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万方数据 2 0 1 2 年9 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 3 5 能力[ z 3 ，直到1 9 8 6 年F l e m i n g 才重启此领域研究的 大f - I ‘3 | 。B a r b o s aF i l h o 等在p Hl ～2 条件下以 F e 3 作氧化剂用硫氰酸盐浸出金[ 4 ] ，发现金浸出率 高、浸出速度快，并认为硫氰酸盐是一种有效的金浸 出剂，具有与硫脲浸金一样的高溶解速率。K h o l m o g o r o v 等利用硫氰酸钾溶液从难处理含砷黄铁矿 中浸取金[ 5 ] ，在K S C N 浓度0 ．4m o l ／L ，p H2 ～5 的 弱酸性条件下常温浸出4h ，金浸出率可达9 5 ％。 郭欢等采用N H 。s C N N a O H 体系嘲，在最佳条件 下金浸出率可达9 5 ．2 9 ％。国内有关硫氰酸盐提金 多采用在酸性条件下进行[ 7 10 | 。由于酸性环境对 设备的防腐要求高，因此本文采用碱性 氨性 硫氰 。酸盐体系加压氧化浸出金。 1 试验原料 试验所用毒砂精矿来自于郴州某公司，含A u 2 4g ／t ，A g4 9g ／t ，S3 3 ．7 7 ％，A s8 ．1 ％，是典型的 高砷高硫难处理金矿。其它主要成分 ％ ；F e 3 7 ．8 7 、P b0 ．3 8 、Z n0 ．5 8 、C u0 ．3 7 、S b0 ．7 1 、C a O 0 ．6 2 、S i 0 21 5 ．1 2 。 2 试验原理 在氨性加压氧化过程中，毒砂以及黄铁矿中的 铁、砷、硫被氧化成赤铁矿、砷酸盐、硫酸盐。同时一 部分铁与砷酸盐结合形成砷酸铁沉淀留在渣里，最 终使被包裹的金暴露出来，从而有利于硫氰酸盐浸 取金。主要化学反应如下 F e A s S 2 N H 3 H 2 0 7 ．5 0 2 一F e A s 0 4 N H 4 2 S 0 4 H 2 0 1 2 F e S 2 8 N H 3 H 2 0 7 ．5 0 2 一F e 2 0 3 4 N H 4 z S 0 4 4 H 2 0 2 3试验方法 将配好的氨性硫氰酸铵溶液 硫氰酸铵 氨水 硫酸铜，体积1 ．2L 、毒砂金矿依次加入容积2L 的高压釜中并调浆。加热升温到预定温度后充氧并 保持给定的氧分压进行搅拌浸出。反应结束后放出 剩余氧，停止加热搅拌并通冷却水，待温度下降至 3 0 ℃左右时，将产物取出过滤洗涤，滤渣经1 2h 恒 温干燥后称重并分析渣中金、砷、硫含量，金浸出率 以渣计算。 试验初始条件矿量2 4 0g ，硫氰酸铵浓度1 ．5 m o l ／L ，氨水浓度为理论量 4 ．2 2m o l ／L ，氧压1 ．8 M P a ，液固比5 1 ，搅拌速度6 0 0r ／m i n ，铜加入量 1 ．5 g ／L ，浸出时间2h 。 4 结果与讨论 4 ．1 金浸出率与温度的关系 金浸出率与温度的关系曲线见图1 。升高温 度，增加了金浸出的速率，但同时也降低了氧在浸出 液里的溶解度，而且温度过高时，浸出剂硫氰酸铵也 会发生分解从而降低了硫氰酸根的浓度，不利于金 的浸出。从图1 可看出，在1 5 0 ℃时金的浸出率最 高。铜的加入对金的浸出起到了促进作用，1 5 0 ℃ 时金浸出率提高6 个百分点。后续试验选取1 5 0 ℃ 进行。 冰 、 锝 丑 燃 捎 温度，℃ 图l 金浸出率与温度的关系 F i g ．1R e l a t i o n s h i pb e t w e e nt e m p e r a t u r ea n d g o l dl e a c h i n gr a t e 4 ．2 金浸出率与铜浓度的关系 在铜的加入量分别为0 、1 ．5 、2 ．2 和3g ／L 时， 对应的金浸出率分别为4 4 ．5 ％、5 3 ．7 ％、4 9 ．4 ％和 4 7 ．6 ％。该结果印证了铜离子对整个金的浸出反应 的确有催化作用。在铜加入量为1 ．5g ／L 时金的浸 出率最高％，再增加铜的浓度，金浸出率反而下降。 因此适宜的铜浓度为1 ．5g ／L 。 