黄金选矿工艺选择样本.doc

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黄金选矿工艺选择
目录:

第一章、 黄金生产工艺的选择 2
§1.1、 黄金生产单元工艺: 2
§1.1.1.破碎与细磨 2
§1.1.2.筛分与分级 2
§1.1.3.选矿 2
§1.1.4.氧化预处理 3
§1.1.5.浸出 3
§1.1.5.1.搅拌浸出 3
§1.1.5.2.堆浸 4
§1.1.6.固液分离与洗涤 4
§1.1.7.溶液纯化与富集 4
§1.1.8.回收 4
§1.1.9.精炼 4
§1.1.10.废物处理 /处理 4
§1.2.第二节 单元工艺方案的选择 5
§1.3.第三节 影响工艺选择的因素及冶金试验 5
§1.3.1.影响工艺选择的因素 5
§1.3.2.金矿石的冶金试验 6
第二章.处理流程方案的选择 7
§2.1.易处理 /氧化矿石处理流程 7
§2.1.1.细磨及搅拌浸出流程 7
§2.1.2.堆浸流程 7
§2.1.3.堆浸、 搅拌浸出及炭浆法的联合流程 7
§2.2.非难处理硫化物矿石处理流程 7
§2.2.1全矿石的氰化法 7
§2.2.2.浮选尾矿的氰化 7
§2.2.3.浮选精矿的氰化 7
§2.2.4.浮选精矿及尾矿的氰化 7
§2.4.难处理硫化物矿石处理流程 7
§2.4.1.硫化物矿全矿石氧化与氰化 7
§2.4.2.浮选尾矿的氰化 8
§2.4.3.硫化物浮选精矿的氧化与氰化 8
§2.4.4.硫化物浮选精矿氧化与氰化及尾矿氰化 8
§2.5.富银矿石处理流程 8
§2.6.含碳质矿石处理流程 8
§2.6.1.中含碳质矿石 8
§2.6.2.高含碳质矿石 8
§2.7.碲化物金矿石处理流程 8
§2.8.重选精矿处理流程 8
§2.9.浮选精矿处理流程 9
§2.10.从浸出液中回收金的流程 9

第一章、 黄金生产工艺的选择
选矿流程, 一般定义为矿石选矿时, 矿石( 浆) 流经各个作业的总称。不同类型的矿石应用不同的流程处理, 因此, 流程也反映了被处理矿石的工艺特性, 故常称为选矿工艺流程。
§1.1、 黄金生产单元工艺:
黄金生产提取系统由 10个主要单元工艺过程组成( 如表 1- 2- 1) 。其中有物理学或表面化学过程, 以及湿法或火法的化学工艺过程。
单 元 工 艺
工 艺 类 型
1.破碎 /细磨
2.筛分与分级
3.选矿
4.氧化预处理
5.浸出
6.固液分离与洗
7.溶液纯化与富
8.回收
9.精炼
10.废物处理 /处理
物理的
物理的
物理的 /表面化学的
湿法 /火法冶金
湿法冶金的
物理的 /表面化学的
湿法冶金的
湿法冶金的
湿法 /火法冶金
湿法冶金的
§1.1.1.破碎与细磨
矿石的破碎与细碎, 以及精矿细磨, 主要是为了解离 金、 含金矿物以及其它有经济价值的金属, 以便使它们有利于金的提取。矿石或精矿所需要细碎的程度取决于金粒的解离度和原生矿物的粒度及其性质, 以及回收金所用的方法等。最佳细碎粒度受各种经济因素的限制, 如金回收率、 加工费用( 反应动力学与试剂消耗) 和细碎费用之间的平衡。
在金提取流程中细碎的主要用途是:
( 1) 在浸出前解离出金, 即在堆浸之前进行破碎以及在搅拌浸出之前进行破碎 -细磨;
( 2) 在浮选前解离硫化物矿物;
( 3) 在浮选及( 或) 重力选矿前解离金;
( 4) 在氧化预处理前优化硫化物矿矿物粒度;
( 5) 再磨浮洗及重选精矿或尾矿以解离金;
( 6) 再磨焙烧炉焙砂以解离金及做好表面准备;
( 7) 浸出前超细磨含金硫化物精矿。
物料破碎分为三段: 粗碎至 150 － 125mm, 中碎至 100 － 25mm, 细碎至 20 － 5mm。矿石破碎主要采用各种破碎机, 如颚式破碎机、 圆筒破碎机、 对辊破碎机、 锤碎机等。
破碎后矿石按工艺不同要求细磨至所要求的细度。磨矿方法有球( 或棒) 磨、 半自磨和自磨。常见磨矿设备为球磨机, 其它有捣矿机、 碾磨机、 管磨机。新发展的有搅拌磨、 高压辊式磨矿机等高效超细粉碎设备。
