yīng)用酸性熱壓氧化預(yù)處理工藝以來，美國、加拿大、巴西和巴布新加坡等國家先后建立了近10座應(yīng)用該工藝的提金廠，這些提金廠大多數(shù)為日處理1000噸以上的大型原礦熱壓氧化工藝。如美國的Gold Strike Getchell。文該工藝對難處理金精礦也是比較不效的，巴西的Sao Renton、希臘的Olypias、巴布亞新幾內(nèi)亞的Porgora和加拿大的Campbell金礦則是處理金精礦的代表。
熱壓氧化工藝的優(yōu)點在于黃鐵礦和毒砂的氧化產(chǎn)物都是可溶的，因此，無論金顆粒多么細(xì)都會被解離，因而金的回收率較高，許多難處理金精礦經(jīng)加壓浸出后，浸出率高達(dá)98%以上，同時該工藝可以直接處理原礦，這對于不易于浮選富集的金礦石而言更加有效；由于采用的是濕法工藝流程，不帶來煙氣污染問題。缺點是：設(shè)備的設(shè)計和材質(zhì)要求很高；由于壓力*作及設(shè)備的防腐問題會帶來一定的安全危險；與生物氧化法相比，*作和維護(hù)水平的要求更高；再者，基建投資費用較高，因而普遍認(rèn)為只有建設(shè)大規(guī)模處理廠，經(jīng)濟(jì)上才比較合理。有文獻(xiàn)提出，日處理量應(yīng)在1200噸以上。
最近，澳大利亞Dominion礦物公司提出的超細(xì)磨––低溫低壓氧化技術(shù)（Activex），通過超細(xì)磨礦（5~15μm）提高了礦物質(zhì)表面活性，降低工藝的氧化溫度和壓力，使反應(yīng)釜材質(zhì)，防腐問題變小，因此，可以預(yù)見該工藝在突破選礦設(shè)備的壓力和防腐問題后，工業(yè)應(yīng)用的前景將會變得更加廣闊。
線菌氧化技術(shù)是繼熱壓氧化和焙燒氧化之后又一種具有強大生命力的預(yù)處理工藝，目前應(yīng)用于槽浸氧化和堆浸氧化兩個方面。后者主要用于從低品位的難處理金礦中回收金。該預(yù)處理技術(shù)有BIOX法和BacTech法兩種。BIOX法是南非Gencor公司，1975年開始率研究開發(fā)的技術(shù)，從1986年首先在南非Fairview金礦建成10t/d規(guī)模的細(xì)菌氧化預(yù)處理廠以來，Gencor公司開始陸續(xù)地向國外金礦轉(zhuǎn)讓該項技術(shù)，并從1991年起陸續(xù)建成5座處理難選冶精礦的細(xì)菌氧化廠，分別是南非的Fairvew (40t/d)，巴西的Sao Bento (150t/d) 澳大利亞的Harbour Light(40t/d)和Wiltuna（157t/d），加納的Ashanti(960t/d)，其中以加納的Ashanti的規(guī)模目前最大，它處理的礦石是含碳質(zhì)的硫化物金礦，直接氰化金浸出率僅5~40%，細(xì)菌氧化預(yù)處理后的氰化金浸出率可提高到94%以上。最近烏茲別克斯的Navoi公司也已購買了該技術(shù)，擬處理Kokpntas金礦的難處理金礦石，目前即將投產(chǎn)。
BacTech法是澳大利亞BacTech公司開發(fā)的技術(shù)，巴克泰克公司第一個將嗜熱菌（適宜溫度范圍45~55℃）成功地用于生產(chǎn)實踐，在澳大利亞的Yonanmi（尤安密）金礦成功地生產(chǎn)了兩年以上，處理能力為120t/d。
細(xì)菌氧化藝從國外的應(yīng)用實踐分析具有很多的優(yōu)點：與熱壓和焙燒工藝相比，基建投資較低，生產(chǎn)成本也較低，同時生產(chǎn)*作的復(fù)雜程度相對不高；砷最后生成砷酸鐵化合物，比生成氣體再回收利用要安全和更加環(huán)保；細(xì)菌可以有選擇地氧化砷黃鐵礦，當(dāng)?shù)V石中金主要與砷黃鐵礦共生時，在砷黃鐵礦和黃鐵礦混合的礦物中，只氧化砷黃鐵礦就能使金解離，不需要氧化全部硫化物。
但是，該工藝也存在一定的缺點：氧化時間長，礦漿濃度低，需要大容積和攪拌槽，在酸性介層中完成氧化過程，因而需要防腐材料成外包材料；正常工作時，一般需要降溫冷卻，需要消耗額外的能量，最后還有一點不利之處是，如果在*作中出現(xiàn)一次“誤*作”，細(xì)菌可能會死亡，這需要幾個星期才能把細(xì)菌的生物量恢復(fù)起來。
盡管目前應(yīng)用細(xì)菌氧化工藝的工廠還不多，但作為一種比較新的工藝，與其它的預(yù)處理工藝相比，已充分顯示了非常好的發(fā)展前景。