4 ．3 金浸出率与浸出时间的关系 在1 ．2M P a 下考察了浸出时间对金浸出率的 影响，当浸出时间分别为2h 、4h 、6 h 、8h 时，金浸 出率分别为4 0 ．4 ％、4 8 ．2 ％、5 6 ．9 ％、5 7 ．9 ％。可以 看出，在浸出时间为2 ～6h 时，金浸出率随时间增 加而快速提高，浸出6h 后，金浸出率增加不再明 显。适宜的浸出时间为6h 。但因6h 时间过长，下 面的试验时间如无特殊说明仍选取2h 。 4 ．4 金浸出率与氨水浓度的关系 氨水用量分别为理论量的0 、0 ．2 5 、0 ．5 、0 ．9 、 1 。0 、1 ．1 倍时，金浸出率分别为5 0 ．4 ％、3 2 ．7 ％、 万方数据 3 6 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 2 年9 期 3 9 ．4 ％、4 3 ．9 ％、4 7 ．4 ％、4 8 ．4 ％。金浸出率随浸出 剂中氨水浓度的增大而上升，说明碱性增强能提高 金的浸出。但在试验中发现没有添加氨水时金浸出 率相对也较高，这可能是由于没有添加氨水时，硫的 氧化使溶液成弱酸性，铁能被氧化成 3 价并与硫 氰酸根配合进入溶液，从而促使含铁的黄铁矿和毒 砂的氧化，同时也能作为氧化剂氧化金，使金浸出率 上升。但是，此毒砂金矿砷含量很高 8 ．1 ％ ，在中 性或者酸性条件下，砷能够大量溶解进入溶液。而 在碱性条件下，大部分砷与铁结合生成砷酸铁沉淀 留在渣里，可以避免或者减少后续的含砷废水处理。 分析结果表明，不加氨水时浸出渣含砷5 ．2 ％，加氨 水时渣含砷7 ．5 ％左右。这是采用碱性条件下加压 浸出该毒砂金矿原因之一，另外，在中性或者酸性条 件下设备腐蚀也严重，因此本试验仍然选择加入氨 水以维持系统的碱性环境。 4 ．5 金浸出率与氧压的关系 在氧压分别为1 ．2 、1 ．8 、2 ．2 、2 ．6 、3 ．0M P a 下， 金浸出率分别为4 0 ．4 ％、5 3 ．3 ％、5 5 ％、5 6 ．2 ％、 5 9 ．9 ％。浸出的关键是将毒砂与黄铁矿氧化，从而 使被包裹的金暴露出来，并与硫氰酸根结合进入溶 液，增加浸出时的氧分压，可以使毒砂与黄铁矿的氧 化反应更容易、更充分。从试验结果可以看出，随着 氧压的增大，金浸出率也增加，当氧压达到1 ．8M P a 后，金浸出率增加幅度趋缓。 4 ．6 金浸出率与搅拌速度的关系 在搅拌速度分别为6 0 0r ／m i n 和7 5 0r ／m i n 时， 金浸出率分别为5 3 ．3 ％和5 6 ．7 ％。说明搅拌速度 对整个反应略有影响，提高转速能提高金的浸出率。 选取转速为7 5 0r ／m i n 。 4 ．7 金浸出率与液固比的关系 固定浸出剂的体积和成分，通过改变矿量的方 式调整液固比。当液固比分别为4 、5 、6 、6 ．6 7 和1 0 时，金浸出率分别为2 4 ．3 ％、5 8 ．7 ％、5 8 ．8 ％、 5 9 ．5 ％和6 0 ．7 ％。增加液固比，浸出剂能与毒砂金 矿接触更充分，从而使得浸出反应更彻底。但当液 固比增加到5 后，金浸出率提高幅度不明显，因此选 取液固比为5 1 。 4 ．8 金浸出率与硫氰酸铵浓度的关系 硫氰酸铵浓度分别为1 ．0 、1 ．5 、2 ．0 、2 ．5 、3 ．0 m o l ／L 时，金浸出率分别为3 6 ．6 ％、5 6 ．7 ％、 5 9 ．4 ％、5 9 ．8 ％、6 0 ．3 ％。可以看出，随着硫氰酸铵 浓度的增大，金浸出率也相应提高，但超过2m o l ／L 后，金浸出率增加不显著。这是因为浸出液中硫氰 酸根浓度的增加，有利于与A u 形成易溶于水的配 位离子，从而提高金浸出率。 4 ．9 综合条件试验 在硫氰酸铵浓度3m o l ／L ，反应温度1 5 0 ℃，浸 出时间6h ，搅拌速度7 5 0r ／m i n ，氨水用量为理论量 1 ．1 倍 4 ．6 4t o o l ／L ，矿量2 4 0g ，氧压3 ．0M P a ，液 固比5 1 ，铜浓度1 ．5g ／L 的条件下进行综合试 验，金浸出率为6 1 ．7 ％。图2 为该毒砂金矿浸出前 后的X R D 图，从图2 可以看出，毒砂能较好地氧化， 而浸出渣里还含有相当量的黄铁矿，使得一部分金 仍被包裹而难以浸出，造成金浸出率偏低。 