金礦石的處理技術(shù)

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[導(dǎo)讀]敘述了金礦的基本性質(zhì)以及國(guó)內(nèi)的分布情況，對(duì)金礦石的一般處理工藝進(jìn)行了敘述，特別是對(duì)國(guó)內(nèi)外處理難選冶金礦石的技術(shù)情況進(jìn)行了綜述，并就金礦石的選別技術(shù)發(fā)展提出了一些建議。

1.金的基本性質(zhì) 　　

金為化學(xué)元素周期表中的IB族元素，純金為金黃色，具有耀眼的光澤，白光下反射率達(dá)到74%。金具有良好的延展性1g純金可拉成350mm長(zhǎng)，直徑0.00434的細(xì)絲，或壓成厚度為0.23×10-8mm的金箔。金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，由于金的電離勢(shì)高，難以失去外層電子成正離子，也不易接受電子成陰離子，故其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與其他元素的親和力微弱，金在低溫或高溫時(shí)均不被氧所直接氧化，常溫下金與鹽酸、硝酸、硫酸不起作用，但能溶于王水，能使金溶解的還有氰化物溶液，硫氰化物溶液，硫脲溶液，硫代硫酸鹽溶液，堿金屬的硫化物也會(huì)腐蝕金，生成可溶性的硫化金。自然界中金的離子化合物很少，多呈金屬狀態(tài)存在，金具有親硫性，常與硫化物如黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、輝銻礦等密切共生，易與親硫的銀銅等元素形成金屬互化物;金具有親鐵性，經(jīng)常與親鐵的鉑族元素形成金屬互化物;金還具有親銅性，它在元素周期表中，占據(jù)著親銅和親鐵元素之間的邊緣位置，與銅、鐵屬同一列族。因此在自然界中賦存的自然金很少，多以與銀、銅、鉛、鋅、鐵等元素形成共伴生化合物存在。 

2. 金礦石在國(guó)內(nèi)的分布情況 　　

我國(guó)的金礦資源比較豐富，基本上每個(gè)省都有黃金資源，探明礦區(qū)1265處，總保有儲(chǔ)量4265噸，資源儲(chǔ)量1159.1t，保有儲(chǔ)量787.4t，居******第7位。我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的金礦物有38種，若包括亞種和變種則達(dá)46種，據(jù)全國(guó)礦產(chǎn)儲(chǔ)量匯總表統(tǒng)計(jì)，1996年末，其中巖金2515.8t,占59%，砂金557.42t，占13.1%，共伴生金1191.56t，占27.9%。我國(guó)金礦資源分布廣泛，除上海市、香港特別行政區(qū)外，在全國(guó)各個(gè)省(區(qū)、市)都有金礦產(chǎn)出。我國(guó)黃金資源在地區(qū)分布上是不平衡的，東部地區(qū)金礦分布廣、類型多。砂金較為集中的地區(qū)是東北北部邊緣地帶，中國(guó)大陸三個(gè)巨型深斷裂體系控制著巖金礦的總體分布，長(zhǎng)江中下游有色金屬集中區(qū)是伴(共)生金的主產(chǎn)地。金礦主要分布在9個(gè)成礦區(qū)：A 東北北部砂金礦區(qū)。主要有黑河、烏拉噶和樺川一帶的砂金礦，屬于河流沖積砂礦。 B 燕遼金礦區(qū)。包括吉林東部及河北北部的一些金礦床。大部分為產(chǎn)于前震旦紀(jì)的片麻巖，片巖及花崗閃長(zhǎng)巖中的含金石英脈礦床。C 山東金礦區(qū)。 這一帶地區(qū)金礦儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居全國(guó)******位。D 東南地區(qū)金礦區(qū)。包括湘、桂的脈金，多為板溪系的礦化板巖和邊溪亞群中的含金石英脈，該地區(qū)金礦較多，但規(guī)模小，主要是湘西金礦。 E 秦嶺-祁連山金礦區(qū)。該地區(qū)礦脈成群、品位高、多金屬共生為起特點(diǎn)。代表性的礦山有秦嶺、文峪、潼關(guān)等金礦。F 西南地區(qū)金沙江流域及四川盆地的一些河流的階地砂金礦區(qū)。G 臺(tái)灣金礦區(qū)臺(tái)灣金礦主要有基隆串筋砂金礦、瑞芳金礦、金瓜山金礦、牡丹坑山金礦。H 新疆金礦區(qū)。新疆北部以及阿爾泰山區(qū)的西南部脈金和東南地區(qū)的砂金。 I 西藏金礦區(qū)。主要集中在雅魯藏布江以南各支流兩側(cè)的階地之中。具體到主要省份有黑龍江烏拉噶、大安河、老柞山、呼瑪;吉林省夾皮溝、琿春;遼寧省五龍;河北省張家口、遷西;山東省玲瓏、焦家、新城、