除上述三種預(yù)處理工藝外，化學(xué)氧化法也曾在工業(yè)上得到過應(yīng)用，曾采用閃速氯化工藝處理卡林型碳質(zhì)礦石。目前，各國仍在研究開發(fā)各種更加有效，易于工業(yè)實施的預(yù)處理技術(shù)，如硝酸作為催化劑的硝酸催化氧化法，同步完成預(yù)處理和浸金過程的HMC工藝，硫酸、碳酸、氫氧化鈉、氯化鹽介質(zhì)中電化學(xué)氧化法工藝等，各種化學(xué)氧化法在試驗室研究和半工業(yè)試驗研究中均獲得了良好的效果，但尚需解決許多工程化的技術(shù)問題。從國外難選冶技術(shù)的發(fā)展趨勢看，研究開發(fā)*作條件比較溫和，反應(yīng)速度快，工藝投資費用和生產(chǎn)費用合適，環(huán)境污染小的預(yù)處理技術(shù)是主要的發(fā)展方向。
四、國內(nèi)難選冶技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景：
國內(nèi)難選冶技術(shù)的開發(fā)研究起始于九十年代初，“八五”期間國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)針對國內(nèi)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的難處理金礦資源開展了許多很有見地的試驗研究工作。但大都停留在試驗室所獲得的成果水平上。工業(yè)上的應(yīng)用幾乎為空白。貴州丹寨的精礦焙燒提金廠曾進(jìn)行過難處理金礦資源工業(yè)化利用的嘗試，因為種種原因僅運行了幾年。
較為系統(tǒng)的研究起始于“九五”國家科技攻關(guān)。長春黃金研究院、北京有色金屬研究院等科研院所對氧化焙燒工藝，堿性熱壓氧化工藝和細(xì)菌氧化工藝這三大預(yù)處理工藝借助國家“九五”科技攻關(guān)計劃進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，并取得了階段性成果，為我國難處理礦資源的開發(fā)利用奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
北京有色金屬研究院依托湖南黃金洞金礦完成了系統(tǒng)的小試、中試和工業(yè)試驗三個研究階段，該項研究課題針對黃金洞金礦的高砷難處理金精礦，通過系統(tǒng)的試驗研究重點解決了兩段焙燒工藝的技術(shù)條件和參數(shù)，并完成了20t/d規(guī)模兩段的焙燒––氰化工業(yè)試驗。該工藝在缺氧氣下脫砷，在氧化氣氛下脫硫，產(chǎn)出疏松多孔焙砂，在試驗室條件下，氰化浸出率由一段焙燒前的60-70%提高到93%左右。煙氣中的砷以白砒形式得到回收，綜合回收率達(dá)99.9%，煙氣中的SO2達(dá)6%~10%，符合制酸條件，采用吸收方法治理，吸收率達(dá)到90%以上。工藝試驗表明，采用兩段焙燒工藝處理含砷金精礦，不僅提高了金的浸出率，同時綜合回收了砷、硫等伴生元素。目前，該工藝生產(chǎn)廠正處于調(diào)試階段，正常生產(chǎn)后可為國內(nèi)焙燒工藝廠提供較為全面的工業(yè)參數(shù)。
除黃金洞金礦外，目前國內(nèi)采用焙燒氰化工藝的冶煉廠有4座，總生產(chǎn)能力，達(dá)1100噸/左右，但所采用的工藝皆為一段焙燒氧化提金工藝，因而，對于含砷的復(fù)雜金礦還不能達(dá)到技術(shù)和環(huán)保要求。另外，甘肅岷縣的鹿峰金礦采用原礦沸騰焙燒技術(shù)，處理含砷、銻、碳的原礦，但目前工藝的仍處于調(diào)試階段。
就焙燒工藝在國內(nèi)的應(yīng)用狀況來看，以氧化焙燒作為難處理金礦的預(yù)處理工藝，雖然目前應(yīng)用并不普遍，由于有多家冶煉廠已采用了一段氧化焙燒工藝處理相對比較復(fù)雜的含金物料，因而具備了一定的工藝技術(shù)改造的基礎(chǔ)。國大黃金冶煉廠目前正在與南化院和北京礦冶研究總院合作進(jìn)行兩段焙燒工藝的技術(shù)改造。因此，氧化焙燒預(yù)處理工藝在國內(nèi)應(yīng)該有較廣闊的發(fā)展前景。
