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难处理的超细磨硫精矿的生物化学分解

以焙烧和焙砂氰化为基础，对含金硫精矿处理工艺进行了精细的分析。该工艺在投资和经营费用不高的情况下，可以取得较高的指标，但这与砷和硫的有毒化合物对空气的污染紧密相关，所以进一步完善从含金硫精矿中提取金的一些可取的湿法冶金和制订符合现代环保要求的新工艺流程是一项很紧迫的任务。
  从制订无焙烧流程的观点看，把精矿超细磨的机械化学活化与下一步的用其碱水解产物处理微生物生物量相结合的方法来分解和浸出金的可能性是很重要的。
  对含有30克/吨Au，8.1%As、24.3%S和25.4%Fe的浮选精矿进行了金生物化学分解和浸出工艺的研究。根据资料的合理分析，将近?6%的Au在硫化物-黄铁矿和砷黄铁矿中为细粒浸染金。金在这两种矿物中是细碎的，大多数是粒径不超过1微米的金粒。难处理精矿不包括其直接氰化，因为直接氰化时可提取近于8~10%Au。甚至超细磨之后，氰化溶液金的提取率也不超过23~28%。只有在硫化矿物分解时，才有可能分解这种色素的金，因而采用湿法冶金法最为合理。
  把含金硫化物的碱分解指标和从精矿中（在空气介质中行星齿轮磨碎反射流磨砷的）浸出金的指标进行了一下比较。在试验中使用了定期转速离心行星齿轮磨矿机。装球量超过磨碎物料数量的35~40倍，而加速相当于40~50克。精矿用3C-06型磨矿机进行射流磨碎，利用压缩空气（P=4.5~4.7大气压）  作为动力介质。射流磨碎时，所得产物粒度85%为4微米，比表面等于4.8米2/克。原始精矿粒度80%为0.074毫米（粒级含量4微米的不超过1%）

