?通過(guò)對(duì)影響金礦堆浸工藝的各種因素分別進(jìn)行分析,指出控制方法,并提供一些操作參數(shù),對(duì)提高金礦堆浸技術(shù)指標(biāo)和公司經(jīng)濟(jì)效益有重要作用。
1 概述
堆浸法浸金是在不透水的專門地基(場(chǎng)地上),將破碎到一定粒度的含金礦石堆筑成堆,由上方噴淋氰化溶液,溶液通過(guò)礦石層滲濾時(shí)進(jìn)行金的溢出。金礦堆浸工藝由于投資和生產(chǎn)成本比常規(guī)的氰化法低,且工藝簡(jiǎn)單、流程短、見(jiàn)效快,因此在黃金礦山中得到較廣泛的應(yīng)用。但影響堆浸工藝的因素較多,生產(chǎn)上掌握不好就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)指標(biāo)的下降,甚至?xí)霈F(xiàn)工藝事故,從而影響公司的經(jīng)濟(jì)效益。
2 影響金礦堆浸工藝因素
2.1礦石性質(zhì)對(duì)堆浸工藝的影響
對(duì)于結(jié)構(gòu)疏松、裂隙發(fā)育的礦石,由于該類礦石滲透性較好,有利于氰化物溶液對(duì)礦石內(nèi)部滲透和擴(kuò)散,礦石中的金與氰化物溶液能充分地接觸,因此,金的浸出速度較快,溶解充分。相反,如果礦石結(jié)構(gòu)致密或含粘土較高,則不利于金的浸出,浸出速度較慢,浸出率較低。
如果礦石中含有碳質(zhì)物,會(huì)妨礙氰化物溶液進(jìn)入被碳質(zhì)物包裹的礦石顆粒中,嚴(yán)重阻礙金的溶解,而且具有活性的碳會(huì)吸附已溶解的金,降低金的回收率。
如果礦石中含有銅、鉛、鋅、砷、鐵等非貴金屬化合物,也會(huì)影響金的溶解。如果用鋅粉置換浸出的溶液。則置換效果較差,氰化物的消耗量增加。
氰化物溶液中硫離子的濃度若達(dá)到百萬(wàn)分之五,則金的溶解速度會(huì)降低;黃藥和二硫代磷酸鹽等浮選劑也會(huì)降低金的溶解速度,一廠目前用浮選廠的尾水進(jìn)入炭漿氰化系統(tǒng)是對(duì)金的浸出有影響的,應(yīng)該將尾水分開利用。
金顆粒的大小與其溶解速度有關(guān),顆粒越大溶解速度越慢,顆粒越小溶解速度越快。
2.2礦石粒度對(duì)堆浸工藝的影響
一般情況下,礦石粒度越小,浸出時(shí)間越短,浸出率越高。在實(shí)際生產(chǎn)中,一般破碎到5~20毫米的粒度進(jìn)行堆浸。如粉礦量較多,即-200目含量超過(guò)35%,用常規(guī)的堆浸法,由于粉礦量過(guò)多造成礦
堆表面易結(jié)板而形成溝流,影響溶液滲透性,浸出率有所降低。
2.3礦石中粘土含量對(duì)堆浸工藝的影響
礦石中粘土含量對(duì)金的浸出有明顯的影響。當(dāng)粘土被氰化物溶液潤(rùn)濕以后,體積會(huì)膨脹,其體積增大率達(dá)25~30%,這將導(dǎo)致礦堆孔隙度及溶液滲透速度的降低,公司的龍?zhí)两鸬V就是這類型的情況。
粘土含量越高,溶液的滲透速度越小,浸出所需的時(shí)間越長(zhǎng)。
在氰化浸出過(guò)程中,由于化學(xué)作用,溶液中會(huì)產(chǎn)生硫酸、碳酸等,它們會(huì)與氰化物反應(yīng),使氰化物分解。因此,在浸出過(guò)程中,需加入一定量的石灰使溶液保持一定的堿度,以防止氰化物的分解,氰化溶液PH應(yīng)控制在9.5~11之間,如果PH值過(guò)高,會(huì)明顯降低金的溶解速度。這是由于在高PH值的情況下,氧的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)金的溶解很不利。此外,PH值升高時(shí),金屬表面生成過(guò)氧化鈣薄膜使金的溶解速度明顯下降。
2.4氰化溶液濃度對(duì)堆浸工藝的影響
用低濃度氰化溶液進(jìn)行浸出時(shí),金的溶解度很大,但各種非金屬的溶解度卻很小,這樣氰化物的消耗量可減少到最低限度。金在低濃度氰化溶液中溶解速度較快,原因是氧在其中的溶解速度與其在稀
溶液中擴(kuò)散速度均較大所致。
當(dāng)氰化溶液的濃度在0.05%時(shí),金的溶解速度隨氰化溶液濃度的增大快速上升,當(dāng)氰化溶液的濃度在0.05-0.1%時(shí),氰化溶液濃度對(duì)金的溶解速度影響不顯著。氰化溶液濃度大于0.15%以后,繼續(xù)增大濃度,金的溶解速度不僅不增加,反而有下降的趨勢(shì)。如果要求達(dá)到同樣的浸出率,在氰化溶液的濃度低時(shí)所需的時(shí)間較長(zhǎng),但氰化物的消耗量少,成本低。在氰化溶液的濃度高時(shí)所需的時(shí)間較短,但氰化物的消耗量大,成本高。