熱壓氧化工藝在國內(nèi)的工業(yè)應(yīng)用仍然為空白，但經(jīng)過“九五”科技攻關(guān)的系統(tǒng)化研究，從小型試驗到擴(kuò)大連續(xù)性試驗的大量工作中，我們獲得了大量的工藝技術(shù)研究數(shù)據(jù)。為下一步的工業(yè)化應(yīng)用，打下了基礎(chǔ)。尤其在1997年至1999年期間，長春黃金研究院與核工業(yè)北京化工冶金研究院合作，針對吉林渾江金礦的難處理原礦，通過采用堿性熱壓氧化––釜內(nèi)快速氰化提金工藝技術(shù)，有效地氧化分解了載金硫化物，使金浸出率從直接氰化的低于47%提高到92%以上。并且完成了800-1000kg/d的擴(kuò)大性試驗。該工藝研究，由于采用的是堿性熱壓工藝，氧化過程的溫度和壓力相比國外的酸性熱壓技術(shù)要低，因而，更加適合于我們的國情，更容易在國內(nèi)推廣應(yīng)用。山東金翅嶺金礦正在籌備建設(shè)熱壓氧化–––氰化提金廠。
細(xì)菌氧化工藝雖然是比較新的工藝，但在國內(nèi)卻是發(fā)展最迅速的工藝，它目前在國內(nèi)的工業(yè)化應(yīng)用程度和受青瞇程度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了前兩種工藝，這完全得益于各個科研院所做的大量試驗研究和探索工作，目前正在從事細(xì)菌氧化工藝研究的科研單位不低于十家，如長春黃金研究院、東北大學(xué)、吉林冶金研究院和陜西中礦生物礦業(yè)工程責(zé)任有限公司等，這些研究單位針對國內(nèi)的難處理金精礦做了大量的試驗研究工作。其中，長春黃金研究院已形成了較為完善的工藝研究系統(tǒng)，從菌種的選育、培養(yǎng)、馴化到1kg/d、5kg/d、100kg/d的連續(xù)試驗，已基本達(dá)到了擴(kuò)大性工業(yè)試驗的研究規(guī)模，從而可為該工藝的工程化應(yīng)用提供較為系統(tǒng)和詳細(xì)的技術(shù)咨詢與技術(shù)服務(wù)。2000年12月，他們在煙臺黃金冶煉廠成功地建成了國內(nèi)第一家50t/d規(guī)模的細(xì)菌氧化–––氰化炭漿工藝提金示范廠，到目前已經(jīng)歷了8個月的生產(chǎn)實踐，現(xiàn)在該工藝流程暢通，技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，在金精礦磨至-0.038毫米占90%，氧化溫度40-50℃，氧化礦漿濃度18%，氧化時間6天的較較佳工藝條件下，金的氰化浸出率達(dá)到95%以上，為細(xì)菌氧化工藝在國內(nèi)的工業(yè)化應(yīng)用開創(chuàng)了良好的局面。
在開發(fā)應(yīng)用國內(nèi)細(xì)菌氧化技術(shù)的同時，注重技術(shù)的引進(jìn)與吸收也是實現(xiàn)該工藝工程化應(yīng)用的重要途徑，萊州黃金冶煉廠與澳大利亞和南非合作，全套引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，為該工藝的推廣應(yīng)用，提供了更加廣闊的選擇途徑。
經(jīng)過自主開發(fā)的研究和引進(jìn)吸收的工業(yè)化實踐，為我國細(xì)菌氧化工藝的推廣應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，目前，更為多的礦山和企業(yè)已開始重視該工藝的應(yīng)用，有的企業(yè)正在籌建工藝生產(chǎn)廠。從目前的發(fā)展趨勢看，細(xì)菌氧化工藝在今后勢必將成為難選冶技術(shù)的主流。
從國內(nèi)外難選冶技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢分析，焙燒工藝、熱壓工藝和細(xì)菌氧化工藝將成為二十一世紀(jì)難處理金礦資源的基本預(yù)處理工藝。原因在于這三種工藝均具有氧化分解成金硫化礦物，破壞硫化礦物晶體結(jié)構(gòu)使被包裹的金暴露出來以利于氯化提金的共同特性，同時，均以被工藝化應(yīng)用實踐所檢驗和具有較深的技術(shù)研究基礎(chǔ)。但每一種工藝又都有自身的特性，環(huán)境特性和經(jīng)濟(jì)特性，所以，我們在選擇應(yīng)用一項預(yù)處理工藝時，應(yīng)根據(jù)所處理的礦石物學(xué)特性，礦區(qū)地域、環(huán)保要求、經(jīng)濟(jì)效益等情況進(jìn)行系統(tǒng)地綜合分析，尤其對于來料加工的冶煉企業(yè)，由于含金礦金物料來源廣泛，礦物種類復(fù)雜，在選礦工藝的選擇時更還要充分考慮原料的市場及工藝的合適性。只有這樣，我國的難選冶技術(shù)才能走向良性的發(fā)展軌道。