如图1所示，无论是行星齿轮磨碎，还是射流磨碎处理精矿，都能得到硫化矿物（溶液中含的硫）碱分解的对比结果。
  但从活化产物中提取金时，则可观察到明显的差别。甚至当使用氰化溶液时，在行星齿轮磨碎（在碱处理之后）的精矿上会剩有16克/吨含金的尾矿（图2）。在这种情况下，当处理原始精矿和活化（20分和更多些时间）精矿时，NaCN的耗量从0.2增加到8千克/吨，这就要以提高矿物成分的反应能力为条件。只有在射流磨矿机中按碱处理-氰化的流程才能由活化精矿中保证金65~70%的最高回收率，这时，尾矿金的剩余含量比行星磨碎时少二分之一。对行星磨碎的产物浸出时，金氰化的难度有所增加，大概是因为金粒的表面钝化。对这一点参考文献的作者们进行了观察。下一步试验偏重于射流磨碎。
  较早就有人提出了这样的实际可能性：利用酵母生物量的碱水解产物，以及水解产物和氰化钠的混合溶液来从活化精矿中分解与浸出金。通过对工业以苛性钠溶液产出饲料酵母的处理获得了下列成分的水。解产物；氨基酸总量达5克/升、核酸0.5~0.8克/升，脂类化合物1-2克/升和NaOH 20~30克/升。必须测定出能保证提取金最高指标的液：固最低比率。液：固=8：1和更多些是水解产物（氨基酸2克/升）和氰化钠（0.15%）混合溶液的理想比率，这时，溶液金的回收率为~70%（图3）。但是，在这样的稀释条件下，仅有40%Au转入不添加氰化物的水解产物溶液。金的提取率实际上直接取决于液：固之比，在矿浆稀释到液：固=16：1时，提取率也可达到70%。
  用观察溶液浸出金主要是在处理的头48小时（图4）。用水解产物浸出活化精矿96小时可提取62%Au，而用添加氰化物的同一溶液则可提取76%。在尽管没有氰化钠而有氧化剂的条件下，水解产物溶液的效率明显提高，可提取将近76%Au。
   用AM-2B树脂从水解产物溶液中提取金。当溶液中的金属  平衡浓度为1.4毫克/升时，金的饱和树脂容量达40毫克/克。在下一次提取金时，再生树脂不失去其吸附的性能。    
根据试验结果，可以认为，为改进提取金的条件和提取指标而进行的吸附浸出试验达到了预期的目的。在吸附浸出试验中，树脂AM-2B的添加量为固体产品重量的5%。已查明，当液：固=6：1（见表）时，大部分金在48~50小时内提取出。在这些条件下，76.8%Au吸附于树脂上，即达到与之相比的指标---般过滤流程的指标，当液：固=10：1时，用水解产物和氰化钠或水解产物与氧化剂的混合溶液浸出，当液=固16：1时，用水解产物溶液浸出）。
矿浆密度（液：固）
脱金溶液中的金含量，毫克/升
浸出矿渣中的金含量，克/吨
树脂对金的吸附率，%
2:1
0.01
13.20
56.80
4:1
0.006
9.10
67.90
6:1
0.005
7.0
76.80
8:1
0.005
6.20
78.50
10:1
0.004
6.00
79.40
当液：固=（8-10）：1时，吸附浸出时间增加到72小时，可以提高金的提取率达83.4%和得到金剩余含量为5克/吨的尾矿。在不同的矿浆密度时射流磨碎精矿吸附浸出指标。吸附浸出时间-48小时，树脂添加量-5%。
  已经确认，循环利用水解产物溶液在原则上是可能的。溶液经第二次和第三次循环后，再从新加入的精矿中浸出金，这时溶剂的反应能力分别降低三分之一和二分之一。如果用新溶剂再增浓溶液，那么还可以达到较高的工艺指标。
  吸附浸出滤渣的合理分析表明，与硫化物伴生的金的分解串很高，并主要用化学方法分解；金的含量从原始精矿中的25.8克/吨降低到射流磨碎产物的15.2克/吨和浸出尾矿的2.8克/吨。
  对处理各阶段砷的分布情况也进行了研究。在用碱水解产物处理精矿时，砷黄铁矿进行分解，并有70~75%的砷转入溶液。在吸附之前和吸附之后，溶液中的砷含量实际上并不改变，也就是说，砷不吸附于树脂。脱金溶液在扔掉之前可以用已知方法清除砷。
  鉴于完成的综合研究的结果，建议采用原则工艺流程（图5）。处理难选金砷精矿的大规模试验。按该流程，精矿用射流磨矿机磨碎，并用蛋白水解产物碱性溶液进行吸附浸出。

除了有利精矿活化条件外，使用射流磨矿机还具有下列优点：这种设备已被工业所掌握，而且生产率高（高达100吨/小时），结构简单，金属用量少、价格低廉。溶剂可用碱水解和随后稀释的方法从工业放出的酵母生物量（含蛋白质50%）中获得。为了解吸金和再生吸附剂，将含金树脂按标准流程再行处理，同时用硫脲洗提液电解析出商品金。鉴于析出和保存含砷沉积物的必要性和脱金溶液返回的合理性，吸附浸出矿浆要用离心机脱水。溶液通过石灰使砷沉淀，之后大部分溶液被原始水解产物稀释。
 该工艺的扩大技术经济评价说明，包括获取精矿的费用，1克金的成本是在允许成本限度之内的。   
结论：1、如果把精矿磨碎的行星制度与射流制度相比较，那么倾向于采用后者，因为射流磨碎浸出尾矿的剩余金含量比在其他相同处理条件下的行星磨碎低一半。
2、活化精矿吸附浸出时，蛋白水解产物有效。当液：固=（6~8）：1和处理时间48~50小时，树脂提金80%，浸出时间增至72小时时，水解溶液金的提取率可提高到83.4%。砷在脱金溶液中富集，并可用已知方法沉淀，以便保存。
3、建议采用以射流磨碎和用蛋白水解产物吸附浸出为基础的处理难选的硫化精矿工艺流程的大规模试验。