覆膜_铜氨硫代硫酸盐滴淋堆浸提金工艺研究

1、覆膜一铜氨硫代硫酸盐滴淋堆浸提金工艺研究郑若锋，刘 川，商容生,吴俊峰(四川省地勘局成都综合岩矿测试中心 )摘要：建立了覆膜一铜氨硫代硫酸盐滴淋堆浸提金工艺，原矿直接堆浸金浸出率达80 %以上。高活性、高比表面固相萃金剂能简便、有效地回收溶液中金，金吸附率大于99 % ,载金量达22g/ kg。硫代硫酸盐反复使用，消耗量为5.78g/ kg。该方法用于处理四川某地氧化型金矿石，实验室扩大试验取得了满意结果。关键词：氧化型金矿石；铜氨硫代硫酸盐；覆膜滴淋堆浸金中图分类号：TD953文献标识码：B文章编号：1001 - 1277(2005) 11 - 0033 - 041引言环境保护已成为21世纪

2、人类社会可持续发展共 同面对的头等大事，也是我国的一项基本国策。氰化物及其衍生物即使浓度低达0. 1mg/ L也会使鱼等水生物死亡、农作物减产1 ;更重要的是如果汞和氰化 物严重污染长江及其支流水系的生物链、食物链和水质，将给整个生态和旅游资源带来极其严重的影响。对环保型非氰工艺的研究与开发显得十分迫切而重 要。目前，硫代硫酸盐提金是最有可能取代氰化工艺 的方法2，3。和传统的氰化法相比，硫代硫酸盐法无 毒，金的溶解速度快，阳离子干扰小，处理复杂矿石和 含碳高矿石金的回收率高，且能回收部分银、铜；硫代硫酸盐和氰化物相比，价格相对低，具有较强的优势。但因工艺尚存在如下技术难题，未应用于工业生产。

3、(1) 温度对金浸出速度、氨的挥发以及铜的存在形式影响很大，在工业生产上不易控制。(2) 硫代硫酸盐、铜离子、氨浓度及三者在溶液中相对比例难控制在有利于浸出所需范围，尤其是二价与一价铜离子浓度无法有效测控 。(3) 锌粉或铁粉置换虽能有效的还原金，但本可反复利用的铜离子也被还原成海绵铜，无法循环使用，同时还造成置换金泥品位低和成分复杂等弊端。(4) 活性炭或离子交换树脂吸附浸出液中金均不 理想,活性炭几乎不能直接从硫代硫酸盐溶液中吸附 金；离子交换树脂因存在硫代硫酸盐和铜与金竞争吸 附现象严重，金回收效果也不理想 。针对四川某地氧化型金矿石研究建立了覆膜 一 铜氨硫代硫酸盐滴淋堆浸提金工艺。通

4、过降低铜氨硫代硫酸盐浓度和延长浸出时间提高金浸出率；用固相萃金剂简便、高效地回收了溶液中的金；对体系进行了有效调控，使硫代硫酸盐反复使用，其消耗量大 大降低；从工艺特点、浸出液组成和人体感觉度等指 标看,工艺有明显的潜在生态环保优势。2矿石组成与金赋存状态矿石大多遭受强烈风化蚀变，呈灰褐色、黄褐色、 红褐色，较疏松、易脱落。矿石呈土状、块状、层状、孔 洞状和葡萄状结构，并具假象构造、残留构造等，其余 结构主要有变余结构、变胶状结构、鳞片变晶结构和 交代结构。主要金属矿物有褐铁矿(针铁矿、纤铁 矿)、黄铁矿、磁铁矿、毒砂、黄铜矿、铜蓝、孔雀石等。 非金属矿物主要为黏土 、石英、云母等。人工重砂样

5、 中未见自然金。其主要金属矿物为黄铁矿、毒砂和磁 铁矿,且黄铁矿和毒砂大多数表面已被氧化。原矿化学元素分析和金化学物相分析结果如表1、表2所示。原矿粒度分析结果如表3 所示。表1原矿化学元素多项分析结果成分Au 3TiO2Fe2O3A12O3CaOMgOSO2K2OAS2O3CuOMnOSwb/ %4. 252. 7318. 411.94. 581. 2547. 52. 960. 810. 020. 180. 113 Au单位为g/ t收稿日期：2005 - 05 - 16作者简介：郑若锋(1963 -)，男，四川成都人，高级工程师，从事矿产开发利用和元素化学物相分析方法研究；四川省成都市人民