作者：
埃涅阿斯 提交日期：2010-03-26 16:44:10
我國黃金選冶技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向
我國黃金資源儲量豐富，分布較廣，黃金生產(chǎn)企業(yè)星羅棋布，覆蓋面大，故黃金選冶技術(shù)齊全。有常規(guī)采用的選冶技術(shù)，還有近年來掌握的難選冶技術(shù)，并對選冶一些新技術(shù)如非氰浸出劑和化學(xué)氧化法等也進(jìn)行了研究和探討。選冶技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了我國黃金工業(yè)的發(fā)展。目前我國的黃金產(chǎn)量居世界第五位，成為產(chǎn)金大國之一，而某些技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。下面對我國黃金選冶技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展方向作一介紹
黃金選冶的傳統(tǒng)工藝及新技術(shù)重選提金工藝重選是最傳統(tǒng)的提金方法。由于它工藝過程簡單，成本低廉，對捕集單體租粒金有效，故對于砂礦的提金，該工藝仍占主導(dǎo)地位。不過近來年。重選工藝用于巖金礦山提金的發(fā)展非常迅速，國外已有幾座新建或擴(kuò)建的大型巖金礦山采用重選法在磨礦回路中提取單體金。國內(nèi)某些巖金礦山也有應(yīng)用，均收到很好的效果。重選設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新，推動了重選提金工藝的發(fā)展。如研制成功的可動溜槽、圓型跳汰機(jī)、利用離心力場的尼爾森選礦機(jī)以及我國研制成功的鼓動溜槽、STL型的水套式離心機(jī)，使重選回收率進(jìn)一步提高，收到了明顯的效果
浮選提金工藝:從50年代到70年代，我國黃金生產(chǎn)除砂金以外，基本上是用浮選的方法產(chǎn)出精礦，然后送冶煉廠生產(chǎn)出成品金。這種方法對含有金、銅、鉛、鋅等金屬的硫化礦來說仍然是最經(jīng)濟(jì)和最合理的流程，它可以實現(xiàn)多金屬綜合利用。80年代后，浮選提金工藝已有很大發(fā)展，已進(jìn)入了一個新的水平
浮選新設(shè)備和新藥劑近幾年來，由于浮選新設(shè)備和浮選新藥劑的出現(xiàn)，不斷提高了浮選的回收指標(biāo)（品位和回收率）。如發(fā)達(dá)國家應(yīng)用了浮選柱，使浮選工藝上了一個新的臺階。我國對老式的A型浮選機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，研制的有SF型、BS-K4型、JJF型、QF型、CHF-Y型等高效浮選機(jī)，使精礦品位和回收率都有不同程度的提高。如河南某金礦采用BS-K4浮選機(jī)后，精礦品位由原來的17.44克／噸提高到24克／噸，尾礦品位由0.55克／噸降低到0.3克／噸。
采用新型浮選藥劑和組合用藥后，由于大大改善了浮選條件和加強了捕收能力、從而提高了浮選回收率和降低了藥耗。如江西某銅礦采用了高級黃藥捕收劑Y-89，有效改善了銅、銀、硫的選別指標(biāo)，特別是伴生金回收率提高了2.5％。并且藥劑用量總計減少了46g／t。湖北某銅礦用P-60的與異丁基黃藥混合使用浮選硫化礦。使金回收率提高了5.77％
單一的浮選工藝已不適應(yīng)日趨復(fù)雜的礦石性質(zhì)，選礦提金工藝技術(shù)的發(fā)展已形成向聯(lián)合工藝流程發(fā)展的趨勢。如重選--浮選流程，浮選--氰化流程（精礦或尾礦氰化），氰化--浮選以及重選（浮選）--炭浸工藝均在國內(nèi)外黃金礦山普遍應(yīng)用。如重選--浮選流程可克服落選對租粒金捕收比較困難的缺點。河北某金礦屬含金多金屬礦床，日處理能力300噸／天，采用的流程為浮選--精礦氰化--浸渣分離流程，實現(xiàn)了多金屬綜合回收的目的。鑒于礦石性質(zhì)的不斷變化和日趨復(fù)雜性，采用聯(lián)合選礦工藝流程確實能最大限度地提高回收指標(biāo)，這對于我國黃金礦山特別是已經(jīng)投產(chǎn)多年的老礦山進(jìn)行挖潛改造綜合回收，增加效益是十分有利的
