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黃金選礦-提煉技術及選礦工藝簡介

〖2009-06-15〗


   金在礦石中的含量極低,為了提取黃金,需要將礦石破碎和磨細并采用選礦方法預先富集或從礦石中使金分離出來。黃金選礦中使用較多的是重選和浮選,重選法在砂金生產中占有十分重要的地位,浮選法是巖金礦山廣為運用的選礦方法,目前我國80%左右的巖金礦山采用此法選金,選礦技術和裝備水平有了較大的提高。
 

(一)破碎與磨礦 

 

  據調查,我國選金廠多采用顎式破碎機進行粗碎,采用標準型圓錐破碎機中碎,而細碎則采用短頭型圓錐碎礦機以及對輥碎礦機。中、小型選金廠大多采用兩段一閉路碎礦,大型選金廠采用三段一閉路碎礦流程。

 

  為了提高選礦生產能力,挖掘設備潛力,對碎礦流程進行了改造,使磨礦機的利用系數提高,采取的主要措施是實行多碎少磨,降低入磨礦石粒度。

 

(二)重選  

 

  重選在巖金礦山應用比較廣泛,多作為輔助工藝,在磨礦回路中回收粗粒金,為浮選和氰化工藝創造有利條件,改善選礦指標,提高金的總回收率,對增加產量和降低成本發揮了積極的作用。山東省約有10多個選金廠采用了重選這一工藝,平均總回收率可提高2%~3%,企業經濟效益好,據不完全統計,每年可得數百萬元的利潤。河南、湖南、內蒙古等省(區)亦取得好的效果,采用的主要設備有溜槽、搖床、跳汰機和短錐旋流器等。從我國多數黃金礦山來看,浮—重聯合流程(浮選尾礦用重選)適于采用,今后應大力推廣階段磨礦階段選別流程,提倡能收、早收的選礦原則。

 

(三)浮選  

 

  據調查,我國80%左右的巖金礦山采用浮選法選金,產出的精礦多送往有色冶煉廠處理。由于氰化法提金的日益發展和企業為提高經濟效益,減少精礦運輸損失,近年來產品結構發生了較大的變化,多采取就地處理(當然也由于選冶之間的矛盾和計價等問題,迫使礦山就地自行處理)促使浮選工藝有較大發展,在黃金生產中占有相當的重要地位。通常有優先浮選和混合浮選兩種工藝。近年來在工藝流程改造和藥劑添加制度方面有新的進展,浮選回收率也明顯提高。據全國40多個選金廠,浮選工藝指標調查結果表明,硫化礦浮選回收率為90%,少數高達95%~97%;氧化礦回收率為75%左右;個別的達到80%~85%。近年來,浮選工藝流程的革新改造以及科研成果很多,效果明顯。階段磨浮流程,重—浮聯合流程等,是目前我國浮選工藝發展的主要趨勢。如湘西金礦采用重—浮聯合流程,進行階段磨礦階段選別,獲得較好指標,回收率提高6%以上;焦家金礦、五龍金礦、文峪金礦、東闖金礦等也取得一定的效果。又如新城金礦,原流程為原礦直接浮選,由于含泥較高(礦石本身含泥高,再加采礦尾砂膠結充填強度不夠,帶入部分泥砂)使選礦指標連續下降。經考查試驗,采用了泥砂分選工藝流程,回收率由93.05%提高到95.01%,精礦品位135g/t提高到140g/t,穩定了生產。金廠峪金礦由于原礦品位逐年下降,因此使浮選指標降低,經與沈陽黃金學院等單位合作試驗研究采用分支浮選工藝,提高了浮選指標和精礦品位。這一科研成果(于1988年1月黃金總公司通過了技術鑒定),為浮選工藝改造得到了新的啟示。當然,浮選法和其他方法一樣不是萬能的,不可能對所有含金礦石都有效,主要還要考慮礦石性質,在選擇工藝流程時,需進行多方面的論證和試驗。