§1.1.2.筛分与分级
筛分是为了从破碎后的物料中, 分出细粒产品。按目的不同, 可分为预先筛分、 检查筛分、 准备筛分和最终筛分。常见筛分设备有格筛、 条筛、 振动筛、 摇动筛、 圆筒筛等。
在提取流程中, 分级工艺最重要的应用是在研磨回路中采用旋流器和筛, 提高研磨效率, 为获得下步加工所要求的粒度。而且, 分级还能实现如下重要功能:
( 1) 根据后续加工过程按粒级分别处理的要求, 对物料进行分级。例如, 分级出分别浸出所研磨矿浆的粗砂和细泥部分。
( 2) 从矿浆和溶液中经过筛分过程分离出吸附剂, 例如活性炭和树脂。
( 3) 用于尾矿构筑中尾矿的分级。
根据目的不同, 所采用的分级机有水力分级机、 机械分级机和离心分级机等。机械分级机又分为耙式、 浮槽式和螺旋式等。离心分级机( 即水力旋流器) 分为单个水力旋流器和水力旋流器组。
§1.1.3.选矿
在金的提取流程中, 选矿作为一种回收颗粒金的方法, 或在氰化工序之前作为”预富集”手段而被广泛应用, 其主要作用是:
( 1) 经过重选或混汞法回收游离金和与重矿物( 如硫化物和钛矿物) 伴生的金;
( 2) 在氰化之前, 用浮选法获得含游离金和含金硫化物的浮选金精矿, 或产生用氰化法处理的游离硫化物矿尾矿;
( 3) 用浮选法剔除部分品位低但对下一步金提取会产生负影响的组分, 如消耗氰化物的硫化物、 吸附金的含碳物质和耗酸的碳酸盐;
( 4) 优先浮选, 例如金、 含金黄铁矿、 砷黄铁矿以及黄铁矿的分离;
( 5) 经过手选、 光电选、 辐射分选、 电磁选、 浮选等方法剔除一部分不含金的脉石, 以减少以后工序的给矿量。
§1.1.4.氧化预处理
用常规浸出法处理时, 金回收率低, 或是试剂消耗过高的矿石可采用预氧化处理。这一类矿石一般叫做”难处理”矿石, 其难处理程度因矿石不同而异。氧化预处理过程或者全部氧化, 或是局部氧化矿石中的难处理矿物, 使金变得适合于氰化物浸出。局部氧化适合于钝化难处理矿物, 解离出与特定矿物伴生的金, 或是解离出在硫化物矿物中的、 在优先氧化部位伴生的金。全部氧化一般见于嵌布细粒金的, 或完全与之伴生的硫化物矿。表 1- 2- 2 氧化预处理工艺一览表( 见湿法冶炼) 。
可利用的氧化方法及所处理的矿石类型等归纳于表 1-2-2。
从表中能够看出, 可供利用的氧化方法主要有两类: 湿法冶金工艺和火法冶金工艺。
焙烧氧化法用来处理含硫化物、 砷化物、 碳质及碲化物的矿石和精矿, 在世界范围内的应用已有几十年, 而且被证明是可行的方法, 可是环保对焙烧排出物越来越严格的法规要求, 使焙烧工艺复杂化, 而且随费用的日益增加其应用越来越少。
预充气用于氧化或钝化那些在氰化物溶液中充分反应, 并消耗氰化物及氧, 而使金浸出率降低和费用增加的矿物, 如用于处理少量磁黄铁矿及白铁矿的矿石十分成功。
湿法冶金方法除简单的预充气技术外, 已出现了许多有吸引力的方法。如加压氧化和硝酸氧化法, 用于处理各种难处理的含硫化物和砷化物的矿石及精矿; 氯气氧化法用来处理含碳物料。这些方法尽管费用较高, 但对环境污染小, 因此很具吸引力。
生物氧化已被用于处理含硫化物和砷化物的浮选精矿, 尽管氧化速度较慢, 但与焙烧法和加压氧化法比较, 具有低费用和有利于环保, 因此有着广阔的发展前景。
§1.1.5.浸出
所有湿法冶金中, 金的提取都采用浸出步骤以获得提取回收金的含金溶液。过去曾用过氯和氯化物介质浸出, 但当前工业上仍主要采用稀的碱性氰化物溶液作为溶解金的浸出溶液。其它浸出剂, 如硫脲、 硫代硫酸盐、 溴化物及碘化物溶液也有着潜在的浸出
金的浸出剂列于表 1-2-3。
金的氰化浸出有两种基本方法: 搅拌浸出和堆浸。这两种方法的提金原理相同, 所不同的只是矿石预处理后的最终粒度及浸出作业不同。
表 1- 2- 3 金的浸出剂
试剂
条件
干扰和耗试剂物
说明
已知和可能的应用
氰化物系统
氰化物
0. 05% － 0. 1%NaCN, OH-( pH>10) , O2