氰化提金工藝
20世紀(jì)初，氰化法提金就在工業(yè)上得到推廣應(yīng)用。目前世界上新建的金礦中約有80％都采用氰化法提金。如何縮短浸出時間，進(jìn)一步提高浸出率，降低氰化物消耗是人們不斷研究探索的課題。因此，目前該工藝的發(fā)展在國際上已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平。<br>
氰化提金工藝的改進(jìn)
;（1）在浸出過程中使用氧化劑（純氧或氧化物）并延伸出加氧炭浸工藝，如氧樹脂浸出等。使用輔助氧化劑的益處：一是有效提高金、銀浸出率；二是加快浸出速度、縮短浸出時間；三是降低氰化物消耗，減少硝酸鉛用量。我國廣西龍頭山金礦采用助浸工藝，使浸出率提高了4.31％。輔助氧化劑的應(yīng)用已作為優(yōu)化氰化工藝的最佳技術(shù)，在世界各地廣泛推廣。（2）采用氨--氰體系浸出銅金礦石，于1986年在國外的一家小型尾礦處理廠獲得成功。我國在提高琿春含銅金精礦的試驗研究中，采用了氨--氰體系浸出，使金浸出率顯著提高到38.98％。對金銅礦石、含銅精礦的氰化浸出，該技術(shù)將顯示出較強的生命力。<br>
（3）邊磨邊浸工藝能強化浸出效果。如最近山西地勘局216地質(zhì)隊采用TW型塔式磨浸機(jī)對合砷難浸金精礦進(jìn)行邊磨邊浸，處理量為30噸／日，在磨礦細(xì)度95％－98％-400目條件下，金浸出率提高了8％。若利用塔式磨浸機(jī)實行邊磨邊浸新工藝能在黃金礦山推廣應(yīng)用，將是氰化提金工藝的一項重大革新。
從氰化浸出液中回收金工藝的發(fā)展
從氰化浸出液（或礦漿）中回收金，工業(yè)生產(chǎn)較為成熟的三大工藝，即鋅粉置換工藝；活性炭吸附工藝和離子交換樹脂工藝。活性炭吸附工藝以其更經(jīng)濟(jì)和有效，離子交換樹脂工藝以其優(yōu)越的物理和化學(xué)性能均成為后來居上者，得到迅速發(fā)展。盡管如此，鋅粉置換工藝在處理含銀高的礦石和含金高的溶液是十分有益的。
發(fā)達(dá)國家，在礦漿系統(tǒng)中，活性炭吸附發(fā)展趨勢是炭浸工藝。炭種普遍采用了強度高、耐磨損的椰殼炭。、炭解析廣泛采用扎德拉工藝。近年來，推廣應(yīng)用加溫加壓解析工藝和無氰解析工藝。我國黑龍江省老柞山金礦成功地采用無氰解析工藝，年可節(jié)約固體氰化鈉33噸，價值53萬元。
離子交換樹脂工藝在東歐國家應(yīng)用較為廣泛。新型樹脂的開發(fā)與應(yīng)用成為樹脂礦漿工藝向前發(fā)展的核心。如新型陰離子交換樹脂和螯合型樹脂的應(yīng)用，大大改善了樹脂吸附性能。
新疆阿希金礦是國內(nèi)第一座引進(jìn)樹脂提金技術(shù)的大型黃金礦山，生產(chǎn)規(guī)模750噸／天。生產(chǎn)實踐證明，樹脂的機(jī)械強度高、磨損小，樹脂的消耗量僅為25克／噸；樹脂的吸附容量高、吸附速度快；吸附礦漿濃度比炭漿法高出5％-7％。由此也說明樹脂礦漿法在許多方面優(yōu)于炭漿法，值得在國內(nèi)推廣應(yīng)用。
非氨浸出劑的研究和應(yīng)用
氰化物溶解金，很不理想之處就是它有劇毒性。多少年以來，人們試圖采用其它毒性較小的浸出劑來取代它。有關(guān)這方面的研究，近年來已有了很大進(jìn)展，被開發(fā)的浸出劑包括硫脲、氯氣、溴、碘、氮、硫代氰酸鹽、硫代硫酸鹽，而較具工業(yè)意義的還屬硫脲和溴。
硫脲浸金在國內(nèi)外都有大量的研究成果、硫腺浸金速度快，無毒，對銅、砷等有害元素不敏感，它可能成為除氰化物以外最有希望用于工業(yè)生產(chǎn)的溶金藥劑。
