新疆某金矿浸出贵液净化除杂工艺试验研究

新疆某金矿浸出贵液净化除杂工艺试验研究

吴升

山东黄金集团有限公司 ,新疆伊宁 835000

摘 要 某金矿矿石中含氰化物易浸的贱金属元素，如铜、镍、汞、锌等等矿物，导致氰化提金过程出现一系列问题。本文采用浸出贵液净化除杂工艺，开展条件试验，考察硫化/酸化顺序、酸化pH、硫化钠用量等对贵液净化的影响，并进行综合试验及经济性预评价。结果表明，该工艺能有效去除了贵液中的有害金属离子。对提金过程有积极意义，为浸出贵液除杂提供了参考。

关键词 堆浸 贵液净化 硫化酸化

新疆某金矿石中含氰化物易浸的贱金属元素，铜、镍、汞、锌等矿物，导致金与其它贱金属元素竞争吸附使载金炭中杂质含量升高，造成金吸附率低、贫液金浓度高；吸附贫液未经处理直接返回堆场喷淋，使贱金属离子在系统中累积，造成金的浸出率低，氰化钠耗量增大；载金炭因贱金属含量高导致解吸-电积时间长，效率低、电耗高；载金炭解吸-电积而产生常温下易蒸发的汞金属，极易造成员工慢性职业病或急性汞中毒和周边环境污染；伴生有价金属资源得不到综合回收利用等一系列问题。

本文通过开展浸出贵液净化除杂工艺条件试验，研究硫化/酸化顺序、酸化pH、硫化钠用量等对贵液净化的影响，有效去除了贵液中的有害金属离子并找到了除杂工艺的最适条件，并开展混凝沉降试验。

1贵液净化试验

1.1试验原料与药剂

试验所用贵液为金矿浸出贵液，贵液水质检测结果得出，主要贱金属元素与金的比值从高到低依次约为：Cu(10.5倍)、Ni(2.7倍)、Zn(2.5倍)、Hg(1.9倍)。提金过程中活性炭吸附为非选择性吸附，与金进行竞争吸附的金属元素主要为Cu、Hg、Ni、Zn等在载金炭中得于体现。因此本试验就浸出贵液在进入活性炭吸附工艺前进行净化除杂，以减少该4种金属元素对金吸附的影响。

1.2试验设备与检测方法

试验研究过程中送检的元素的主要为金、银、铜、汞、镍和锌，其主要检测 方法为化学法、原子荧光光谱法和原子吸收光谱法。

1.3试验方法

本试验采用“贵液→硫化（酸化）→酸化（硫化）→混凝沉降→氰再生→炭吸附”的试验流程。

探究硫化/酸化顺序、酸化pH、硫化钠用量、药剂种类、混凝沉降对贵液净化的影响。

1.4试验结果及讨论

1.4.1硫化/酸化顺序对贵液净化的影响

取贵液500mL共2份，其中1份先硫化后酸化，先加入2wt%的硫化钠溶液1.5mL（即硫化钠为60g/m³），混合均匀，再用20wt%的硫酸调节pH约5.5，搅拌反应约5min后加入0.4wt%的聚丙烯酰胺0.5mL（即PAM用量为4g/m³），并静置约10min，过滤取滤液并用1wt%NaOH调节pH约为10，送检测分析；另1份先酸化后硫化，其余步骤均与前述一致；从试验结果可知，“先硫化后酸化”与“先酸化后硫化”对贵液净化除杂基本不影响，且贵液中金含量在检测误差范围内基本不变。因此从生产操作便利性上考虑，建议采取先硫化后酸化的工艺流程。

1.4.2酸化pH对贵液净化的影响

取贵液250 mL共9份，各加入2wt%的硫化钠溶液0.75mL（即硫化钠为60g/m³），混合均匀，再用20wt%的硫酸调节pH至8.5、7.0、6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0和3.5，均搅拌反应约5min后加入0.4wt%的聚丙烯酰胺0.25mL（即PAM用量为4g/m³），并静置约10min，过滤取滤液并用1wt%NaOH调节pH约为10，送检测分析，从试验结果可知，在酸化pH7.0以下，汞和锌基本已沉淀完全；铜去除率总体趋势是随着酸化pH降低而增大；镍的去除率相对较无规律性，但在pH值为5.5时去除率达到最大，为11.51。此外，酸化pH降低所需要的酸耗以及后续再生所需要的碱耗也相应的增大。因此，考虑到低酸环境对设备设施较高的耐酸腐蚀要求和便于工业化生产操作，并结合贵液净化除杂效果求（铜去除率（96±2）%、汞去除率（99±1）%、锌去除率（99±1）%），建议选择酸化pH5.0~6.0。