硫 化 物, 某 些氧化的贱金属、 碳和有机物
很多矿石的标准工艺,
但可能有环境危害
石英矿石或硫化物精矿中的细分散金
氨 -氰化物
NaCN, NH+4 , O2, OH-
同 上
为络合大部分氧化铜加足够铵
矿石中氧化铜干扰氰化
溴氰化物
BrCN, pH7

BrCN 水解成 CN-和溴氧化剂
用于碲化物的 Diehl法
氰化物 -矿石矿浆电解
OH-, CN-, O2, 直流电
同氰化物一样
金溶解和电沉积同时进行

碳酸盐 -氰化物
CO-24 , HCO3, pH =
10. 2, CN, 大于 80℃
同氰化物一样
比常规氰化浸出慢
从矿石和残渣中同时浸出金和铀
其它碱性系统有机腈( 即丙二腈) )羟基腈( 即丙酮氰醇) 氰氨化钙硫代硫酸铵腐殖酸, 氨基酸碱氯气预处理( 略)
酸系统酸系统氯( 水溶液) Cl2, Br2和 I2浸出氯化铁硫代氰酸盐( 略)
硫脲( 略)
§1.1.5.1.搅拌浸出
搅拌浸出是在混合搅拌槽中进行的。此法浸出经磨矿后的矿浆或尾矿, 对矿石的粒度要求较细, 一般要求矿石粒度达 80% <150*m 和 80% <4*m 之间。矿石和氰化物溶液皆在动态中将金浸出。浸出时用空气或机械搅拌使固体保持悬浮状态。影响氰化浸出的参数较多, 标准氰化浸出工艺条件下, 矿浆浓度为 35% 耀 50% , pH 值用石灰调至 9. 5耀 11. 5之间, 氰化物浓度为 0. 02% 耀 0. 1% , 通空气或纯氧以保持浸出时足够的溶解氧( 一般条件下, 氧在水中的最高溶解度为 5耀 10mg/L) , 温度 21耀 45℃ , 浸出时间24－40h。
搅拌浸出设备主要是机械搅拌浸出槽、 空气搅拌浸出槽和空气与机械的联合搅拌浸出槽。
§1.1.5.2.堆浸
堆浸工艺是先将破碎后的矿石堆放于不透水的底垫上, 然后将氰化溶液喷撒到矿堆的顶部, 氰化物溶液渗透过矿石堆并将金浸出来。
一般情况下, 堆浸时矿石粒度为 10 － 25mm, 堆浸时间 60 －90d, 金浸出率一般为70% ( 而搅拌浸出一般大于 90% ) 。
堆浸提金工艺中最关键的部分是筑堆和浸出前后作业方式和程序。根据大多数矿山作业情况, 堆浸提金大致可分为三种: 固定堆浸法、 堆浸场地扩展法和筑堤堆浸法, 而采用较多的是堆浸场地扩展法。
堆浸工艺能够处理常规提金工艺不能处理的低品位矿石、 表外矿石、 废矿堆以及各种尾矿等。堆浸所处理的矿石类型有石英脉氧化矿、 硅质粉砂岩矿、 在石灰岩裂隙中浸染金的火山角砾岩、 流纹凝灰岩、 硅化粉砂岩等矿体上部的氧化矿石。
§1.1.6.固液分离与洗涤
固液分离过程在金提取流程中十分重要, 这是因为:
( 1) 在浸出后可使富金液和贫金相分离, 为随后的金回收和处理创造条件;
( 2) 不同相可用不同方式处理, 以求得到最好工艺效果;
( 3) 化学平衡能够转化, 以便优化反应动力学和热力学;
( 4) 工艺流体及试剂在工艺过程中的不同部位能够经过再循环以优化水及试剂的使用。浸出矿浆经固液分离才能获得供下一步回收金用的澄清贵液。而为了提高金的回收率, 需对固液分离后的固体部分进行洗涤, 以尽量回收固体部分所夹带的含金溶液。生产中用倾析法、 过滤法和流态化法进行浸出矿浆的固液分离与洗涤。
倾析法分为间断倾析法和连续倾析法两种。前者在澄清器或浓密机中进行; 后者多在几台单层或多层浓密机中以连续逆流方式进行。过滤法常见筒式真空过滤机和圆盘真空过滤机以间断或者连续方式进行。
流态化法常在流态化洗涤柱( 塔) 中进行。固液分离的效率也能决定随后的化学过程的效率, 例如:
( 1) 浓密机底流密度决定着下步过程, 如浮选及浸出的固体停留时间;
( 2) 过滤效率决定着滤液溶解金的回收率及固体尾矿的金品位;
( 3) 澄清效率决定着锌粉置换沉淀的效率。
矿浆或混浊溶液的固液分离还可能涉及到多种化学药品及其组合应用。这些药品包括 pH 调整剂( 如氢氧化钙、 氢氧化钠及硫酸) 、 絮凝剂、 凝结剂及粘度调整剂。它们都会对下步过程有明显的影响, 需经过试验确定和选用。