阻礙硫脲工業(yè)應(yīng)用推廣的問題是藥劑耗量高；浸出礦漿為酸性、浸出設(shè)備需防腐；缺乏從硫脲溶液中有效回收金、銀的優(yōu)良方法，與氰化提金相比，不具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。因此，目前僅限于小規(guī)模工業(yè)應(yīng)用（處理高品位金精礦）。最近，愛爾蘭Minmet公司研究出了用硫脲浸金的新工藝。該工藝在吸附、回收和溶液循環(huán)使用等方面都進(jìn)行了重大改進(jìn)。從而減少了硫脲的損耗，提高了浸出和沉淀效率。該工藝適用于各種品位的礦石，與氰化法相比電力消耗低，試劑用量少。節(jié)省了環(huán)境的治理費用。適合小規(guī)模的礦山應(yīng)用
溴化提金，很有可能成為一種替代氰化提金的最有前途的浸出工藝。 Great Lake化學(xué)公司，為了評價溴與氰化物浸金的效果，對溴化提金工藝進(jìn)行系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，作為金的浸出劑，溴優(yōu)于氰化物。主要表現(xiàn)在如下幾個方面：（1）價格便宜。（2）浸出率高?？蛇_(dá)到與氰化浸金相同的浸出率（90％－95％）。（3）浸出速度快。用4h浸出相當(dāng)于用氰化物浸出24h－48h的浸出結(jié)果。（4）在低濃度時，無毒、無腐蝕性。（5）藥劑可循環(huán)使用。（6）從溶液中回收金方便，可采用氰化法的回收工藝。為了填補溴化提金技術(shù)的空白，該公司一直在進(jìn)行研究工作。雖然溴的應(yīng)用目前尚處在較初級階段，但隨著時間的推移，澳化提金工藝會逐漸被人們認(rèn)識和接受。工藝的優(yōu)點也將通過工業(yè)生產(chǎn)所驗證。
堆浸提金工藝
堆浸提金工藝，目前被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的提金方法。生產(chǎn)實踐表明，堆浸生產(chǎn)礦山的基建投資，平均約為建設(shè)選廠的25％。生產(chǎn)成本與較經(jīng)濟(jì)的炭漿法相比也僅為所需費用的35％－40％。世界上各產(chǎn)金大國近年來黃金產(chǎn)量的增加，有相當(dāng)一部分來自于堆浸提金。目前，堆浸的生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)大型化，堆浸技術(shù)也向縱深發(fā)展。
生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，入浸品位逐步降低
目前，國際上大型的堆浸廠有秘魯?shù)腨anacocha金礦堆浸廠和美國的RoundMountain金礦推浸廠。Yanacocha金礦堆浸廠每月處理礦石136萬噸，平均金品位為1.4克／噸
金礦堆浸廠，日處理能力4.5萬噸，平均金品位為1.1克／噸。我國目前最大規(guī)模的堆浸廠當(dāng)屬福建閩西紫金山金礦。年處理礦石260萬噸，人浸礦石品位1.4克／噸-1.7克／噸，浸出率70％
礦步制粒技術(shù)的改進(jìn)
制粒技術(shù)的應(yīng)用使堆浸提金工藝躍上一個新臺階，通過采用制粒技術(shù)，對于滲透性差、含泥質(zhì)礦物多的礦石，以及廢棄的尾礦都能進(jìn)行堆浸提金。另外在制粒過程中加入氰化物使氰化物與礦石較均勻的接觸，以強化浸出效果、這也是制粒技術(shù)的一項革新
添加輔助藥劑，提高浸出率?？s短浸出時間
（1）純氧、過氧化鈣將被用于堆浸工藝。柱浸試驗結(jié)果表明，該工藝能提高堆浸回收率，縮短浸出周期，降低氧化物的消耗和水耗。<br>
（2）添加表面活性劑，明顯改善浸出效果。添加這種表面活性劑，對破碎的硅質(zhì)氧化礦石進(jìn)行浸出試驗，浸出率提高24％；對泥質(zhì)礦石進(jìn)行堆浸試驗，浸出率提高了4％。
難選冶金礦石的提金技術(shù)
難處理金礦石是指用常規(guī)的氰化提金方法，金的直接浸出率不高的金礦石，一般為80％以下，典型的難處理礦石直接浸出率僅為10％-30％。造成難浸的原因主要是微細(xì)粒金和包裹金以及礦石中含砷、含碳等有害雜質(zhì)。此類礦石需進(jìn)行預(yù)處理才能合理利用，并獲得經(jīng)濟(jì)效益。處理的方法較多，有焙燒法、加壓氧化法、生物氧化法及其它化學(xué)氧化法等。<br>
焙燒預(yù)處理技術(shù)
