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含硫試劑對某難處理金精礦的浸出研究2010-1-26 21:25:09 中國選礦技術(shù)網(wǎng) 瀏覽 51 次 收藏 我來說兩句 一、難處理金精礦工藝礦物學(xué)研究 （一）金精礦樣化學(xué)組成 礦樣的化學(xué)成份分析結(jié)果見表1。表1 金精礦樣的多元素化學(xué)分析結(jié)果%元 素AuAgAsFeS含 量55.818.02.1523.6432.82元 素CuPbZnSbBi含 量0.05650.03801.030.00700.0005 注：Au、Ag品位為g/t。 （二）主要礦物組成 主要礦物組成為黃鐵礦、石英、伊利石、鈉長石。與金密切相關(guān)的金屬硫化礦物主要為黃鐵礦，其次為毒砂(砷黃鐵礦)，再次是黃銅礦、方鉛礦等；脈石礦物主要為石英、絹云母，次為碳酸鹽類礦物，如方解石、菱鐵礦等，此外有少量鈉長石，綠泥石等。 （三）金的賦存狀態(tài)及其嵌布特征 精礦中金的物相分析結(jié)果見表2。在磨礦粒度為200目占60%70%時，金仍然有25%左右包裹在黃鐵礦和含砷有害礦物中?？梢姴捎靡话闱杌ㄖ苯咏龉に囯y以獲得高的浸出率。表2 精礦中金的物相分析結(jié)果金物相單體及裸露金硫化物中金褐鐵礦中金脈石中金合計金含量/（g/t）占有率/%41.0075.3612.122.820.100.101.641.7295.54100.00 掃描電鏡下的X射線背散射圖(又稱背散射像)和X射線面分布圖(又稱X射線像)可以清楚的顯示重金屬元素礦物的形態(tài)特征和重金屬元素在其礦物中的分布情況。礦物中自然金的背散射像和X射線像分別見圖14。 圖14金的射線像表明，自然金的背散射圖邊緣清晰，與載體礦物的界限分明，金在礦物中的分布均勻，此正是黃鐵礦晶格中金的圖像反映。 由以上工藝礦物學(xué)研究可知，該礦屬于金被黃鐵礦和毒砂包裹的含砷超細(xì)微難處理金精礦。礦物中黃鐵礦及毒砂含量較高，其包裹金高達(dá)17%30% 。同時金的粒度分布不勻，以微細(xì)粒、次顯微及顯微不可見金嵌布為主，黃鐵礦及毒砂是主要有害礦物，導(dǎo)致該金精礦難處理。 二、浸出試驗研究方法 準(zhǔn)確稱取浸金試劑于燒杯中，加入其它試劑配制好浸出液，再加入金精礦并置于恒溫水浴中，攪拌浸出一定時間后，過濾，洗滌渣，干燥，取樣分析。配制浸出液的試劑為分析純，水為蒸餾水。用原子吸收法分析浸渣及浸出液中的金，計算浸出率，并且取浸渣進(jìn)行掃描電鏡分析，觀察其侵蝕結(jié)果。 三、結(jié)果與討論 （一）含硫試劑浸出方法對比 目前，世界各國科學(xué)家作了大量的工作，研究無毒非氰提金方法。其中含硫試劑成為主要的浸金試劑，主要有硫脲、硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽、多硫化物、石硫合劑(LSSS)、改性石硫合劑(ML)等。這些非氰提金試劑都克服了氰化物浸出有劇毒的弱點，對提金工藝的發(fā)展有重大的實際意義。本研究選用常用的含硫試劑硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽、硫脲和改性石硫合劑法用于浸出試驗。其中改性石硫合劑是在石硫合劑的基礎(chǔ)上研制的一種新型浸金試劑，其英文簡寫為ML(即modified limesulfursyntheticSOlution)。改性石硫合劑主要對有效浸金成分S2O32-、SX2-的比例進(jìn)行了優(yōu)化，將其中的部分SX2-氧化，轉(zhuǎn)化為S2O32-，增加了S2O32-的含量，改善了體系的穩(wěn)定性。4種方法浸出的主要試驗條件及結(jié)果見表3。表3 含硫試劑浸出試驗結(jié)果%浸出方法主要試驗條件浸出率硫代硫酸鹽法Na2S2O3 0.40.5 mol/L，Na2SO3 0.15 mol/L，Cu2+ 0.06 mol/L，NH3H2O 0.80 mol/L，4h，506574硫氰酸鹽法NH4SCN 0.30.5 mol/L，MnO2 5 mol/L，pH=1，4h，306065硫脲法SC(NH2)2 0.20.3 mol/L，Na2SO3 0.2 mol/L，F(xiàn)e3+ 0.02 mol/L，pH=1，4h，303068ML法ML:S2O32-+SX2-=0.4+0.01 mol/L，Na2SO3 0.1 mol/L，Cu2+ 0.05 mol/L，NH3H2O 8088 0.80 mol/L，4h，508088 從表3可見： 1、硫代硫酸法對該金精礦的浸出率在70%左右，浸出率較穩(wěn)定。但該法工藝要求較嚴(yán)格，不易控制，所以硫代硫酸鹽浸金工藝需進(jìn)一步完善。 2、硫氰酸鹽法浸出率穩(wěn)定，但浸出率較低，不適于此礦的浸出。