 

   近幾年來,為提高分選效果,在工藝不斷改進的同時,對藥劑添加制度和混合用藥方面也作了不少改進和研究,在加藥實現自動控制方面也有新的進展。

 

(四)化選-水冶提金工藝 

 

1.混汞法提金 


 

  混汞法提金工藝是一種古老的提金工藝,既簡便,又經濟,適于粗粒單體金的回收。我國不少黃金礦山還沿用這一方法。隨著黃金生產的發展和科學技術進步,混汞法提金工藝也不斷得到了改進和完善。由于環境保護要求日益嚴格,有的礦山取消了混汞作業,為重選、浮選和氰化法提金工藝所取代。

 

  在黃金生產中,混汞法提金工藝仍有其重要的作用,在國內外均有應用實例。目前河北張家口、遼寧二道溝、吉林夾皮溝、山東沂南等不少金礦應用了此工藝。遼寧二道溝金礦原為單一浮選流程,根據礦石性質改為混汞加浮選聯合流程,總回收率提高7.81%(混汞回收率達64.6%),尾礦品位由0.74g/t降到0.32g/t,年獲效益為158萬元。混汞法提金工藝關鍵在于如何采取防護措施,消除汞毒污染。

 

2.氰化法提金工藝 

 

  氰化法提金工藝是現代從礦石或精礦中提取金的主要方法。氰化法提金工藝包括:氰化浸出、浸出礦漿的洗滌過濾、氰化液或氰化礦漿中金的提取和成品的冶煉等幾個基本工序。我國黃金礦山現有氰化廠基本采用兩類提金工藝流程,一類是以濃密機進行連續逆流洗滌,用鋅粉置換沉淀回收金的所謂常規氰化法提金工藝流程(CCD法和CCF法),另一類則是無須過濾洗滌,采用活性炭直接從氰化礦漿中吸附回收金的無過濾氰化炭漿工藝流程(CIP法和CIL法)。

 

  常規氰化法提金工藝按處理物料的不同又分兩種:一種是處理浮選金精礦或處理混汞、重選尾礦的氰化廠。采用這種工藝的多是大型國營礦山。如河北金廠峪;遼寧五龍、河南楊寨峪;山東招遠、新城、焦家、三山島金礦。另一種是處理泥質氧化礦石,采用全泥攪拌氰化的提金廠。如吉林海溝;黑龍江團結溝;安徽新橋金銀礦等礦山。

 

  我國早在30年代已開始使用氰化法提金工藝。臺灣金瓜石金礦在1936~1938年期間,采用氰化-鋅粉置換工藝提取黃金,年產黃金15萬兩。

 

  進入20世紀60年代后,為了適應國民經濟的發展,大力發展礦產金的生產,在一些礦山先后采用間歇機械攪拌氰化法提金工藝和連續攪拌氰化法提金工藝取代滲濾氰化法提金工藝。1967年,首先在山東招遠金礦靈山和玲瓏選金廠實現了連續機械攪拌氰化工藝生產黃金,氰化法提金由70%提高到93.23%,從此連續機械攪拌氰化法提金工藝在全國各大金礦迅速獲得推廣。1970年金廠峪金礦、1977年五龍金礦氰化廠相繼建成投產,此后國內又陸續建成投產了一批機械攪拌氰化廠,氰化法提金工藝進入了一個新的發展階段。

 

