金矿选矿工艺流程研究
佟小林+韩云龙
摘要：本文围绕河北峪耳崖黄金矿业的选矿流程进行分析，希望能够对读者提供一些借鉴和参考。
关键词：金矿；选矿流程；氰化工艺；尾水回收
一、前言：在国民经济的快速发展时期，矿山作业技术快速发展。特别是在金矿选矿中，各种先进技术应用其中，大大提升了金矿开采的效率。
二、案例介绍
河北峪耳崖黄金矿业有限责任公司位于河北省宽城县境内，选厂始建于1958年，初建规模为25吨/日，工艺流程为单一浮选。后几经改造，到1985年，浮选厂形成180吨/日的处理能力。因入选矿石含硫量低（0.8%左右），选矿工艺流程单一，致使浮选回收率只有82%左右。基于此情况，矿山依靠自己的技术力量，自行设计并实施，将原浮选工艺改造成炭浆工艺，并形成200吨/日的处理能力。炭浆厂自1989年投产后，企业根据自身发展的需要，几经扩建将规模由200吨/日扩增至1150吨/日左右。在增大处理能力的同时，依靠科技进步，逐步完善了各工序的控制条件，形成了系统化管理，由此而取得了良好的技术经济指标。下面将本厂情况介绍如下：我公司矿床属于裂隙充填交代中低温热液矿床。矿石为含金黄铁矿石英脉及细石英脉浸染型。矿石多元素分析见表1。
三、金矿选矿流程
1、磨矿细度试验。从原矿的物质组成研究可知，矿石中的金为不可见金，而金的载体矿物，如黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等的粒度都很细，这都要求合适的磨矿细度，以达到单体解离。
2、pH调整剂试验。矿浆的自然pH值为7.2，由原矿组成可知，矿石中绝大部分金粒分布在硫化矿中，捕收这类矿物的硫化矿捕收剂多用于偏碱性介质中。为此以石灰和碳酸钠作为pH调整剂进行试验。试验结果表明，石灰和碳酸钠都是调节pH值，石灰价格便宜，添加少量石灰有助于改善浮选泡沫，有助于提高金回收率。石灰用量控制在1500g/t。
3.氰化浸出原理为金能溶于氰化物溶液中，金的溶解理论主要有两种：一种为过氧化氢论该理论认为金在氰化物溶液中的溶解作用按下式分两部进行：
2Au+4NaCN+O2+H2O==2NaAu（CN）2+2NaOH+H2O2
H2O2+2Au+4NaCN==2NaAu（CN）2+2NaOH
另一种理论为氧论，该理论认为金在氰化物溶液中溶解时氧是必不可少的：
4Au+8NaCN+O2+2H2O==4NaAu（CN）2+4NaOH
炭吸附金的理论比较复杂，至今没有定论，有的认为是被炭还成金；有的认为直接吸附金氰络全离子；还有的认为是被氧化成了Au（CN）。
解吸的理论就是被炭吸附的金能溶于热的氰化钠溶液中。四、尾水回收工艺
1、前期试验方案的研究与新工艺探索。对于采用氰化工艺的选矿企业来说，氰化（贫液）污水处理的目的是在被处理污水达标的前提下使企业效益最佳化。在开展该100t/d工业试验前，先开展了一系列氰化尾水综合回收小型探索性试验：（1）在1#浓密机溢流水返球磨工段前，增设一套活性炭吸附系统，提高金、银回收率；（2）尾水直接电积；（3）尾水添加浓硫酸、硫代硫酸钠沉淀金银铜，回水除铜后的沉淀物为氰化金、硫化银、硫化铜、硫酸钙等，含金～180g/t，银～1800g/t，铜～50%等。业主通过与多家研究机构合作，积极探索新材料、新技术，开展了一系列纳滤膜过滤、反渗透分离尾水；萃取、反萃等单体和联合技术工艺试验研究，获得了理想的效果：实现无理化性能改变的氰化尾水与络合金属高效分离，络合金属大幅浓缩；铜银离子经置换，逆流萃取，铜萃取率大于95%，银通过萃余液返回原系统进行回收；萃余液络合氰根得到活化，置换流程产生的氰化氢气体通过碱性喷淋回收，回到氰化系统；使方案具备了开展扩大试验的条件。
2、新工艺方案。在前期条件试验基础上，逐步开发形成了纳滤+反渗透+置换+萃取+反萃+电积处理氰化浸金贫液的新工艺技术路线。首先采用纳滤技术将氰化尾水进行浓缩分离，尾水直接返回生产，有价金属络合物得到浓缩；浓水进行反渗透，进一步分离尾水，二次提高金属络合物浓度；将浓缩液通过置换、中性萃取，分离铜和银，萃余尾水通过活性炭去除有机相返回浸金系统。铜银负载有机相用硫酸反萃取，控制反萃相比得到富集銅银的反萃液，反萃液中铜离子浓度已达到电积要求，通过电积产出金属铜。总体流程通过逐级分离大幅降低后续处理水量，经济可行，适宜在工业生产中推广和应用。
3、工艺流程说明。（1）纳滤：纳滤处理是初级机械过滤后的氰化尾水经过NF膜，滤除了分子量小于50的阴阳离子，铜银及络合氰得到一倍的浓缩，提高了贵重金属的回收浓度，降低反渗透工艺处理水量。（2）反渗透：纳滤后的浓水（含铜、金、银、钙、砷、铅、锌等），经反渗透RO系统处理后，RO产水回到生产。此阶段，RO产水中离子脱除率为98%。经纳滤反渗透两段浓缩，目标水量降低到1/5，浓水中氰、铜、金、银等离子含量得到浓缩，进一步降低后续置换、萃取工序水处理量。（3）置换并萃取及反萃取：设该施主要由置换、萃取剂预处理、萃取和反萃取四段组成。萃取剂预处理后和NF浓水一起进入萃取段，经过充分混合萃取剂负载铜离子，萃取余液经活性炭处理进入回水池，负载铜有机相进入下段反萃取，反萃取药剂和负载相在混合槽中分离，卸载有机相回到预处理系统处理后循环使用。反萃液负载铜得到浓度较高的含铜离子电解液。该系统主要监测萃余液和电解液中铜和总氰含量，对过程处理性能进行监控，保证处理效果。（4）电积系统：电积系统主要由电源和旋流式电解器组成。负载铜的电解液用泵抽到旋流式电解器中再回流到电解液储存槽，进行循环电积，调节好循流量，对应调整电流密度。（5）氰气处理系统：少量的废气主要产生在萃取过程的置换工序，因此萃取系统采用密闭管道抽风进入废气塔中，经过两次碱液喷淋吸收，吸收产生少量氰化氢气体，使排放口的氰含量达到环保要求，此系统定时取样检测液体总氰，达到生产要求后返回系统使用。
结束语：综上所述，通过有效的选矿技术处理，大大提升了金矿的开采效率，促进了企业效益的持续增长。
