从金矿中提取黄金的方法有几种?
(1)粉碎和研磨
据调查,颚式破碎机多用于粗碎,标准圆锥破碎机用于中碎,短头圆锥破碎机和辊式破碎机用于细碎。大多数中小型黄金选矿厂采用两段一闭路碎矿工艺,大型黄金选矿厂采用三段一闭路碎矿工艺。
为了提高选矿能力,挖掘设备潜力,对矿石破碎工艺进行了改造,提高了磨机的利用系数。采取的主要措施是多碎少磨,以降低磨矿粒度。
(2)重新选举
重选在岩金矿山应用广泛,多作为磨矿回路中回收粗粒金的辅助工艺,为浮选和氰化工艺创造了有利条件,改善了选矿指标,提高了金的总回收率,对增产降本起到了积极作用。山东省10多座黄金选矿厂采用了重选技术,平均总回收率可提高2% ~ 3%,具有良好的经济效益。据不完全统计,每年可获利数百万元。河南、湖南、内蒙古等省(区)也取得了较好的效果,使用的主要设备是溜槽、振动筛、跳汰机和短锥旋流器。从我国大部分金矿来看,适合采用浮选-重选联合工艺(浮选尾矿重选),今后应大力推广阶段磨矿阶段选别工艺,提倡能早收获的选矿原则。
(3)浮选
据调查,我国约80%的岩金矿采用浮选选金,产出的精矿大部分送往有色冶炼厂处理。由于氰化提金的日益发展和企业提高经济效益、减少精矿运输损失的努力,近年来产品结构发生了很大变化,更多地采用了就地处理(当然由于选冶矛盾和定价问题,矿山被迫就地自行处理),促进了浮选技术的大发展,在黄金生产中占有相当重要的地位。通常有两种工艺:优先浮选和混合浮选。近年来,工艺流程改造和药剂添加制度取得新进展,浮选回收率也有显著提高。根据我国40多个黄金选矿厂浮选工艺指标的调查结果,硫化矿浮选回收率为90%,少数高达95% ~ 97%。氧化矿回收率约为75%;个别达到了80% ~ 85%。近年来,浮选工艺有许多创新和科研成果,效果明显。目前,阶段磨矿-浮选工艺和重浮联合工艺是我国浮选技术发展的主要趋势。如湘西金矿采用重浮联合流程,进行阶段磨矿、阶段选别,获得较好指标,回收率提高6%以上;焦家金矿、五龙金矿、文峪金矿、东创金矿也取得了一定的成绩。再比如新城金矿,原来的流程是原矿直接浮选。由于含泥量高(矿石本身含泥量高,采矿尾矿胶结充填强度不足,带入了部分泥砂),选矿指标不断下降。经过调研和试验,采用泥砂分离工艺,回收率由93.05%提高到95.01%,精矿品位由135g/t提高到140g/t,稳定了生产。由于金厂峪金矿原矿品位逐年下降,浮选指标降低。通过与沈阳黄金研究所等单位的试验研究,采用分支浮选工艺,提高了浮选指标和精矿品位。这一科研成果(于6月1988和6月1通过技术鉴定)为浮选工艺的改造获得了新的启示。当然,浮选和其他方法一样,也不是万能的,不可能对所有的含金矿石都有效。选择工艺流程时,应主要考虑矿石性质,并进行各种论证和试验。
近年来,为了提高分离效果,在工艺不断改进的同时,对加药系统和混合用药进行了许多改进和研究,加药的自动控制也有了新的进展。
(4)化学选矿-水冶提金工艺
1.混合汞法提金
混汞提金工艺是一种古老的工艺,简单经济,适用于粗单体金的回收。中国很多金矿还在用这种方法。随着黄金生产的发展和科技的进步,混汞提金工艺不断改进和完善。由于环保要求越来越严格,一些矿山取消了混汞作业,代之以重选、浮选和氰化提金。
在黄金生产中,混汞提金工艺仍占有重要地位,国内外均有应用实例。目前,该工艺已在河北张家口、辽宁二道沟、吉林夹皮沟、山东沂南等多个金矿得到应用。辽宁二道沟金矿原为单一浮选流程,根据矿石性质改为混汞浮选联合流程。总回收率提高了7.81%(混汞回收率达到64.6%),尾矿品位由0.74g/t降至0.32g/t,年效益1.58万元。混汞法提金的关键是如何采取保护措施消除汞污染。
2.氰化提金工艺
氰化法是现代从矿石或精矿中提取金的主要方法。氰化提金工艺包括几个基本过程,如氰化浸出、浸出矿浆的洗涤和过滤、从氰化溶液或氰化矿浆中提取金以及成品熔炼。我国现有的金矿氰化厂基本上有两种提金工艺。一种是利用浓缩机进行连续逆流洗涤的所谓常规氰化工艺(CCD法和CCF法),另一种是不经过滤洗涤直接从氰化矿浆中吸附回收金的无过滤氰化炭浆工艺(CIP法和CIL法)。