  黃金生產的不斷發展和金礦資源的迅速開發,自20世紀80年代起泥質高的含金氧化礦石大量增加,開發對這類礦石進行全泥氰化攪拌浸出的研究,并在黑龍江團結溝金礦建設一座日處理500t礦石的氰化廠,1983年投入生產。從此,全泥氰化法提金工藝日漸推廣應用,先后在河南、吉林、河北、陜西、內蒙古等地采用此法建廠提金。與此同時,為解決泥質氧化礦石在濃密過濾固液分離上的困難,于1979年11月長春黃金研究所開始對團結溝金礦的礦石采用無過濾的炭漿法提金工藝,進行了歷時兩年的試驗研究,獲得了成功。在此基礎上,于1984年8月在河南靈湖金礦自行設計利用國產設備建成我國第一座日處理50t礦石的炭漿法提金廠。使我國氰化法提金工藝向前邁進了一大步。炭漿法提金工藝成為處理泥質氧化礦石的巖金礦山就地產金的重要方法之一。此后在吉林、河南、內蒙古、陜西等地建起了炭漿法提金廠。1984年末,冶金工業部黃金局為推動炭漿法提金工藝在我國的應用,移植消化國外先進技術和設備,與美國戴維麥基公司合作,在陜西省西潼峪金礦、河北省張家口金礦,分別建起了一座日處理礦石250t(西潼峪)和一座450t(張家口)的炭浸提金廠。據調查張家口金礦達到93.54%(1988年炭漿回收率為90.25%)的回收率。

 

  依科學大搞技術革新的試驗研究,使我國黃金生產技術水平有較大提高。如金廠峪金礦研究采用鋅粉代替鋅絲置換金泥成功,使置換率達到99.89%,金泥含金品位明顯提高,鋅耗量由原鋅絲置換的2.2kg/t降到0.6kg/t,生產成本大幅度降低。繼而在招遠、焦家、新城、五龍等礦山推廣應用也取得明顯效果。低品位氧化礦石的堆浸工藝,在丹東虎山金礦試驗成功后,相繼在河南、河北、遼寧、云南、湖北、內蒙古、黑龍江、吉林、陜西等省區推廣應用,經濟效果明顯,為低品位氧化礦的開發利用開辟了道路。據不完全統計,我國目前采用堆浸法生產的黃金年產量達到萬兩以上(僅河南省堆浸生產的黃金累計為1.3萬兩),但與發達國家相比,我國堆浸規模較小,一般為1×103~3×103t/堆,萬t/堆的較少,在技術上也存在較大的差距,1988年陜西太白縣雙王金礦大型萬噸級堆浸場投產,取得可喜的成果(礦石品位1.5g/t)。

 

  國外先進技術和設備的引進消化(如美國的高效濃密機,雙螺旋攪拌浸出槽,日本的馬爾斯泵,帶式過濾機等),使我國黃金生產在裝備水平和技術水平上又有了進一步的提高,同時也促進了我國黃金選礦設備向高效、節能、大型化、自動化方向發展。在硫脲提金、硫代硫酸鹽提金,預氧化細菌浸出,加壓催化浸出,樹脂吸附等新工藝的科學研究方面,近年來也有新的進展。1979年長春黃金研究所進行硫脲提金試驗獲得成功,并于1984年在廣西龍水礦建成一座日處理浮選金精礦10~20t的硫脲提金車間(1987年通過部級鑒定)。其他工藝雖處于試驗研究階段和正準備建廠投產,足以說明我國提金技術已發展到一個新的水平。

 

(五)金的冶煉與回收  

 

  黃金冶煉是黃金生產中最后一道工序,其產品為成品金。冶煉有粗煉和精煉之分。精粗煉產品為合金(俗稱合質金),我國黃金礦山就地產金多為合質金,直接交售給銀行。黃金富礦塊和各種金精礦運往有色冶煉廠加工提煉成品金(俗稱含量金)。建國40年來,黃金冶煉和綜合回收發展較快,冶煉技術和工藝裝備水平不斷提高,冶煉成本日益降低,促進了黃金生產的發展。  

 

1.黃金礦山金的就地冶煉  

 

  70年代以前,黃金生產處于初步發展階段,除少數礦山開始采用氰化法提金工藝外,礦山就地產金主要是從砂礦重選所得的自然金和精礦的冶煉,以及混汞法提金工藝產出的汞膏為原料就地冶煉,就地產金量僅占總產量的30%,70%的金依*有色冶煉廠回收。