§1.1.7.溶液纯化与富集
浸出所产生的溶液一般含金浓度不高, 原因是金矿石的品位相对低。这些溶液能够直接用适合的还原工艺, 如锌粉置换法回收金。但一般, 最经济的提取方法是经过一项中间富集与纯化步骤回收金, 即用活性炭或离子交换树脂吸附溶液中的金银有用组分, 然后把金银淋洗到小容量的清洁溶液中。这样不但富集了金, 而且也提供了一个纯化步骤, 因为它允许:
( 1) 从矿浆及未澄清的溶液中进行回收而不需固液分离;
( 2) 依据所用的不同载体可选别回收不同的金属。
活性炭广泛用于金浸出液的富集与纯化, 在工业的主要方法有炭浆法、 炭液法、 炭浸法。今后有可能代替活性炭的是合成树脂, 前苏联用树脂吸附回收金的树脂矿浆法已成功应用多年。
§1.1.8.回收
从浸出液或经过中间富集及纯化阶段回收金, 是应用化学的, 或电解的还原过程实现的。
对于稀的金浸出液, 一般可直接采用锌粉置换沉淀方法回收金。但电积法不适用, 因为在稀的溶液中所得到的电流效率很低, 而且处理体积很大的浸出液需要许多体积很大的电解槽。
用锌粉置换直接回收金的方法比炭吸附法更适合于含银高( Ag∶Au> 10∶1) 的矿石, 而且对高含量可溶性铜的矿石的处理也具有优越性。
对于经从活性炭或树脂上淋洗产生的高品位的金溶液( 一般大于 30g/t) , 采用电积法和锌粉置换法都能从中回收金, 二者之间没有明显经济优异的差别。但电积法产出几乎不需要精炼的高纯产品, 而锌粉置换法则产出需精炼的低纯度产品。
§1.1.9.精炼
提纯金、 银的方法有火法、 化学法和电积法。当前主要采用电积法, 其特点是操作简便、 原材料消耗少、 效率高、 产品纯度高而稳定, 劳动条件好, 且能综合回收铂族金属。其次是采用化学提纯法, 如硫酸浸煮法、 硝酸分银法和王水分金法等, 主要用于某些特殊原料和特定的流程中。火法为古老的金银提纯方法, 当前一般不再使用。
§1.1.10.废物处理 /处理
金提取化学过程中产生出各种废料, 出于经济上和环境上的要求, 对这些废料必须进行处理或处理。
废料产品可用解毒法或回收有价值废料组分的办法处理。一般步骤是: +试剂回收和循环; ,金属的回收; -去毒性。前两步骤主要用于提高经济效益, 并可能去除一部分毒性, 改进环境。当废物含毒物量超出法规所允许的范围时, 或者废物需要在工艺过程中有效循环使用时, 去毒是非常必要的。对于很多废物, 能够不考虑上述环境保护和冶金处理因素, 不需加以处理就允许处理。
§1.2.第二节 单元工艺方案的选择
在确定最终工艺流程过程中, 对每个单元工艺的选择, 以及这些单元工艺在流程图是如何组合的, 可遵循图 1-2-1所提供的工艺技术路线进行( 见《金的化学提取》) 。
§1.3.第三节 影响工艺选择的因素及冶金试验
黄金生产过程是由多个单元工艺过程构成的, 它们是如何能够在一个金回收流程中被结合在一起的, 则需要根据某种特定物料及各种因素加以试验研究和综合考虑来确定, 这就是工艺选择。因此工艺选择是用最适合的工艺对某特定给料的最优化金属提取方法的系统开发。对于黄金, 这个程序有两个主要目的:
( 1) 优化项目经济, 即金提取率、 处理量及加工费用( 包括基建的和生产的) 等的函数。
( 2) 研制一项能满足项目各种需要的工艺过程, 并包括政治上的及环境上需考虑的问题。
特定金矿石的化学反应对各种加工方案能达到这些目的起着关键作用。世界黄金产量的 85% 以上都与化学加工过程有关。由于化学加工技术的复杂性随着低品位及复杂矿石的开采而增加, 工艺选择日益显示其重要性。
§1.3.1.影响工艺选择的因素
影响工艺选择及达到上述目的的因素主要有 6个方面: +地质学的; ,矿物学的; -冶金学的; .环境的; /地理的; 0经济及政治的。
黄金项目开发中这 6个方面因素中的每一项的任务如图 1- 2- 2所示( 略见《金的化学提取》) 。其中矿物学及冶金学这两个因素对金的提取化学及工艺选择有直接影响, 因为它们决定着矿石对化学处理的反应。其它因素具有间接的影响, 这依特定项目的条件和要求以及整个项目的可行性而定。