國(guó)內(nèi)礦山黃金堆浸的氰化溶液的濃度一般控制在0.03~0.08%范圍較為合適。
2.5礦堆高度對(duì)堆浸工藝的影響
礦堆高度可通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。浸透性好的礦石,礦堆高度可設(shè)高一些。浸透性差的礦石,則礦堆高度不宜設(shè)得太高,礦堆太高會(huì)影響下面礦石的供氧量及滲透性,從而降低浸出率。一般礦堆高度一般2~4米為宜。
2.6噴淋強(qiáng)度對(duì)堆浸工藝的影響
適當(dāng)增大噴淋強(qiáng)度可以縮短浸出時(shí)間,提高浸出率。同時(shí),加強(qiáng)了溶液與礦石之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),起到強(qiáng)化擴(kuò)散作用。但噴淋強(qiáng)度不適當(dāng)增大時(shí),氰化溶液與空氣的接觸增多,氰化物的氧化、損失隨之增
加。實(shí)踐證明,當(dāng)噴淋強(qiáng)度超過(guò)11.5升/米2·小時(shí)時(shí),溶液濃度明顯降低,因此,噴淋強(qiáng)度應(yīng)適當(dāng)。很多礦山噴淋強(qiáng)度一般控制到8 ~12升/米2·小時(shí)。
2.7浸出時(shí)間對(duì)堆浸工藝的影響
在氰化浸出的過(guò)程中,隨著浸出時(shí)間延長(zhǎng),金的浸出率不斷提高,且金的浸出率逐漸趨于某一極限值,但浸出速度在不斷降低。這是由于在浸出過(guò)程中,隨著金粒的不斷溶解,金粒的數(shù)量和體積不斷減少,從而減少了金的溶解表面,金的浸出速度逐漸降低;其次是隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng),氰化物和溶解氧與產(chǎn)生金的氰絡(luò)合物的擴(kuò)散距離增加,再加上在金溶解的同時(shí),雜質(zhì)元素也不斷進(jìn)入溶液之中,有的雜質(zhì)會(huì)在金粒表面形成有害薄膜,影響金的溶解速度。
2.8溶解中氧的濃度對(duì)堆浸工藝的影響
在氰化溶液中,金的溶解速度與溶液中氧的濃度成正比,即溶液中氧的濃度越低,金的溶解速度越慢。因此,提高氧在氰化溶液中的濃度是很有必要的。有些文獻(xiàn)中介紹向礦堆內(nèi)鼓入空氣,提高金的溶解速度,這樣可以明顯縮短浸出時(shí)間,金的溶解速度隨其賦存礦石的特性不同,可提高10~20倍,甚至30倍,而且金的回收率可提高15%左右。
2.9溫度對(duì)堆浸工藝的影響
金在氰化溶液中溶解速度隨著溫度的升高而提高,在85℃左右時(shí)達(dá)到最大值。當(dāng)?shù)陀?0℃時(shí),金的溶解速度大大減慢。
當(dāng)溫度超過(guò)85℃時(shí),隨著溫度的升高,氰化溶液中含氧量隨之降低,金的溶解速度有下降的趨勢(shì)。同時(shí),提高礦漿溫度會(huì)引起許多不良現(xiàn)象。如加快了非貴金屬與氰化物的化學(xué)反應(yīng)速度,增加了氰化
物的水解作用,從而造成氰化物消耗量增加。同時(shí),加溫礦漿增加了熱能消耗,導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。所以,一般不采用加溫措施,僅在冬季寒冷地區(qū)采取保溫措施,使氰化溶液維持在15~20℃。
2.10泥質(zhì)物質(zhì)對(duì)堆浸工藝的影響
泥質(zhì)物質(zhì)會(huì)降低礦堆的滲透性,減慢浸出速度,并降低金的回收率,在這種情況下,建議對(duì)礦石進(jìn)行預(yù)先制粒(如公司二廠的做法),并加少量水泥,氰化物和堿;或者在堆浸前先進(jìn)行脫泥,如公司一廠的做法,先經(jīng)洗礦機(jī)洗礦,礦漿進(jìn)入炭漿氰化,塊壙送二廠破碎后堆浸,以減除泥質(zhì)物質(zhì)對(duì)堆浸工藝的影響。
3 結(jié)論
由上述分析可知,影響黃金堆浸工藝的因素較多,在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際具體情況進(jìn)行具體的分析,落實(shí)采取相應(yīng)的控制措施,就能取得較好的效果,獲取較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因?yàn)榍杌芤菏且环N劇毒的化學(xué)溶液,對(duì)生態(tài)環(huán)境污染及其嚴(yán)重,為此還應(yīng)進(jìn)一步采取措施保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。