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家島、尹格莊;河南省文峪、桐溝、金渠、秦嶺、上宮;廣東省河臺(tái);湖南省湘西，云南省墨江;四川省東北寨;青海省斑瑪;新疆維吾爾自治區(qū)阿希、哈密等金礦。 　　

3. 金礦石的一般處理技術(shù) 　　

我國(guó)的金礦類型繁多，成礦的地質(zhì)條件各異，主要產(chǎn)生于破碎帶蝕變巖型、石英脈型及火山-次火山熱液型三者約占金礦總儲(chǔ)量的94%。因此形成的我國(guó)金礦產(chǎn)資源所具有的特點(diǎn)：(1)礦床類型多，但缺少*********的大型礦床;(2)大型、特大型金礦床少，中小型金礦床多;(3)資源分布廣泛，儲(chǔ)量相對(duì)集中;(4)金礦床中富礦少，中等品位多，品位變化大，貧富懸殊;(5)伴生金儲(chǔ)量占有重要位置;(6)金礦成礦時(shí)代廣泛，可以形成于各個(gè)地址時(shí)期。金礦資源的分類很多，一般根據(jù)選礦實(shí)際情況，將金的礦石劃分為貧硫化物金礦石，多硫化物金礦石，含金多金屬礦石，含蹄化金金礦石，含金銅礦石。對(duì)于葉片狀、鱗片狀及板狀金易于用浮選以氰化法回收，而不宜用重選或混汞;粒狀和球狀金則適于重選和混汞，卻不利于浮選;金主要嵌布在硫化礦物中，特別是嵌布在黃鐵礦、黃銅礦中***多，在矽卡巖型銅鐵礦床中，黃銅礦是金的主要富集礦物，而在金礦床中黃鐵礦又往往是金的富集礦物。 　　

根據(jù)各類型礦石的特點(diǎn)，采用重選、混汞、浮選、氰化、硫脲、炭漿和樹(shù)脂吸附等技術(shù)中的一種或多種綜合性的工藝進(jìn)行選別金礦石。 3.1 一般金礦石的選別技術(shù) 3.1.1 重選。 3.1.2 混汞法。 3.1.3浮選法選金。 3.1.4氰化法提金。 　　

3.1.5 氰化炭漿法提金。 3.1.6 堆浸法。 3.1.7硫脲法提金。 3.1.8 溴化提金。 　　

3.2. 難選金礦石的選別技術(shù) 　　

一般金礦的難選冶程度劃分為四級(jí)，即采用常規(guī)選冶方法金的浸出率小于50%的為難選，50%~80%為一般難選冶礦石;80%~90%的較易選冶礦石;90%以上的為易選冶礦石。我國(guó)難處理金礦資源比較豐富，現(xiàn)已探明的黃金地質(zhì)儲(chǔ)量中，約有1000噸左右屬于難處理金礦資源，約占探明儲(chǔ)量的1/4。這類資源分布廣泛，在各個(gè)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(chǔ)量。難處理金礦資源大體分為3種主要類型：******種為高砷、炭、硫類型金礦石，在此類型中，含砷3%以上，含炭1%-2%，含硫5%-6%，砷在金礦石中以硫化物形式存在，且極易溶于堿性氰化液中;硫離子達(dá)到一定程度后生成的硫化亞金薄膜阻礙了金的溶解，礦石中含有劫金炭。用常規(guī)氰化提金工藝，金浸出率一般為20%-50%，且需消耗大量的氰化鈉，采用浮選工藝富集時(shí)，雖能獲得較高的金精礦品位，但精礦中含砷、炭、銻等有害元素含量高，而給下一步提金工藝帶來(lái)影響。第二種為金以微細(xì)?；蝻@微形態(tài)包裹于脈石礦物及有害雜質(zhì)中的含金礦石，金被包裹在含砷硫化物中隔斷了浸出劑與金的接觸。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(diǎn)是砷與硫?yàn)榻鸬闹饕d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指標(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(duì)以上特征，解決難選冶金礦資源這一難題一般從以下三方面入手： 　　

******、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***露出來(lái)，同時(shí)，也將一些干擾氰化浸金的有害組分除去;

第二、通過(guò)添加某些化學(xué)物質(zhì)或試劑，以抑制或******有害組分對(duì)氰化浸金過(guò)程的干擾達(dá)到強(qiáng)化浸出的目的;