( 一) 地质学的因素
1.品位及储量
矿体中经济矿物( 如金及其伴生有价金属) 的品位及储量决定着被应用的工艺过程的形式和规模。如低品位矿石和尾矿( 一般金小于 0. 5耀 1. 5g/t) 一般需要低成本的处理方法, 如原矿堆浸和废矿堆浸。较高品位的矿石( 一般金高于 1. 5g/t) 可用较高成本的工艺, 如磨矿、 浸出及炭浆法处理。复杂硫化物和碳质难处理矿石要求更高品位
规模的经济性可能允许用大处理量来处理低品位矿石。例如, 低品位尾矿( 低于1g/t) 能够在大规模搅拌流程中经济地进行再处理, 如南非的埃尔各、 锡莫各及克朗砂矿。同样, 低品位矿也能用磨矿、 浸出及炭浆法大规模加工, 如美国的里奇韦矿, 其品位为 1g/t, 其处理量为 1. 4万 t/d。
不同提取工艺的边界品位取决于各种矿石用金回收率、 加工费及处理量来表征的冶金反应。其它具有潜在经济效益的伴生矿物( 如银、 铀及铜) 的品位及储量也影响经济评价和工艺选择。
2.矿体的几何形状和变化
一个矿体的几何形状不但影响采矿方法, 也决定着不同开采区的顺序, 而且还可能决定着矿体内不同矿石类型的开采顺序, 而不同矿石类型其加工结果不同。矿石性质的变化, 加硬度( 即功指数或可磨性) 、 蚀变程度、 裂碎度( 粒度) 及含粘土量, 都不同程度地降低加工效率并极大地影响工艺选择。
( 二) 矿物学的因素
这是工艺选择的最重要因素。矿石的矿物学特性, 即由矿石组分及结构性质所决定的矿物特性决定着它对不同工艺方案的反应, 并显示出其处理对环境的潜在影响。各种矿物学特性与冶金试验结果, 以及其它类似矿石的工艺选择及流程开发的资料结合使用, 成为有效地选择工艺流程的基础。即使是矿物学的轻微变化也能极大地影响工艺选择及整个加工的经济性。
决定矿石工艺选择的主要矿物学特性是:
( 1) 金矿品位;
( 2) 矿石成分( 化学和矿物学组成) ;
( 3) 其它有用矿物的含量;
试 验
所产生的资料
易处理矿石及尾矿

1.筛分及分析

2.细磨
3.重力选矿
4.浮游选矿
5.浸出

6.富集及纯化

难处理矿石及精矿( 附加上述内容)
1.酸的产生
酸的消耗
2.抢先吸附 /强行吸附
3.氧化预处理
加压氧化、 焙烧及生物氧化
金的分布对不同粒级处理的可能性, 对金提取
有影响的其它物料的富集。
邦德功率指标, 选矿厂设计参数, 最佳细磨粒度。
精矿品位, 精矿中金的回收率。
精矿品位, 精矿中金的回收率, 试剂消耗。
金的溶解, 溶解速率, 最佳浸出条件, 试剂消耗,
试剂消耗, 溶液组分。
吸附率、 吸附容量、 吸附的其它物种、 结垢、 磨耗损失。
抢先吸附的降低 /炭浸法强行吸附金的特性

产生的酸量。
消耗的酸量。
金吸附于标准溶液中的矿石组分。

硫氧化百分数与金回收百分数对比, 氧化速率
试剂消耗, 最佳氧化条件
( 4) 有害于加工工艺的矿物含量;
( 5) 金的粒度分布;
( 6) 金的矿物类型;
( 7) 所有有用矿物的解离特性。
( 三) 冶金学的因素
对一种矿石所建议的处理流程, 其冶金学反应直接决定着所采用工艺或几种工艺组合的经济性, 在评价中应考虑的因素是:
( 1) 黄金及其它有价组分的回收率;
( 2) 产品质量及进一步加工的要求;
( 3) 处理量;
( 4) 基建投资和经营费用;
( 5) 环境影响;
( 6) 技术风险。
一种矿石( 或精矿) 对工艺或工艺组合的冶金学反应, 由冶金试验及评价程序来确定。
对开发项目中有代表性的矿石样品所进行的试验结果, 一般能提供冶金学评价所需要的最准确参数。然而, 矿物学资料、 工艺设计参数以及其它类似企业或矿床的生产经验也必须加以考虑。
( 四) 环境的因素
越来越严格的环保法规, 使得需考虑的环境问题在矿物资源开发中显得越来越重要。已制订法规来限制采用环境上不能接受的工艺, 并控制它们。尽管世界各地制订的法规深度不同, 都对工艺选择和运转有较大影响。
