非氰提金剂及应用试验研究_李建政.pdf

第 39 卷第 3 期2023 年 6 月湖南有色金属HUNAN NONFEOUS METALS作者简介:李建政(1977)，男，高级工程师，主要从事多金属难选冶金矿的综合利用与回收工艺技术研究工作。非氰提金剂及应用试验研究李建政，邵淑云(灵宝金源矿业股份有限公司，河南 灵宝472500)摘要:随着经济的发展，氰化法提金的缺点日益明显，非氰提金顺势重生。文章介绍了非氰提金剂的类型、成分和特点。选取了某品牌非氰提金剂做了应用试验，非氰提金剂一定程度上可替代氰化物，取得了较好的浸出率指标。检测了非氰浸出浸渣的总氰化物含量，经脱水处理后可直接排至危险废物填埋场，节省了浸渣脱氰费用。关键词:氰化;非氰提金剂;浸出中图分类号:TF803.2+1文献标识码:A文章编号:1003 5540(2023)03 0043 03氰化法提金工艺是现代从矿石或精矿中提金的主要方法。1889 年新西兰科鲁恩矿建成了世界上第一座氰化提金厂1，1973 年美国霍姆斯特克首次应用全泥氰化碳浆法提金工艺2，氰化提金迅速发展为主流工艺。随着我国黄金行业绿色矿山建设规范 、国家危险废物名录(2021 年版)、黄金行业氰渣污染控制技术规范、环境保护税法 等法律、法规和规范的发布实施，氰化法提金工艺面临新的挑战。因氰化提金工艺使用剧毒的氰化物做浸金剂，氰渣列入大宗危险固废，其管理、处置、堆存和利用等均有相应的规范和标准，含氰废物的处置成本较高。氰化法提金存在缺点:(1)氰化物为剧毒化学品，污染环境，危害人身健康;(2)浸出速度慢，浸出时间长，投资较大;(3)氰化物选择性差，容易受含铜、砷、锑矿物等影响，用量大，生产成本高;(4)氰化物购买、运输、仓储、保管、使用等管理办法的标准提高，监管执法严格，企业管理费用逐年较高。金的非氰浸出是黄金提取技术的发展趋势3，提金工艺绿色化事关黄河流域生态保护和高质量发展等国家重大发展战略的实施。1非氰提金剂近 10 年来，我国非氰提金剂技术发展迅速，生产厂家快速增加，诞生了数十个非氰提金剂品牌。非氰提金剂被冠以非氰型、无氰型、低毒型、环保型、无毒型、安全型等，仅是相对于氰化钠、氰化钾等剧毒氰化物而言。非氰提金剂按介质的不同分为两大类4，一是酸性介质用提金剂，如硫脲、湿氯、氯酸盐、溴水、碘盐、硫氰酸盐等;二是碱性介质用提金剂，如多硫化物、硫代硫酸盐、石硫合剂等。目前，碱性介质用非氰提金剂的工业应用日益增多，不改变工艺设备和设施，只是简单的用非氰提金剂替代氰化物，而浸渣中仍然含有氰化物。目前，市场上常用的碱性介质用非氰提金剂，多呈灰白色、细颗粒状、粉末状，多数厂家因技术保密原因未公开产品成分，个别厂家明确产品为聚合氰酸钠、三聚硫氰酸钠类络合物，主要成分由氧化钠、碳化铁、硫、钙、氯根和铵根，常晓娥5 等用 X 荧光法检测提金剂，主要金属元素有钠、钾和铁，其质量分数分别为 55.31%、27.72%和 16.79%。非氰提金剂多为普通化工品，不燃、不爆、无氧化剂危险性，无放射危险性、储存、安全、环保，易溶于水。非氰提金剂具有低毒环保、浸出速度快、浸出效率高、购买方便、贮存管理、使用简单等优点。2试验2.1矿石性质试验样品为小秦岭蚀变岩型金矿石，采自灵宝金源矿业股份有限公司的竹峪竖井、桥上寨竖井、灵湖矿区 660 中段、350 中段和 330 中段，按比例混合配矿。矿石化学多元素分析结果见表 1。矿石中非金属元素主要是二氧化硅，其次是三氧化二铝，再次34湖南有色金属第 39 卷表 1矿石化学多元素分析结果%元素AuAgCuPbZnSFeCAs含量1.282.000.010.100.010.274.422.610.15注:Au、Ag 含量单位为 g/t。是氧化钙、三氧化二铁和氧化钾。2.2试验设备与仪器试验设备为 240 90 mm 锥形球磨机、XJT 80()型浸出搅拌机、真空过滤机、pH 计、自动翻转振荡器、500 W 可调电炉、500 mL 全玻璃蒸馏瓶。2.3试验药剂从国内众多碱性介质用非氰提金剂品牌中筛选出四种做探索试验，然后优选某品牌进行条件试验，提金剂为白色固体粉末。氧化钙为工业级，其它试剂为分析纯，试验用水为城市自来水。2.4试验方法1.样品破碎:试验样品经过粗碎、中碎、细碎和筛分，破碎产品最终粒度 2 mm。2.样品磨矿:称取试验样品 1 000 g，量筒量取500 mL 水，依次将样品和水倒入球磨机，控制磨矿细度 0.074 mm 占 90%。3.搅拌浸出:将矿浆倒入 5 L 浸出槽，矿浆静置澄清，抽出多余清水，控制矿浆液固比 1.5，进行充气搅拌浸出。4.取样和分析:按照预定的搅拌浸出时间采取浸渣样品，样品经过滤、洗涤不少于 3 次，滤饼干燥后经制样送化学分析，依据分析结果计算金浸出率。5.浸渣浸出毒性浸出试验和总氰化物测定:浸出终点的浸渣经过滤后，测定水分，以纯水为浸提剂做浸出毒性浸出试验(依据 HJ/T 299;固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法)，翻转振荡器转速 30r/min，分析浸出液中总氰化物含量，分析方法依据HJ 484，水质氰化物的测定容量法和分光光度法，其中的硝酸银滴定法。