6、北路一段二十五号，成都综合岩矿测试中心，610081表2- 2. 0mm原矿金的赋存状态化学物相分析结果项目游离金褐铁矿包裹金黄铁矿包裹金硅酸盐包裹金总金品位/ -1)4. 120. 100. 050. 024.29分布率/ %96. 042. 331. 170. 46100. 0表3原矿粒度分析结果粒度/ mm质量/ kg产率/ %累计产率/%金品位/ (gt-1)金分布率/ %+ 5019. 47. 947. 942. 394.46-50 + 3018. 47. 5315. 47a,.崔弓A 2. 694.78-30 + 1523. 49. 5725. 042. 385.35-15 + 5

7、54. 422. 347. 343. 1416. 42-5 + 231.8713. 0360. 373. 029.25-2 + 120. 28. 2668. 63亠-4. 929.55-1 + 0. 4520. 38. 3076. 936. 6412. 96-0. 45 + 0. 121. 48. 7585. 687. 3415. 10-0. 1 + 0. 0742.91. 1986. 876. 591.84-0.07432. 213. 17100. 06. 5620. 31合计244. 5100. 0100. 04. 25100. 03金的浸出与回收3. 1可浸性试验铜氨硫代硫酸盐浸金是以硫

8、代硫酸盐和氨作为 络合剂、以二价铜和氧作为氧化剂或二价铜催化空气 氧化金的浸出过程，主体反应为：2 -2 +Au + 5S2O3 + Cu (NH3)435Au (S2O3) 2 + 4NH3 + Cu ( &O3)3(1)事实上，该体系的化学反应相当复杂，动力学和热力学仅在一个较小的操作空间内对金的浸出起积 极作用。但是，在适当温度下，保持浸出液中适当的 硫代硫酸盐、氨、铜和氧的浓度，即适当的电位和 p H 值条件，硫代硫酸盐浸出法是可以控制的。原矿破碎至-2.0mm后，人工间歇搅拌浸出试验 结果如表4所示。试验结果表明，该矿石可浸性较 好。控制4 1液固质量比，温度17 C以上，人工间歇

9、搅拌浸泡24h ,金浸出率可达93 %以上。表4原矿破碎至-2. 0mm样人工间歇搅拌浸出试验结果样品质量液固比浸出温度/ C浸出时间滤洗液体积溶液中pau) / (gml -1)尾渣金品位/ (gt-1)金浸出率/ g/ h/ ml/ %1004 125 2685500. 750. 1297. 15004 122 25102 5650. 790. 1995. 41 0004 119 22244 8600. 850. 1297. 23 0004 117192412 9500. 920. 2893 44覆膜滴淋试验氰化堆浸浸金均要求一定规模的实验室柱浸试 验作为矿石可浸性和堆场设计的重要依据。铜

10、氨硫代硫酸盐堆浸浸金与氰化法的最大不同在于浸金剂 挥发度存在较大差异。为避免实验室柱浸与现场堆 浸产生太大差异，实验室扩大试验采用原矿覆膜滴淋 堆浸。4. 1准备工作(1) 筑堆(如图1所示)。筑堆时先将大块矿石垫 在覆塑料薄膜的木板上，再将余下的矿石按图1 所示 堆筑成一个台体。台体上底面为 :324mm 325mm ;台体下地面为 :580mm 535mm ;台体高为：170mm ;台体矿石量 为：62kg。图1覆膜滴淋堆浸被浸出来。过程中发现在调控中体系发生如下变化:(1) 增大氨浓度，电位略有降低；(2) 适量加入Na2 SO3 ,体系电位显著降低的同时 使S2O32 -浓度略有提高；

11、(3) 适量加入硫酸铜，有利于提高体系电位值；(4) 温度对金浸出有一定影响，19 C24 C温度段金浸出率略低于21 C27 C温度段；(5) 通过延长浸出时间可弥补温度低对金浸出率 的影响。试验结果(见图2、图3)表明，在较宽的铜氨硫代 硫酸盐浓度范围内，控制体系电位值在100300mV ,均能使金有效浸出。考虑到环境、经济、高效等因素， 笔者认为采用入堆配液组成作为覆膜滴淋浸金剂较 为合理。lOOr(2) 布管。用钻孔的13mmPVC塑料管作为滴淋 管，具体参数如下：滴淋长度700mm ; 滴淋管孔距4mm ;滴淋管孔径1mm ;滴淋 管间距80mm ;滴淋管连 接方式并联。(3) 配制

12、溶液。入堆溶液配制成：C(Na2 S2O3)0. 150.16mol/ L ;C(Na2 SO3)4 5mmol/ L ;C(NH3)0. 56mol/ L ;2 +C( Cu )5 6mmol/ L ;电位 100300mV ;p H值大于10。(4) 覆膜滴淋。布液采用间歇式滴淋，滴淋强度 为813L/ 10h。然后用透明塑料薄膜将整个矿堆覆盖。(5) 从浸出贵液中回收金 。化学合成的固相萃金剂装柱后为避免操作不慎而造成吸附柱干沽，尾液出口必须略高于吸附柱。为尽快获得吸附剂对金荷载 量指标，第一柱只装25g ,第二柱装50g。贵液过柱速 度控制为710ml/ min。4. 2试验结果从连续