焙燒氧化法是較古老的預(yù)處理方法，特別是對含硫、含砷較高的礦石，這種方法可以自熱平衡，可以回收和，是一種比較理想的方法。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的需求，此法近年來得到新的發(fā)展。早期使用的有多堂爐焙燒、回轉(zhuǎn)窯焙燒、馬弗爐焙燒。沸騰爐氧化焙燒金礦石始于1947年，兩段沸騰爐焙燒、原礦循環(huán)沸騰爐焙燒法是近十幾年才得到商用。兩段焙燒、循環(huán)焙燒以及正在發(fā)展的熱解--氧化焙燒法、閃速焙燒法、微波焙燒法都以解決環(huán)保、降低能耗、提高浸出率和增加焙燒強度為目的。焙燒氧化法的特點是適應(yīng)性強，但隨著環(huán)保要求的提高，廢氣治理成本提高，此方法受到濕法預(yù)處理方法的挑戰(zhàn)
國外采用沸騰爐焙燒的主要廠家有11家，以原礦循環(huán)沸騰爐焙燒和兩段沸騰爐焙燒為多。如美國的IBM公司為處理部分包裹金和含有機(jī)炭的礦石采用了投資和操作成本最低的兩段焙燒法
我國的湖南某礦和新疆某礦為處理高砷金精礦也采用了焙燒法進(jìn)行預(yù)處理
加壓氧化預(yù)處理技術(shù)
這種方法是用加壓氧化酸浸或用加壓堿浸對礦石進(jìn)行預(yù)處理。先除去礦石中的S、As、Sb等有害雜質(zhì)，使金礦物充分暴露，然后用氰化法回收金
環(huán)保的要求和金浸出率的要求，促進(jìn)了加壓氧化法的發(fā)展。1984年此法首先應(yīng)用于Homestake，Mclanlgh金礦，并從此得到快速發(fā)展。目前國外有代表性的加壓氧化廠有11家
超細(xì)磨--低溫低壓氧化難處理金礦石技術(shù)是澳大利亞Dominion礦物公司發(fā)展的技術(shù)，通過超細(xì)磨，礦物表面活性提高，氧化溫度、壓力降低，反應(yīng)釜材質(zhì)、防腐問題變小，是比較有發(fā)展前途的
生物氧化預(yù)處理技術(shù);生物氧化預(yù)處理是利用細(xì)菌可以氧化浸出硫、砷、鐵等元素的機(jī)理，從而使包裹的金暴露出來，以便為下一步用氰化法提金創(chuàng)造條件
生物氧化技術(shù)應(yīng)用于黃金工業(yè)生產(chǎn)解決難處理金礦石，預(yù)氧化提金是90年代迅速發(fā)展起來的環(huán)保型高新技術(shù)。目前在國際上已有六家生物氧化--氰化提金廠在正常生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模已從40噸／日發(fā)展到960噸／日，金的浸出指標(biāo)達(dá)到90％-95％，與之相配套的各項技術(shù)，如工藝控制、在線檢測、設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料等都在不斷完善和優(yōu)化。生產(chǎn)實踐證明，該工藝用于處理難浸金礦石提金是有效的，不僅經(jīng)濟(jì)效益可觀，且環(huán)境效益、社會效益顯著，展示出良好的工業(yè)發(fā)展前景
我國細(xì)菌氧化-氰化提金工藝研究近幾年發(fā)展較快，長春黃金研究院做了大量的試驗研究工作。以典型的鳳城難處理金礦石為重點進(jìn)行了系統(tǒng)研究。在菌種選育、工藝流程、技術(shù)指標(biāo)、設(shè)備研制等方面取得了突破性進(jìn)展。金浸出率達(dá)95.02％，比常規(guī)氰化提高了91.61％，獲得了十分理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。1999年已完成小型試驗研究和擴(kuò)大試驗，并通過了技術(shù)成果鑒定。我國目前已有兩家生物氧化--氰化提金廠投產(chǎn)
化學(xué)氧化法預(yù)處理技術(shù)
硝酸氧化法
硝酸氧化法是用硝酸作為介質(zhì)，在常壓下把空氣中的氧帶入礦漿并氧化黃鐵礦和砷黃鐵礦。氧化后的產(chǎn)物NO2和水生成硝酸再返回使用
據(jù)報道，加拿大已成功地進(jìn)行了小型連續(xù)試驗，并著手建設(shè)半工業(yè)試驗廠，用該法來處理砷黃鐵礦含金的難浸礦石電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化法是利用電極反應(yīng)氧化黃鐵礦和砷黃鐵礦。電化學(xué)氧化法對于黃鐵礦和砷黃鐵礦的氧化產(chǎn)物與加壓氧化、細(xì)菌氧化基本一樣，是使礦物生成砷酸鐵、硫酸鐵等物質(zhì)從而解離金。同其它方法相比，此法不帶來大氣污染，不存在高壓問題，同時氧化速度較快。因此，電化學(xué)氧化法的研究受到重視