第三、尋找新的******的或******的浸金溶劑，取代氰化物徹底解決環(huán)境污染問(wèn)題。 　　

國(guó)內(nèi)處理難選冶金礦石的技術(shù)主要還是一些常規(guī)的方法，從開(kāi)發(fā)利用的方式上來(lái)講，大體上分為兩類，一類是通過(guò)采取預(yù)處理技術(shù)或強(qiáng)化浸金措施實(shí)現(xiàn)的就地產(chǎn)金方式;一類是采用浮選或其他工藝富集的方式產(chǎn)出難選冶的金精礦。只是在具體使用上對(duì)選別過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。如采用磨浸機(jī)邊磨邊浸提金工藝處理難浸金礦石，山西省五臺(tái)縣殿頭黃金冶煉廠就采用了TW-25塔式磨浸機(jī)作為超細(xì)磨以及強(qiáng)化浸出設(shè)備;此外，還有把礦漿中充空氣改為充氧氣以提高礦漿中氧的溶解濃度強(qiáng)化氰化浸出，改善浸出效果的方法即富氧浸出提金工藝(CILO)工藝，該工藝在國(guó)內(nèi)已經(jīng)被廣泛使用，，富氧浸出工藝只要8~16h就能得到與炭浸工藝(CIL)24h相當(dāng)?shù)慕鲋笜?biāo)，金浸出率一般可提高1%~3%，可降低氰化鈉用量10%~30%，從而提高浸出設(shè)備處理能力一倍以上，節(jié)省了建設(shè)投資，降低了生產(chǎn)成本。常用的 實(shí)踐證明;氰化提金工藝比較成熟，回收率高，對(duì)礦石適應(yīng)性比較強(qiáng)，所以氰化物至今仍是一種理想的浸出劑，氰化浸出仍是當(dāng)今***重要的應(yīng)用***普遍的提金方法，但氰化提金工藝的廢水廢渣處理環(huán)保要求較高，對(duì)地處人口稠密地區(qū)不能或不宜采用氰化- 炭漿提金工藝，可以采用硫脲浸出-炭漿法提金新工藝，但由于硫脲耗量大以及浸出后段處理存在問(wèn)題而制約了該工藝的進(jìn)展。 　　

國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用或正在研究的預(yù)處理金礦石技術(shù)主要有焙燒工藝、熱壓氧化工藝、******生物氧化工藝、化學(xué)氧化工藝及氯化法和含氟化物的表面活性劑浸出法等。其中焙燒氧化，熱壓氧化和******生物氧化這3種預(yù)處理工藝已成為難處理金礦石加工的基本工藝技術(shù)。 3.2.1焙燒氧化工藝： 3.2.2熱壓氧化法工藝： 3.2.3******生物氧化工藝： 3.2.4其他工藝： 　　

從以上這些選冶技術(shù)可以看出金礦石選別的發(fā)展方向，針對(duì)普通金礦石的一般選別技術(shù)，主要是對(duì)其工藝進(jìn)行優(yōu)化，采用先進(jìn)的******的設(shè)備，以及采用新型的************的選別藥劑等方向的研究;對(duì)難選別的主要關(guān)鍵還在于預(yù)先氧化分解或預(yù)選除去碳質(zhì)物的“劫金”性，因此所謂的難選冶技術(shù)核心就是指預(yù)處理技術(shù)。如何通過(guò)預(yù)處理來(lái)達(dá)到分離溶解雜質(zhì)的目的則是研究的關(guān)鍵，對(duì)于難處理的含砷金礦石目前國(guó)內(nèi)外主要的幾種預(yù)處理技術(shù)大體上是針對(duì)高品位金精礦或原生礦石，而對(duì)低品位金礦石而言就不得不尋求更加經(jīng)濟(jì)合理和有效的工藝和方法，比如采用助浸劑。常用的助浸劑有H2O2，Na2O2，CaO2，BaO2，KMNO4，O3，CaClO3等化學(xué)氧化劑，利用這些氧化劑的活性可以使氧化劑在加入氰化溶液中后，可以******有害雜質(zhì)的影響，對(duì)金的浸出具有強(qiáng)化促進(jìn)作用，此外像水玻璃、六偏磷酸銨，硝酸鉛以螯合物型非氧化劑助浸劑也能顯著改變浸出效果。因此針對(duì)國(guó)內(nèi)黃金選冶的現(xiàn)狀建議加強(qiáng)以下方面的研究：(1)加強(qiáng)選別設(shè)備的研究，大型化、******。 　　

改進(jìn)現(xiàn)有的******引進(jìn)并吸收消化國(guó)外先進(jìn)設(shè)備齊頭并進(jìn);(2)加強(qiáng)浸金藥劑的研究，尋找************藥劑的研究，加強(qiáng)浸出條件的研究，包括助浸劑，浸出設(shè)備，浸出條件，縮短浸出時(shí)間，完善浸出制度;(3)加強(qiáng)生物浸出工藝的研究，尋找更加有效的浸金菌種，環(huán)保又******率;(4)針對(duì)礦石性質(zhì)，金顆粒的賦存特征，加強(qiáng)磨礦細(xì)度研究，優(yōu)化選別工藝流程;(5)根據(jù)焙燒機(jī)理，創(chuàng)新更多更有效的焙燒工藝。