4 ．1 0 焙烧试验 为验证金浸出率偏低的原因是否是黄铁矿、毒 砂等对金的包裹作用导致的，对该毒砂金矿进行不 同温度焙烧2h 预处理，然后在硫氰酸铵浓度1 ．5 m o l ／L ，反应温度1 5 0 ，搅拌速度7 5 0r ／m i n ，氨水浓 度4 ．2 2m o l ／L ，矿量2 4 0g 焙砂，氧压1 ．8M P a ，液 固比5 1 ，铜加入量1 ．5g ／L 条件下浸出2h ，结果 如表1 所示。 表1不同焙烧温度焙烧后的硫氰酸盐浸金结果 T a b l e1R e s u l t so fg o l dl e a c h i n ga f t e rc a l c i n e da td i f f e r e n tt e m p e r a t u r e 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 O ．0 0 11 0 0 ．0 0 03 7 0 ．0 0 06 8 O ．0 0 1O O O ．0 0 11 0 5 6 ．5 8 6 ．2 7 8 ．4 7 1 ．O 6 8 ．5 由表1 可以看出，当焙烧温度为4 0 0 ℃时，金浸 出效果最好。这是由于焙烧时F e S 。被氧化成F e S ， F e S 在浸出过程中更容易被氧化，使得包裹的金得 以被浸出。4 0 0 ℃后金浸出率反而随温度升高而下 降是由于温度过高时，黄铁矿和毒砂等都被氧化成 F e 。0 。、F e 。O 。和F e A s O ；等重新包裹金，即所谓的 万方数据 2 0 1 2 年9 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／] y s y l ．b g r i m m ．c n 3 7 “过烧现象”造成的。 5结论 1 铜离子对硫氰酸盐氨性体系浸出金具有一定 的催化作用。 2 在硫氰酸铵浓度3m o l ／L ，浸出温度1 5 0 ℃， 氧压3 ．0M P a ，搅拌速度7 5 0r ／m i n ，氨水浓度为理 论量1 ．1 倍，液固比5 1 ，铜浓度1 ．5g ／L ，浸出时 间6h 条件下，金浸出率仅为6 1 ．7 ％。 3 氨性硫氰酸盐直接加压氧化浸出该毒砂金矿 的效果不理想。经过4 0 0 ℃焙烧预处理后，金浸出 率提高到8 6 ．2 ％。 参考文献 [ 1 ] 柯家骏．难浸金矿氰化提金的现状与问题[ J ] ．黄金科 学与技术，1 9 9 8 ，6 1 3 2 3 9 ． [ 2 ] w h i t eH A ．T h es o l u b i l i t yo fg o l di nt h i o s u l p h a t e sa n d t h i o c y a n a t e s [ J ] ．J o u r n a lo ft h eC h e m i c a l ，M e t a l l u r g i c a l a n dM i n i n gS o c i e t yo fS o u t hA f r i c a ，1 9 0 5 ，6 1 0 9 1 1 9 ． [ 3 ] F l e m i n gCA ．Ap r o c e s sf o rs i m u l t a n e o u sr e c o v e r yo f g o l da n du r a n i u mf r o mS o u t hA f r i c a no r e s [ 刀．S o u t h A f r i c a nI n s t i t u t i o no fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，1 9 8 6 ，2 3 0 1 3 0 9 ． [ 4 ] B a r b o s a - F i l h oO ，M o n h e m i u sAJ 。L e a c h i n go fg o l di n t h i o c y a n a t es o l u t i o n s [ J ] ．