常规氰化工艺根据处理物料的不同可分为两类:一类是处理浮选金精矿或混合汞和重选尾矿的氰化厂。这种技术多用于大型国有矿山。如河北金厂峪;辽宁武隆,河南杨寨峪;山东省招远、新城、焦家、三山岛金矿。另一个是选金厂,处理泥质氧化矿,采用全泥搅拌氰化法。如吉林海沟;黑龙江团结沟;安徽新桥金银矿等矿山。
早在20世纪30年代,中国就开始采用氰化法提金。台湾省金瓜石金矿在1936 ~ 1938期间,采用氰化-锌粉置换工艺提金,年产量15.2万。
20世纪60年代以后,为适应国民经济的发展,大力发展矿物金生产,一些矿山采用间歇机械搅拌氰化工艺和连续搅拌氰化工艺代替渗滤氰化工艺。1967在山东招远金矿灵山、玲珑金矿选矿厂首次实现了连续机械搅拌氰化工艺,氰化提金由70%提高到93.23%。此后,连续机械搅拌氰化工艺在我国各大金矿迅速推广。1970金厂峪金矿和1977五龙金矿氰化厂相继建成投产,随后国内一批机械搅拌氰化厂相继建成投产,提金氰化工艺进入新的发展阶段。
20世纪80年代以来,随着黄金生产的不断发展和黄金资源的快速开发,出现了大量泥质含量高的含金氧化矿。开展了该类矿石的全泥氰化和搅拌浸出研究,在黑龙江省团结沟金矿建设了日处理500t矿石的氰化厂,于1983投产。此后,全泥氰化工艺被广泛应用,在河南、吉林、河北、陕西、内蒙古等地被用于提金。同时,为解决泥质氧化矿浓密过滤固液分离困难,长春黄金研究院于6月5438+0979 165438+10月开始采用碳浆法从团结沟金矿矿石中提金,试验研究历时两年,获得成功。在此基础上,1984年8月,我国第一座日处理矿石50t的提金厂在河南省菱湖金矿设计建成。中国的氰化提金工艺向前迈进了一大步。炭浆提金工艺已成为处理泥质氧化矿石的重要方法之一。此后,吉林、河南、内蒙古、陕西等地都建起了提金厂。1984年底,冶金部黄金局为推广炭浆提金工艺在国内的应用,移植和消化国外先进技术和设备,分别在陕西省建立了250t(西铜峪)金矿,在河北省张家口建立了450t(张家口)浸金厂。据调查,张家口金矿回收率达93.54%(1988炭浆回收率为90.25%)。
按照科学,技术创新的实验研究大大提高了中国黄金生产的技术水平。如金厂峪金矿用锌粉代替锌丝置换金泥获得成功,使置换率达到99.89%,金泥金品位明显提高,锌耗由原来置换锌丝的2.2kg/t降至0.6kg/t,生产成本大幅降低。随后在招远、焦家、新城、武隆等矿山推广应用,取得明显效果。低品位氧化矿堆浸技术在丹东虎山金矿试验成功,并先后在河南、河北、辽宁、云南、湖北、内蒙古、黑龙江、吉林、陕西等省推广应用,经济效果明显,为低品位氧化矿的开发利用开辟了道路。据不完全统计,目前我国堆浸产金年产量为22000余只(仅河南省堆浸产金为65438+3000只),但与发达国家相比,我国堆浸规模相对较小,一般为1×103 ~ 3×1 003t/堆。
引进和消化国外先进技术和设备(如美国高效浓缩机、双螺旋搅拌浸出槽、日本马尔斯泵、带式过滤机等。)进一步提高了我国黄金生产的装备水平和技术水平,也推动了我国黄金选矿设备向高效、节能、大型化和自动化方向发展。近年来,硫脲萃取、硫代硫酸盐萃取、预氧化细菌浸出、加压催化浸出、树脂吸附等新技术的科研也取得了新进展。1979年长春黄金研究院硫脲提金实验成功,1984年在广西龙水矿建成硫脲提金车间,日处理能力10~20t ~ 20t (1987通过部级鉴定)。虽然其他工艺都在实验研究阶段,准备建厂投产,但足以说明中国的提金技术已经发展到了一个新的水平。
(5)黄金冶炼和回收
黄金冶炼是黄金生产的最后一道工序,其产品是成品金。冶炼可分为粗炼和精炼。经过精加工和粗加工的产品都是合金(俗称合金金),国内金矿的地产金大部分都是合金金,直接卖给银行。富含金的矿块和各种金精矿被运到有色冶炼厂加工提炼成品金(俗称含量金)。建国40多年来,黄金冶炼和综合回收发展迅速,冶炼技术和工艺装备水平不断提高,冶炼成本日益降低,促进了黄金生产的发展。
1.金矿中黄金的就地熔炼