;俄羅斯已進(jìn)行了500公斤／批規(guī)模的電化學(xué)預(yù)處理擴(kuò)大試驗。澳大利亞也進(jìn)行了砷黃鐵礦電化學(xué)氧化試驗研究。
金、銀精煉新技術(shù)隨著濕法冶金工藝的發(fā)展，以及國際黃金市場對金產(chǎn)品質(zhì)量的要求，傳統(tǒng)的火法煉金技術(shù)很少單獨使用。目前，化學(xué)法、電解法、萃取法以其產(chǎn)品純度高，環(huán)境污染小，精煉周期短，能回收多種貴金屬等優(yōu)點而被推廣應(yīng)用
Boliden貴金屬精煉工藝
Boliden公司發(fā)明的貴金屬精煉工藝，一是用高電流密度電解精煉銀，二是采用二步沉淀法精煉金。
貴金屬精煉工藝優(yōu)點是：（1）快速高效。銀精煉用5，金精煉僅用3。因此，在工藝中積存金屬時間比常規(guī)方法節(jié)省一半。（2）冶煉回收率高。銀的總回收率大于99.5％，金的總回收率大于99.8％。（3）產(chǎn)品質(zhì)量高?？蛇_(dá)1＃標(biāo)準(zhǔn)金、銀質(zhì)量。<br>
金碘化精煉工藝
日本采用了一種碘金精煉工藝，可快速獲得1#金。
金碘化精煉工藝的優(yōu)點是：（1）不產(chǎn)生廢氣和廢水。（2）工藝只用電能操作。（3）工藝速度比電解法快約3－5倍。（4）可獲得1#金
金氯化精煉工藝
礦山工程公司提供的金氯化精煉工藝與常規(guī)的精煉技術(shù)有較大差別。該工藝有一個固氣相高溫氯氣反應(yīng)器，金錠在微負(fù)壓條件下與氯氣接觸，當(dāng)在特殊的工藝條件下操作時，氯氣與銀、鋅、汞等合質(zhì)金雜質(zhì)反應(yīng)形成氯化物，而金以元素形式產(chǎn)出，然后熔鑄即可。
該工藝優(yōu)點是：（1）投資和生產(chǎn)成本低。（2）處理速度快。（3）回收率高，損耗小于0.1％。（4）操作相當(dāng)簡單。（5）系統(tǒng)內(nèi)幾乎沒有存金。但該工藝的局限性是不能從金中分離出鉑，且要求物料含金至少5％－10％。
我國金、銀精煉工藝的改進(jìn)
國內(nèi)的金、銀精煉，在大型冶煉廠采用的有化學(xué)法，化學(xué)法--火法及電解法，而在中小型黃金礦山一直延用火法煉金工藝，金回收率低，質(zhì)量不高。近幾年，隨著黃金市場將逐步開放，并參與國際市場競爭，國家對金的質(zhì)量要求也越來越高。因此，各大型冶煉廠，特別是黃金礦山開始重視金、銀精煉提純工藝技術(shù)改進(jìn)。如山東招遠(yuǎn)黃金冶煉集團(tuán)公司，金泥冶煉廢除了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐火法煉金工藝，目前采用的是酸化還原電解精煉工藝。金、銀質(zhì)量大大提高
結(jié)束語
重選以其突出的優(yōu)勢而成為巖金礦山重要的提金手段之一。重選新設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用，推動了重選提金技術(shù)的發(fā)展浮選新設(shè)備和新藥劑的出現(xiàn)，促進(jìn)了浮選提金技術(shù)的發(fā)展。但單一浮選已無法滿足日趨復(fù)雜的礦石性質(zhì)，采用多種方式和方法組成的聯(lián)合工藝流程，才能最大限度地回收有價金屬
由于氰化物溶金有效，回收效果最佳，所以氰化提金工藝在黃金生產(chǎn)領(lǐng)域仍將占主導(dǎo)地位。而非氰提金技術(shù)還應(yīng)加大開發(fā)研究力度 由于堆浸能充分利用資源，低成本回收金，故仍將廣泛應(yīng)用于黃金礦山。 焙燒法、加壓氧化法、生物氧化法各有其優(yōu)缺點，在工業(yè)上將處于并存狀態(tài)。生物氧化法和微波氧化法由于其環(huán)境效果好，因此最具應(yīng)用前景
傳統(tǒng)的火法煉金已不能滿足國際黃金市場的要求，故各種精煉工藝相繼產(chǎn)生，但以回收率高、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染輕、生產(chǎn)周期短的精煉技術(shù)更具有應(yīng)用價值。