1.4.3不同药剂对贵液除镍的影响

取贵液250mL共2份，均加入硫化钠50g/m³，混合均匀后分别加入一定量的磷酸二氢钠、TMT-3Na，再用20wt%的硫酸调节pH约5.5，搅拌反应约5min后加入0.4wt%的聚丙烯酰胺0.5mL（即PAM用量为4g/m³），并静置约10min，过滤取滤液并用1wt%NaOH调节pH约为10，送检测分析，试验结果可知，在贵液“硫化+酸化”净化除杂工艺基础上，添加一定量的磷酸二氢钠、TMT-3Na，镍的去除效果有不同程度的提高。虽然添加TMT-3Na时，镍去除率最佳，但仅为66.39%，但药剂用量较大、费用较高。

1.4.4混凝沉降

由于贵液中杂质金属铜、汞、锌和银的含量之和还不足15mg/L，假设与S

^2-形成相应的金属硫化物，则经处理后溶液中的固含量最多不超过30mg/L；参照试验过程现象，采用直接投加PAM进行混凝，渣沉降性较差（浊度约为10NTU）。因此，采用自主发明专利工艺技术，即硫化/铝盐净化工艺，并考察PAM用量。取贵液250mL共8份，均加入硫化钠40g/m³，混合均匀，再用3wt%十八水硫酸铝调节pH约5.5，搅拌反应约5min后分别加入聚丙烯酰胺0mg/L、2mg/L、4mg/L、8mg/L、12mg/L、16mg/L、20mg/L和24mg/L，并静置约10min，取上清液测其浊度，试验结果可知，采用硫化/铝盐净化工艺，PAM用量约为12mg/L即可使上清液浊度降至约为3NTU，混凝沉降效果明显。

1.4.5综合条件实验

取贵液250mL共4份，均加入硫化钠40g/m³，混合均匀，其中2份用20wt%的硫酸调节pH约5.5，搅拌反应约5min后加入浓度为0.4%的聚丙烯酰胺0.5mL（即PAM用量为4g/m³）并静置约10min，过滤取滤液送检测分析；剩余2份用3wt%十八水硫酸铝调节pH约5.5，搅拌反应约5min后分别加入聚丙烯酰胺12g/m³，并静置约10min，取上清液送检测，试验结果可知，在优化工艺参数条件下，铜平均去除率为94.52%、汞平均去除率为99.82%、锌平均去除率为98.44%。

2 结论

试验采用硫化/酸化技术处理浸出贵液，研究了硫化/酸化顺序、酸化pH、硫化钠用量等因素对贵液净化的影响，探索不同药剂对除镍的影响，开展混凝沉降试验，得到以下结论：

（1）硫化、酸化顺序先后对贵液净化除杂基本不影响，但从生产操作的便利性上考虑，以先硫化后酸化为宜。在酸化pH小于7时，汞和锌基本已沉淀完全，建议控制酸化pH5~6.；变化规律性较好的铜去除率随着酸化pH降低或硫化钠用量的增大而增大。

（2）在贵液“硫化+酸化”净化除杂工艺基础上，添加一定量的磷酸二氢钠、TMT-3Na，对镍的去除有一定的提高但效果不明显。

（3）用硫酸铝替代硫酸进行酸化时，聚丙烯酰胺的添加量为12g/m³，沉降效果最佳。

（4）在优化工艺参数条件下，铜平均去除率为94.52%、汞平均去除率为99.82%、锌平均去除率为98.44%，除杂效果较好。

参考文献

[1]黄礼煌．化学选矿[M]．北京：冶金工业出版社，2012：343-349．

[2]代淑娟，等．辽宁某低品位金矿堆浸试验[J]．辽宁科技大学学报，2015，38（6）：473-477．

[3]赖声伟．国内外堆浸提金技术的发展与实践[J]．国外金属矿选矿，1997，26（1）：1-27．

[4]谢朝学，袁慧珍．浅论堆浸提金工艺过程[J]．云南冶金，2006，（04）：16-20+32．