硫氰酸鹽中硫與氰的結(jié)合大大降低了毒性，而且能提供S，C，N3種金的配位原子。SCN離子與Au(，)的絡(luò)合能力雖然略小于CN離子，但明顯高于硫脲和S2O32離子的絡(luò)合能力。硫氰酸鹽法對本金精礦適應(yīng)性差，且該方法以MnO2作氧化劑，浸金過程中存在如下的反應(yīng)：MnO22SCN4H+Mn2+(SCN)22H2O 所以SCN消耗量增加，導(dǎo)致成本較高。為了降低消耗，必須選擇一種能取代MnO2而又廉價的氧化劑。 3、硫脲法浸出率較低，且波動范圍大，不適于此礦的浸出。因為硫脲在酸性溶液中性質(zhì)穩(wěn)定，它是利用金在酸性條件下可與硫脲形成可溶性絡(luò)離子，即Au與硫脲分子之間通過強協(xié)同配位鍵結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合離子AuSC(NH2)22。試驗中pH等于1時，浸出率在30%68%左右，不能達(dá)到較好的結(jié)果，表明硫脲法對此金精礦較不適應(yīng)。而且，在酸性氧化介質(zhì)中，硫脲容易被氧化成二硫甲脒，使硫脲的消耗量增高。 4、ML法對該精礦的浸出率在80%左右，浸出率較高，浸出過程穩(wěn)定，體系中的有關(guān)參數(shù)便于調(diào)節(jié)和控制。與其它含硫試劑相比，有較多的優(yōu)勢：石硫合劑利用廉價易得的石灰和硫磺合制而成，成本低廉，無毒，有利于保護環(huán)境。所以此法適用于此礦的浸出，但仍需要進(jìn)一步研究，優(yōu)化浸出工藝條件。 再根據(jù)前述金精礦的工藝礦物學(xué)研究，礦中25%的金被毒砂或黃鐵礦包裹，硫脲法、硫氰酸鹽法和硫代硫酸鹽法的浸出率均沒有超過75%，表明其不能打開毒砂或黃鐵礦的包裹，導(dǎo)致浸出率在75%以下，而ML法的浸出率在80%以上，證明ML可以部分破壞毒砂或黃鐵礦的包裹，將包裹金浸出，提高浸出率。所以下面采用ML法研究浸出過程中S2O32和SO32-的濃度變化，以推測其與礦物的作用機理。 （二）含硫試劑ML對難處理礦的作用 采用ML法浸出試驗，試驗條件：ML中S2O32-SX2-=0.40.01 mol/L，Cu2+為0.06 mol/L，NH3H2O為1.0 mol/L，SO32-為0.10 mol/L，浸出時間為4h，溫度為50，空氣量為0.028m3/h。分別以液固比3：1加入金精礦和不加入金精礦做對比試驗，定時取樣分析過程S2O32-和SO32-的濃度變化，推測其作用機理。試驗分析結(jié)果見圖5和圖6。 從圖5、6中可看出：在加入礦樣進(jìn)行浸出的試驗中，S2O32-的濃度先下降然后有所升高，最后趨于穩(wěn)定，而沒有加入礦樣的體系中S2O32-的濃度直接下降后趨于穩(wěn)定，最終的穩(wěn)定濃度小于加礦浸出試驗。 同時，在加與不加入礦樣的試驗中，SO32-的濃度都急劇降低，加礦試驗的濃度降低得更多。由此表明，在加礦浸出試驗中，消耗的SO32-轉(zhuǎn)化為S2O32-，使其穩(wěn)定濃度較高，可能反應(yīng)如下：SSO32-= S2O32-2S2-2SO32-O22H2O=2S2O32-4OH- 而以上反應(yīng)中S0和S2可能來源于以下反應(yīng)中的產(chǎn)物：2FeS26H2O=2Fe(OH)36H3S2-S 進(jìn)而促進(jìn)了FeS2的氧化。因此推測礦物中試劑與毒砂的是S2O32-、S2-和SO32-共同作用的結(jié)果。并且經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，礦物表面有紅色的氫氧化鐵沉淀產(chǎn)生，這進(jìn)一步表明了FeS2被部分氧化。 浸出結(jié)束后，用掃描電鏡觀察ML法浸出后渣中的FeSAs和FeS2，并與原礦進(jìn)行對比，可看出其有明顯的侵蝕效果(圖79)。 由以上結(jié)果推測，在ML體系中，F(xiàn)eS2的氧化過程可能是分3步進(jìn)行： （1）FeS23H2O=Fe(OH)33H+eS2-S0 （2）S2e=S2- （3）2S2-2SO32-O22H2O=2S2O32-4OH- 總反應(yīng)方程式為FeS22SO32-3/4023/2H2O=Fe(OH)32S2O32- 并推測FeAsS被破壞的作用可分為3步： （1）FeAsS6H2O=Fe(OH)3H2AsO3-+S2-7H+4e （2）H2AsO-H2O=HAsO42-3H+2e （3）O2S2-H2OSO32-=S2O32-2OH- 作用的總反應(yīng)式為FeAsS3OH-SO32-202=Fe(OH)3AsO42-S2O32- 由以上結(jié)果可知，ML浸金試劑能部分地侵蝕FeAsS和FeS2，將其中的部分包裹金浸出，