20世纪70年代以前,黄金生产处于发展的初级阶段。除了少数矿山,氰化法被用来提取黄金。矿山的主要黄金是自然金和砂矿重选精矿的冶炼,混合提汞工艺产生的汞膏用作当地冶炼的原料。土豪金的量只占总产量的30%,70%被金一*有色冶炼厂回收。
1970以后,黄金生产逐步发展,氰化工艺广泛应用,矿山产金量与日俱增。1985年,矿山成品金产量占全国黄金产量的70%,选矿厂生产的精矿产品大多采用原地氰化冶炼。
矿山原地熔炼多采用传统的坩埚法,由于生产工艺和处理物料的性质不同,生产出的合金金含金量也不同。由于直销银行含金量低或不定价银等原因,部分矿山采用化学除杂重熔或电解分离精炼金银,提高质量和经济效益。焦家金矿1984采用水冶新工艺。用电氯化法除去氰化金泥(水溶液氯化提取金,氨浸提取银),得到金品位99.9%的成品金和含银99.9%的银锭。同时也回收了金泥中的铜和铅(金泥湿法处理有推广的趋势)。招远金矿成功开发了一种φ 1.5× 1.8m的转炉冶炼金泥,替代了过去的坩埚冶炼,降低了成本,改善了劳动条件。该方法在山东新城金矿等矿山得到广泛应用,效果良好。
招远冶炼厂是中国第一个自主研发、设计和建造的黄金冶炼厂。它专门处理多金属硫化物金精矿,主要提取金,同时回收银、铜、铅和硫。是一家集综合冶炼、化工于一体的新型企业。招远冶炼厂的建成投产,填补了我国黄金生产和冶炼工艺的一项技术空白。采用焙烧-酸浸-(盐浸)-氰化浸出组合工艺,解决了长期以来采选冶生产矛盾,解决了金精矿长途运输损耗(年损失率2% ~ 3%)、运输压力大、综合利用等问题。
该厂生产工艺设计吸收国内外先进经验,采用真空带式过滤机作为浸出渣洗涤过滤设备,采用轴流式氰化浸出槽进行三次浸出、三次固液分离和浸出渣洗涤,工艺流程先进。
2.有色冶炼厂伴生金的回收
在黄金生产中,从多金属矿石中回收伴生金占有相当大的地位。金与铜、铅等有色金属一起选入精矿,金、银在铜、铅冶炼中回收。为了增加黄金产量,我国一些有色冶炼厂相继建成了贵金属综合回收车间。截止1985年底,全国共有20多家车间,包括株洲、上海、云南、重庆、武汉、富春江、天津、太原电解铜厂。其中沈阳、上海、株洲冶炼厂的伴生金产量占全国伴生金总产量的90%以上,是我国黄金生产的重要力量。这些企业回收伴生金是基于铜铅冶炼时金、银富集在粗铜、粗铅中,粗铜、粗铅电解精炼时金、银沉淀在电解阳极泥中。因此,从阳极泥中提取金银是回收伴生金银的主要途径。
铜阳极泥处理工艺发展迅速。通过不断的改革和创新,传统的火法冶金生产工艺更加成熟和完善。半湿法联合工艺和全湿法新工艺相继试验成功并投产,大大提高了我国冶炼技术和装备水平。如火法除铜工艺的改进、有价元素的综合回收、炉体的改进和除尘系统的完善等。电解槽的改造和中频炉的推广应用,都使火法冶金工艺逐渐成熟和完善,技术经济指标提高。火法冶炼工艺具有技术条件稳定、工艺成熟、综合利用率高、原料适应性强、处理量大、成本低等优点,至今仍是沈阳、株洲、上冶等冶炼厂广泛采用的方法。富春江冶炼厂、武汉冶炼厂、重庆冶炼厂先后采用全湿法新工艺,均取得显著成效。云南冶炼厂和天津电解铜厂成功采用选冶联合流程并投入生产,也取得了显著的经济效益。硫酸渣提金工艺的成功和应用,也为我国黄金生产和资源的充分利用开辟了一条新的途径。
(6)堆浸生产工艺
在中国的黄金资源中,低品位氧化矿的数量占有一定的比例。用常规氰化工艺处理此类矿石不经济,但堆浸生产工艺仍有经济效益。未来进一步扩大堆浸生产规模是提高中国黄金产量的途径之一。20世纪70年代末,我国开始研究低品位含金氧化矿的堆浸生产工艺。辽宁丹东虎山金矿小规模生产成功后,在菱湖、银洞坡、云南墨江、河北崇礼、内蒙古赤峰等地区部分矿山推广应用,取得了满意的经济效益,为低品位含金氧化矿的开发利用开辟了道路。由于堆浸提金工艺简单、易操作、投资少、效益好、启动快,堆浸提金工艺发展迅速。近年来,国务院和黄金总公司高度重视,堆浸生产技术有了新的发展,堆浸规模和数量增加,生产技术不断改进和提高。造粒技术、活性炭吸附柱的应用和载金炭解吸电积工艺的发展,为堆浸提金工艺的推广应用增添了新的活力。