在工艺选择中必须考虑每个单元过程对环境的下述影响:
( 1) 水质; ( 2) 空气质量; ( 3) 土地退化; ( 4) 景观影响; ( 5) 噪声; ( 6) 植物群与动物群; ( 7) 稀少及濒于灭绝的物种; ( 8) 文化资源。
为此, 要特别重视化学提取工艺以下诸方面所造成的影响:
( 1) 所产生的固态、 液态、 气态废物的形式及数量; ( 2) 废料的短期和长期稳定性; ( 3) 工艺带来的矿物及金属的蚀变作用; ( 4) 工艺用水的平衡及排放要求; ( 5) 废料处理与处理方法。
任何选定的流程必须符合法规的要求, 使之对环境的影响尽可能地达到最小。
( 五) 地理的因素
矿区的地理位置和建议的处理设施都可能对工艺选择产生重复的影响。主要的因素包括:
( 1) 气候( 雨量、 温度范围) ; ( 2) 水的供应; ( 3) 地势; ( 4) 基础设施; ( 5) 设备、 试剂及物质的可利用性; ( 6) 交通; ( 7) 政治气候( 全球的、 国家的及地区的) ; ( 8) 熟练及非熟练工人的可利用性; ( 9) 具有考古或宗教重要性的场地。
气候及水的供应对工艺选择有最大的直接影响。例如, 常规的重力选矿有时不能在特别干旱的环境中应用, 而堆浸技术不适用于降雨量极大的地区。
过高或过低的温度对化学反应速度有严重的影响。例如, 细菌氧化需要严密的温度控制以便达到最佳的细菌活力; 而原矿堆浸或废矿堆浸作业的黄金生产在极端寒冷条件下会急剧降低。
地貌对工艺的基建投资有很大影响, 并能影响工艺选择。例如, 堆浸费用随地势的崎岖程度的增加而增加。地貌有时是确定工艺设施地点的决定因素, 而地点又决定着矿石运输费以及其它设施及基础设施的费用。

( 六) 经济的及政治的因素
影响工艺选择的经济及政治因素很多而多变, 其中最重要的因素是黄金价格、 税率及税收结构以及地区的和世界范围的现行经济及政治气候。
§1.3.2.金矿石的冶金试验
尽管在进行工艺选择时, 要对各种影响因素加以综合研究与平衡, 以优化出能产生最大经济效益的流程。但所选择工艺技术是否可行, 则是最重要的。为此, 依据矿石矿物学特性, 进行冶金学试验, 并对所得结果加以评价, 则是必不可少的程序。
金提取工艺开发的冶金学试验内容及试验目的列于表 1- 2- 4。工艺开发程序见1-2-3。
表 1- 2- 4 金提取工艺开发的冶金学试验
金矿石的冶金试验是在对矿石进行工艺矿物学研究的基础上, 依据矿石类型的不同, 选择不同试验方案而进行的。冶金试验及其评价程序如图 1-2-4所示( 略, 见金的化学提取) 。
矿金矿石一般用重选方法处理, 一般不用破碎。过去这种方法只适合于粗粒金的回收, 细粒金( 小于 50*m) 的存在会严重降低回收率。然而, 由于新设备的研制, 现已可从砂和砾岩中回收约 10*m 的细粒金。
砂金矿石处理流程方案如图 1-3-1所示。略
第二章.处理流程方案的选择
( 第一节沙金略)
§2.1.易处理 /氧化矿石处理流程
§2.1.1.细磨及搅拌浸出流程
将易处理或氧化矿石细磨到最佳的金解离粒度, 随之用搅拌氰化浸出流程是最常见的金提取工艺( 见图 1-3- 2) 。从矿浆中回收金可用固液分离, 然后用锌沉淀法, 或用炭浆法随后电积或锌沉淀法, 或是用两者结合的方法。
含少量耗氰耗氧矿物( 如磁黄铁矿和白铁矿) 的矿石, 在浸出前用预充气的办法能获得最经济的处理。对含游离金或不难处理的硫化物伴生的金矿石, 可在细磨回路中或是紧接细磨回路后采用重选和浮选对这部分金加以预先回收。
§2.1.2.堆浸流程
对于低品位氧化矿不能用费用高的细磨及搅拌浸出工艺处理, 而应采用氰化堆浸法处理。有些矿石在筑堆前需经破碎, 或破碎与制粒, 而有些矿石则可直接堆浸( 见图 1
§2.1.3.堆浸、 搅拌浸出及炭浆法的联合流程
联合浸出技术可用以处理同一种矿石的不同部分, 这取决于物料的品位及粒度。高品位矿石部分用细磨、 搅拌氰化浸出及炭浆法或炭浸法处理。而低品位矿石部分则用原矿堆浸或废矿堆浸。从两种工艺过程得到的载金炭可合并一起进行淋洗—活化。