3结果和讨论小秦岭蚀变岩型金矿石应用氰化浸出工艺已有四十余年的历史，设备稳定可靠，工艺技术成熟，技术指标稳定。在氰化浸出实践中，磨矿细度 0.074mm 占 90%，矿浆浓度 35%45%，pH 值=10 11，浸出时间 40 48 h。结合该类矿石性质和实际生产需要，选择磨矿细度 0.074 mm 占 90%进行后续的试验。3.1浸出剂浓度对金浸出率的影响磨矿细度 0.074 mm 占 90%，矿浆浓度 40%，氢氧化钠调整矿浆 pH 值=11 12，充气量 0.6m3/h，常温条件下浸出时间 24 h，采取浸渣样品，浸出剂浓度分别为 0.27、0.47、0.67、0.87 g/L 进行浸出试验。试验结果如图 1 所示。图 1浸出剂浓度试验结果由图 1 可知，在浸出剂浓度 0.67 g/L，浸出时间24 h 时，金浸出率 89.06%;再提高浸出剂浓度至0.87 g/L，金浸出率增幅很小，综合考虑，选择浸出剂浓度 0.87 g/L 进行后面试验。3.2矿浆 pH 值对金浸出率的影响矿浆 pH 值试验条件:磨矿细度 0.074 mm 占90%，矿浆浓度 40%，常温条件下搅拌浸出 24 h，浸出剂浓度 0.87g/L，氢氧化钠为保护碱，矿浆 pH 值为变量。试验结果如图 2 所示。图 2pH 值试验结果由图 2 可知，矿浆 pH 值在 9.4 10.1 之间，金浸出率呈上升趋势，pH 值大于 10.1 后，金浸出率随pH 值得升高而降低。在 pH=10.1 时，金浸出率94.55%，为最高值。综合考虑选择 pH=10.1。44第 3 期李建政，等:非氰提金剂及应用试验研究3.3矿浆浓度对金浸出率的影响矿浆浓度试验条件:磨矿细度 0.074 mm 占90%，氢氧化钠为保护碱，矿浆 pH=10.1，常温条件下搅拌浸出 24 h，浸金剂浓度 0.87 g/L，矿浆浓度为变量。试验结果如图 3 所示。图 3矿浆浓度浸出试验结果由图 3 可知，矿浆浓度越低，金的浸出率越高。在矿浆浓度 30%35%，浸出时间 24 h，金浸出率为93.75%94.55%。矿浆浓度大于 35%，金浸出率有下降趋势。考虑到炭浆提金工艺的特点，选择矿浆浓度 35%。3.4浸出时间对金浸出率的影响浸出时间试验条件:磨矿细度 0.074 mm 占90%，矿浆浓度 35%，氢氧化钠为保护碱，矿浆 pH=10.1，常温条件下搅拌浸出 40 h，浸金剂浓度 0.87g/L，浸出时间为变量。试验结果见图 4。图 4浸出时间试验结果由图 4 可知，使用该浸金剂，浸出速度较快，在浸出时间达到24 h 后金浸出很少。浸出时间8 h，金浸出率达到 88.62%;浸出时间 24 h，金浸出率94.18%;浸出时间 40 h，金浸出率 94.75%。因此，选择浸出时间 24 h。3.5回水对金浸出率的影响回水浸出试验条件:磨矿细度 0.074 mm 占90%，矿浆浓度 35%，氢氧化钠为保护碱，矿浆 pH=10，常温条件下搅拌浸出 24 h，浸金剂浓度 0.87g/L，回水用量为变量。试验结果如图 5 所示。图 5回水浸出试验结果由图5 可知，回水比例20%时金浸出率 94.67%，回水比例占 80%时金浸出率 94.36%，金浸出率极差为0.31，考虑样品因素、化验因素等，认为回水对金浸出率影响很小。在实际生产中，清水补充比例 20%30%。因此，选择回水比例80%进行后面的试验。3.6浸渣浸出毒性浸出试验及总氰化物含量测定浸出毒性浸出试验:在浸出剂浓度 0.27、0.47、0.67、0.87g/L 时，所得浸出尾矿浆经过滤脱水，采取部分滤饼用干燥法测定水分为 23.3%，其余滤饼称取干基重量 100 g，置入聚氯乙烯提取瓶，按照液固比 10 1加入纯净水，将提取瓶固定在翻转式振荡器上，调节转速为30 r/min，在23 2 下振荡18 h，所得浸出液用于测定总氰化物含量。总氰化物测定:(1)样品的制备，用量筒量取浸出毒性浸出试验浸出液 200 mL，移入全玻璃蒸馏瓶中，加入 10 mL EDTA 2Na(100 g/L)，再迅速加入10 mL 磷酸，使 pH 2，立即盖好瓶塞，往接收瓶内加入 10 mL 氢氧化钠溶液，打开冷凝水和电炉，由低挡逐渐升高，馏出液速度 2 4 mL/min 进行蒸馏，馏出液导管下端插入吸收液液面下，使吸收完全，直至接收瓶内试样体积接近100 mL，停止蒸馏，用少量纯净水冲洗馏出液导管，用水稀释至 100 mL(称为碱性试样)，待测总氰化物。(2)样品分析，碱性试样用硝酸银滴定法测定总氰化物含量。测定结果见表 2。