T r a n s a c t i o n so ft h eI n s t i t u t i o n o f M i n i n g M e t a l l u r g y S e c t i o nC ，1 9 9 4 ，1 0 3 C 1 0 5 一 C 1 2 5 ． [ 5 ] K h o l m o g o r o vAG ，K o n o n o v aON ，P a s h k o vG L ．T h i o c y a n a t es o l u t i o n si ng o l dt e c h n o l o g y [ J ] ．H y d r o m e t a l l u r g Y ，2 0 0 2 ，6 4 1 4 3 4 8 ． [ 6 ] 郭欢，杨声海，陈永明，等．硫氰酸盐体系从难处理硫化 金精矿中氧压浸金[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 1 1 0 2 3 2 6 ． [ 7 ] 庞锡涛，陈建勋，宋贵和，等．硫氰酸盐提金中间试验研 究[ J ] ．黄金，1 9 9 5 ，1 6 1 2 3 2 3 5 ． [ 8 ] 冀少华，安莲英，唐明林．硫氰酸盐法从工业废渣中浸 取金银的试验研究[ J ] ．矿产综合利用，2 0 0 9 1 4 4 4 5 ， 4 9 ． [ 9 ] 陈建勋，庞锡涛．硫氰酸盐法从含铜黄铁矿焙砂中浸金 研究[ J ] ．黄金，1 9 9 7 ，1 8 3 3 3 3 8 ． [ 1 0 ] 王治科，叶存玲，范顺利，等．浸金体系的E h - p H 图及 其热力学分析[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 8 3 3 7 4 0 ． 上接第3 0 页 的增加先增后减，随煅烧时间的延长逐渐增大。 3 粉状石油焦经挤压后可提高煅后焦的实收率 和真密度，降低石油焦煅烧损耗。 参考文献 [ 1 ] 张新海，包崇爱，高守磊．铝用预焙阳极生产对石油焦 变化趋势采取的策略[ 刀．轻金属，2 0 1 1 6 3 7 4 0 ． [ 2 ] 张玉珠．石油焦煅烧质量的控制与提高[ J ] ．炭素技术， 2 0 0 3 2 4 0 4 3 ． [ 3 ] 余海波，孙柏青，刘常林，等．石油焦煅烧综合技术的开 发与应用[ J ] ．轻金属，2 0 0 5 4 4 3 4 5 ． [ 4 ] 王平甫．铝电解炭阳极生产与应用[ M ] ．北京冶金工 业出版社，2 0 0 5 5 7 5 9 ． [ 5 ] H e i n t zEA ．E f f e c to fc a l c i n a t i o n s r a t eo np e t r o l e u m c o k ep r o p e r t i e s [ J ] ．C a r b o n ，1 9 9 5 ，3 3 6 8 1 7 8 2 0 ． [ 6 ] 赫永琴，刘瑞．石油焦性能与阳极消耗[ J ] ．轻金属， 2 0 0 4 6 4 6 5 0 ． 上接第3 3 页 3结论 控制一定的脱硅条件，硅渣用于常压脱硅效果 较好。最佳脱硅条件是控制原液A l O 。浓度1 1 0 ～1 2 5g ／L ，q k 一1 ．4 0 ～1 ．5 0 ，脱硅温度1 0 0 ℃，脱硅 时间4h ，种子添加量5 0g ／L 。此时，硅量指数可达 到3 0 0 以上。 参考文献 [ 1 ] 王玉玲，于先进．烧结法铝酸钠粗液低压脱硅过程的研 究[ J ] ．山东理工大学学报自然科学版，2 0 0 5 ，1 9 5 8 Z ． [ 2 ] 杨重愚．氧化铝生产工艺学[ M ] ．北京；冶金工业出版 社，1 9 9 2 2 4 9 ． [ 3 ] 刘占强．烧结法硅渣直接烧结回收氧化铝和碱工业试 验[ J ] ．轻金属，2 0 0 9 8 1 9 2 2 ． [ 4 ] 刘伟．钠硅渣湿法处理技术研究[ D ] ．长沙中南大学， 2 0 0 5 ． [ 5 ] 杨长付．钠硅渣湿法溶出性能研究[ J ] ．轻金属，2 0 0 9 3 1 6 - 1 8 ． [ 6 ] 齐东华．处理烧结法硅渣的工艺研究[ 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