经过粒度的选别处理, 有时较高品位的矿石也可适合堆浸, 但这不足以证明细磨, 或几乎不能增加金回收率的细磨是合理的。在破碎回路中进行粒度筛分, 筛上物可采用堆浸处理, 浸出液用炭吸附法处理。筛下物( 小于 1mm) 则在搅拌浸出炭浆法流程中处理。
联合流程方案如图 1-3-4所示。
§2.2.非难处理硫化物矿石处理流程
当含硫化物矿石中的金未被硫化物矿物包裹时, 这种矿石也能用直接氰化法处理, 金回收率可达 90% 以上。这种矿石实际上不能认为是难处理矿石。可是, 对于这种矿石不一定都要直接氰化浸出, 可考虑选用几种方案( 见图 1-3-5) 。
§2.2.1全矿石的氰化法
这类矿石能否应用细磨及氰化浸出法将取决于所含硫化物矿物的数量及类型, 以及最终的氰化物、 石灰及氧的消耗。在浸出矿浆中可考虑增加氧的方法, 例如用纯氧或过氧化氢作氧化剂以保持充分的金溶解速度。
堆浸也可用于处理这类矿石, 这要依所含硫化物的性质和数量以及其对加工费用的影响而定。其流程方案与图 1-3-2和图 1-3-4相同。
§2.2.2.浮选尾矿的氰化
此法用于金不与硫化物矿物结合的矿石, 而且可用浮选法产生出可废弃的或作为副产品出售的贫硫化物精矿, 浮选尾矿进行氰化浸出。此法降低了硫化物对氰化的不利影响。
这一类矿石较少见。
§2.2.3.浮选精矿的氰化
本方法适合于含游离金, 或金与硫化物矿物结合的矿石, 该矿石能产生高金回收率的浮选精矿。浮选精矿必要时再研磨以提高金的解离度, 然后进行氰化浸出, 但需要进行预充气。浮选尾矿品位很低, 能够废弃。
§2.2.4.浮选精矿及尾矿的氰化
本法可极好地用于金成分分布于可浮选和不可浮选的两部分矿石组分中的矿石。浮选精矿中回收的金不高, 而尾矿也含有一定量金而不能废弃。故需对浮选精矿和尾矿分别氰化浸出 。
这种流程与全矿石氰化法比较, 能降低试剂消耗, 更好地回收金, 以及较低的细磨费用。
§2.4.难处理硫化物矿石处理流程
这类矿石的难处理硫化物矿物组分可先用浮选法富集或不经过富集, 但在氰化浸出前必须进行氧化处理, 以便获得可接受的金回收率。
难处理硫化物矿石的处理流程方案示于图 1-3-6。
§2.4.1.硫化物矿全矿石氧化与氰化
此法适合于不适合选矿的难处理硫化物矿石, 因为: ( 1) 选矿的金回收率低, 不能接受, 而且尾矿中的金是难处理的; ( 2) 所产生的精矿比全矿石更不适合于氧化, 因硫化物矿物的硫含量太高。
全矿石可在经过中和处理耗酸物质后进行氧化。硫化物矿氧化的方法包括加压氧化、 焙烧及生物氧化。氧化后产物进行中和( 用或不用事先固液分离) 和氰化浸出。
§2.4.2.浮选尾矿的氰化
难处理矿石中消耗试剂高的硫化物矿物用浮选法选出硫化物精矿, 或是弃去或是作为副产品出售。尾矿进行氰化。
§2.4.3.硫化物浮选精矿的氧化与氰化
最适用于氧化预处理流程的是能产生高金回收率浮选精矿及贫金尾矿的矿石。精矿的氧化处理量比全矿石少得多, 因此是比较经济的。可经过浮选参数的选择, 以便为氧化回路产生按硫化物矿含量、 金回收率及物料容量为内容的最佳给料。
优先浮选方法也可用于在氧化前从矿石中排除贫金的硫化物矿物, 以减少需经氧化的硫化物的数量, 这样能相当多的降低氧化和中和的费用。例如用浮选排出这种矿石中的贫金磁黄铁矿, 继之以二级浮选以产生富金的砷黄铁矿 -黄铁矿精矿。
澳大利亚的哈伯莱茨厂应用优先浮选来分离黄铁矿及砷黄铁矿。黄铁矿精矿用氰化法处理, 而砷黄铁矿精矿直接熔练
§2.4.4.硫化物浮选精矿氧化与氰化及尾矿氰化
对于金浮选回收率低的矿石, 尽管浮选能获得高硫化物金精矿, 但有相当一部分金聚集在浮选尾矿中。硫化物精矿的氧化产物及浮选尾矿能够单独或是一起用氰化物浸出, 这取决于两种物料的矿物学性质。
加拿大坎贝尔红湖矿将浮选精矿焙烧, 再研磨及氰化浸出, 而浮选尾矿也单独用氰化浸出处理。
§2.5.富银矿石处理流程
富银矿石( Ag∶Au>10耀 20∶1) 可用上述所描述的类似方法处理, 这依不同的矿物学而定。然而需考虑下述某些特性:
( 1) 浸出需要高氰化物浓度( 大于 0. 5g/L NaCN) , 而且总的氰化物耗量比浸出低银的金矿石的要高, 因而导致直接成本的增加。另外, 工艺废液的氰化物浓度也较高, 需要对废液进行处理。
( 2) 银 -金矿石所生产出的富浸出液最好用固液分离和锌沉淀法处理, 而不用炭浆法。这是因为贵金属回收需要大量的炭库存, 而且由于金被炭优先吸附而使银回收率很低。炭的淋洗与活化的工作量也大大增加。
( 3) 由于需要回收较多的贵金属, 使所需要的精炼设备增加。
§2.6.含碳质矿石处理流程
这类矿石可分为中含碳质矿石和高含碳质矿石。两类矿石所需加工过程不同。
§2.6.1.中含碳质矿石
该类矿石含有少量的有机碳, 总有机碳一般低于 1% 。浸出中这些碳质能从溶液中吸附金。然而, 这种吸附作用可在浸出中采用炭浆法同时回收金而使其降低, 或是采用加入适合的碳氢化合物( 如煤油) 以钝化吸附表面。
§2.6.2.高含碳质矿石
该类矿石中含有机碳一般高于 1% , 有机碳强烈吸附金而使浸出中金的回收严重降低。这些矿石中的碳质组分必须用氯化法处理使其钝化, 或是用焙烧方法使其破坏, 从而促进在氰化浸出中金的提取。
氯化法预处理在金解离的最佳细磨粒度时采用。在氰化之前用氯及次氯酸盐或是让其自然分解, 或使其破坏。焙烧常见于较粗的粒度, 焙烧后一般要再细磨。两种方法预处理后的物粒进行氰化浸出。其处理流程方案如图 1-3-7所示。
含碳质矿石用氯化法处理时, 由于有消耗氯的硫化物存在而变得复杂, 因而也增加了加工费用。为此:
( 1) 将包括硫化物在内的矿石用碳酸钠( 苏打灰) 浸出, 继后进行氯化氧化的双氧化过程, 然后再氰化;
( 2) 焙烧和氰化。
§2.7.碲化物金矿石处理流程
碲化物矿石的处理流程见图 1-3-8。不同的含金碲化矿物对氰化浸出的反应变化很大, 很难了解。然而, 有些碲化物矿石能够直接用氰化法处理。多数碲化物矿石常见浮选法能产生富含碲的精矿, 在浸出前必须对精矿进行氧化以解离所含的金。氧化方法有氯化法和焙烧法, 氯化法最适合含硫化物低( 硫化物矿中硫低于 1% ) 的矿石, 必要时可用弃气法钝化硫以避免氯 的高消耗。
对高硫化物的碲矿石及浮选精矿可经焙烧后用氰化物浸出。必要时, 焙烧后可对物料进行再细磨。
也可用硫化钠及亚硫酸钠沉淀法从碲矿石的氧化物料中回收碲。
§2.8.重选精矿处理流程
图 1-3-9为重选精矿的处理流程方案。传统上它们用混汞法处理, 继之蒸馏汞齐和熔炼产品。此法很有效, 但汞对人身健康有害, 可考虑采用其它方案。高金品位的重选精矿( 一般高于 300耀 500g/t) 能够直接熔炼, 但物料中不能含有影响熔炼的硫化物矿物。
强化氰化浸出能快速溶解重选精矿中的粗粒金。含金浸出液可用锌沉淀或电积法直接处理, 或与其它工艺熔液掺合后回收金。
§2.9.浮选精矿处理流程
熔炼法是处理浮选精矿的一种方案, 但使用熔炼法的最低金品位为 300 耀 600g/t, 并取决于其它金属成分( 如银、 铜、 铂族金属) 及有害元素的含量。
强化或高压氰化浸出能用于含粗粒金( 大于 500*m) 的精矿, 其处理流程方案见图1-3-10。
当前, 对于浮选精矿更多的是先采用预氧化方法处理, 如加压氧化、 焙烧、 生物氧化及其它化学氧化方法, 然后进行氰化浸出。
§2.10.从浸出液中回收金的流程
从稀氰化浸出矿浆中回收金的流程方案有三种。
( 1) 用活性炭或树脂作为中间富集 -纯化步骤以回收金。这类流程广泛用于矿浆浸出工艺。
( 2) 固液分离及从溶液中直接回收金。这类流程在炭浸法开发之前广为采用, 用过滤器或浓密机( 如逆流倾析) 进行固液分离, 继之以锌沉淀回收金。
( 3) 上述两类方法的联合流程。该类流程使用固液分离和富集技术的混合回路, 如浓密和活性炭吸附。由于采用两类流程的最佳特点, 故往往能获得较好的金回收率, 而且生产费用低, 工艺适应性强。
从浸出液中回收金的流程方案示于图 1-3-11略