表 2浸渣总氰化物含量测定结果浸出剂浓度/(g L1)0.270.470.670.87浸渣总氰化物含量/(mg L1)1.642.182.833.53由表 2 可知，在浸出剂浓度 0.27 0.87 g/L 范围内，浸渣水分 23.3%，浸渣浸出毒性浸出试验，总氰化物含量1.64 3.53 mg/L，浸渣经过滤脱水，无(下转第 87 页)54第 3 期权胜祥，等:挥发性有机物污染场地修复的潜在二次污染源及防治对策Abstract:Taking a soil remediation project of a chemical enterprise polluted by volatile organic pollutant in ShandongProvince as an example，potential secondary pollution sources in the process of organic pollution site remediation wereanalyzed from four aspects，including air，wastewater，solid waste and noise，aiming at the secondary pollutionproblems that may exist in the implementation of ectopic remediation technologies such as the desorption at normalatmospheric temperature，chemical oxidation technology and co-processing in cement kilns.In order to providetechnical guidance for the site remediation polluted by volatile organic pollutant，the countermeasures for secondarypollution prevention and personnel protection in the process of organic pollution site remediation were proposed in thispaper.Key words:secondary pollution;soil remediation;volatile organic pollutant;ectopic remediation(上接第 45 页)需进一步处理氰化物即可满足危险废物填埋污染控制标准(GB 185982019)中氰化物允许填埋的控制限值 6 mg/L。4结论1.非氰提金剂具有低毒、安全、方便、环保的特点，近年备受关注且快速发展。非氰提金剂助推非氰浸出工艺日趋成熟和稳定，非氰提金法是黄金提取技术发展的新高度。2.选取了国内某品牌碱性介质用非氰提金剂，就小秦岭蚀变岩型金矿石做了应用试验，浸出8 h 金浸出率 88.62%，金浸出速度快，浸出 40 h 金浸出率94.75%，略高于工业生产氰化浸出率 92.08%，且回水对浸出率指标影响很小。3.非氰浸出浸渣中总氰化物含量随提金剂浓度的提高而逐步提高，非氰提金剂含氰化物。控制非氰提金剂用量，过滤浸渣中总氰化物含量低于危险废物填埋污染控制限值标准，浸渣无需处理可以直接入填埋场。非氰提金技术进步显著，关键技术仍待研发。参考文献:1张锦瑞，贾清梅，张浩.提金技术M.北京:冶金工业出版社，2013.2石同吉.氰化提金技术发展现状评述J.黄金科学技术，2001，9(6):22 29.3白成庆.非氰浸金试剂的应用现状及发展J.矿业快报，2008(12):12 16.4吕进云，李桂春.几种典型的非氰提金法研究进展J.现代矿业，2009(8):11 13.5常晓娥，王璐，孟裕松，等.某环保药剂的浸金性能及贵液中金的活性炭吸附特性 J.黄金科学技术，2017，25(6):114 120.收稿日期:2022 12 16Study on Non Cyanide Gold Extractant and Its ApplicationLI Jianzheng，SHAO Shuyun(Lingbao Jinyuan Mining Co.，Ltd.，Lingbao 472500，China)Abstract:With the development of economy，the disadvantages of cyanide extraction of gold are increasingly obvious，and non-cyanide extraction of gold are born.The types，compositions and characteristics of non-cyanide goldextractors were introduced.A brand of non-cyanide gold extractant was selected for application test.The non-cyanidegold extractant can replace cyanide to a certain extent，and a good leaching rate index was obtained.The leachingtoxicity of non-cyanide leaching tailings was tested.It can be directly discharged into hazardous waste landfill afterdehydration.Key words:cyanidation;non cyanide gold extractant;leach78