13、3堆滴浸试验(每堆矿石约62kg)的试验 结果可看出，在提金后的尾液中适当补加固体 Na2S2O35H2O ,Na2 SO3 ,CuSO45H2O 和氨水，并控制体 系:Na2 S2O3 0 . 020 . 14mol/ L、Na2 SO3 0. 1 5mmol/ L、 NH3 0. 0170. 110mol/ L、Cu 0. 1 6mmol/ L ,可使金 有效浸出。同时看到，即使Na2 S2O3和NH3浓度低达0. 02mol/ L和0 . 017mol/ L金仍能以硫代硫酸盐形式图2金浸岀率与时间的关系h图3浸液金浓度与时间的关系从固相萃金剂回收金量和对金荷载量的试验结果(见表5)看出,

14、3堆矿石(矿石共重177kg)共浸出金 611mg ,以此计算金总浸出率为 81. 2 % ,金总富集率 大于99 % ,吸附剂载金量达22 . 8g/ kg。表5固相萃金剂对金的富集率和荷载量情况项目第一柱第二柱总尾液合计吸附剂质量/ g2550绝对金量/ mg570. 538. 52. 0611金分布率/%93. 36. 300. 33100. 0吸附剂载金量/ (gkg -1 )22. 80. 77总金富集率/%99. 75该工艺与氰化法的对比该工艺与氰化法的对比结果如表7所示。表7硫代硫酸盐提金工艺与氰化法对比情况项目硫代硫酸盐法氰化法药剂成本略高于氰化法较低潜在环保成本无无毒高剧毒毒

15、性安全管理常规管理特别管理吸附剂吸附剂新型吸附剂活性炭或树脂载金量吸附剂相当目前较相当强度高强度差6结语该工艺实验室扩大试验（180kg原矿直接入堆试验），初步取得了令人满意的结果。（1） 铜氨硫代硫酸盐能有效浸出该矿石中的金， 金浸出率可达80 %以上。（2）对整个体系成功地进行了调控 。（3）研制的固相萃金剂对金的吸附率和荷载量已分别达到99 . 9 %和22g/ kg以上。（4）硫代硫酸盐消耗量已降到5. 78g/ kg ,而且还有下降空间。（5）覆膜一铜氨硫代硫酸盐滴淋堆浸技术有明显的生态环保优势。参考文献1 高大明.氰化物污染及其治理技术（续二）J .黄金,1998 ,18（ 4）:

16、 57.2 黄万抚，王淀佐，胡永平.硫代硫酸盐浸金理论及实践J .黄金， 1998 ,18（9） :3413 Philip A , Schmitz , Saskia Duyvesteyn , etal . Ammonical thiosulfate and sodium cyanide leaching of prepNobbing G）ldstrike ore carbonaceous matterJ . Hydrometallurgy ,2001 ,60 :25 40.Study on the tech no logy of coveri ng membra ne2droppi ng2he

17、apleaching gold by copper ammonia thiosulfateZheng Ruofe ng ,Liu Chua n , Shang Ron gshe ng ,Wu Junfeng(Chengdu Determination and Testing Center of Rock and Mineral )Abstract : The tech no logy of coveri ng membra ne2dropp in g2heap leach ing gold by copper amm on ia thiosulfate was estab2 lished. T

18、he run of mine ore treated directly by heap leaching ,The leach recovery of gold is m ore than 80 %. G old was recoV2 ered effectively by s olid extractant with high activity and specific surface from the leaching solution containing g old ,the re covery of gold adsoorption is more than 99 % and the

19、 amount of loaded gold is 22g/ kg. Thiosulfate was recycled ,its cor2 sunption is 5.78g/ kg. The process has been applied to oxidizes ty pe gold ore from Sichuan and the extended test of labors tory has been obtained satifactory results.Keywords : oxidized gold ore ; covering membrane2dropping2heap leaching ;copper ammonia thiosulfate(编辑：李玉敏)六类矿产资源开发活动将被禁止法制日报援引据国家环保总局的消息称，国家环保总局与国土资源部、卫生部日前联合发布矿山生态环境保护与污染防治技术政策，明确指出六类矿产资源开发活动属严禁范围。这六类禁止开发的活动包括，禁止在依法划定的自然保护区（核心区、缓冲区八风景名胜区、森林公园、饮 用水水源保护区、重要湖泊周边、文物古迹所在地、地质遗迹保护区、基本农田保护区等区域内采矿；禁止在铁路、国道、省道两侧的直观可视范围