 

  1970年以后,黃金生產逐步發展,氰化法提金工藝日益廣泛地應用,礦山就地產金量日漸增多,1985年礦山成品金的產量已占全國黃金產量的70%,選廠產出的精礦產品大部分就地氰化冶煉產出成品金。

 

  礦山就地冶煉多數采用傳統的坩堝法熔煉,因生產工藝和處理物料性質不同,所產合質金的含金量也不一樣,直接交售銀行因含金量不高或含銀不計價等原因,有的礦山為提高質量和經濟效益采取了化學法除雜再次熔煉或電解法進行金銀分離精煉。焦家金礦曾于1984年試驗采用水冶新工藝,將氰化金泥經電氯化除去*金屬(用水溶液氯化法提金和氨浸法提銀)獲得含金品位99.9%成品金和含銀99.9%的銀錠,金泥中的銅、鉛也同時回收(用濕法處理金泥有被推廣的趨勢)。招遠金礦成功地研制出一種Φ1.5×1.8m的轉爐熔煉金泥,取代了過去的坩堝熔煉,降低了成本,改善了勞動條件。這一方法在山東新城金礦等礦山普遍推廣應用,效果較好。

 

  招遠冶煉廠是我國自行研究、設計和建設的第一家黃金冶煉廠,專門處理多金屬硫化物金精礦,以提取黃金為主,同時回收銀、銅、鉛、硫等,是綜合冶煉、化工為一體的新型企業。招遠冶煉廠的建成投產,為我國黃金生產冶煉工藝填補了一項技術空白,采用焙燒-酸浸-(鹽浸)-氰化浸出聯合工藝,解決了長期以來采、選、冶之間的生產矛盾,解決了金精礦長途外運損失(年損失率2%~3%),運輸壓力大和綜合利用問題。

 

  該廠生產流程的設計,吸收國內外先進經驗,采用真空帶式過濾機作浸渣的洗滌過濾設備,采用軸流式氰化浸出槽進行三次浸出、三次固液分離和浸渣的洗滌,工藝流程先進。  


 

2.有色冶煉廠伴生金的回收 

 

  在黃金生產中,多金屬礦石伴生金的回收占有相當的地位。金和銅、鉛等有色金屬一道被選入精礦中,在銅、鉛冶煉中,金、銀得到回收。為增產黃金,全國一些有色冶煉廠先后建起貴金屬綜合回收車間,到1985年止,全國已有20余個,除沈陽冶煉廠外,主要還有株洲、上海、云南、重慶、武漢、富春江等冶煉廠及天津、太原電解銅廠等。其中,沈冶、上冶、株冶三大冶煉廠伴生金的產量,占全國伴生金總產量的90%以上,是我國黃金生產的一支重要力量。這些企業伴生金的回收系基于在銅鉛冶煉過程中,金銀富集在粗銅和粗鉛內,電解精煉粗銅和粗鉛時,金銀沉積于電解陽極泥中,因此,從陽極泥中提取金銀是回收伴生金銀的主要途徑。

 

  銅陽極泥的處理工藝,得到了較快的發展,通過不斷改革和創新,使傳統的火法生產流程更加成熟和完善,半濕法聯合流程和全濕法工藝新流程試驗成功并先后投入生產,使我國冶煉技術和裝備水平都有較大的提高。如火法脫銅工序的改進,有價元素的綜合回收,爐體的改進和吸塵系統的完善等等。還有電解槽的改造,中頻爐的推廣應用等都使火法冶煉工藝逐漸成熟和完善,使技術經濟指標提高。由于火法冶煉工藝流程具有技術條件穩定,工藝成熟、綜合利用程度高,對原料的適應性強,處理能力大,成本費用低等優點,至今仍是沈冶、株冶和上冶等冶煉廠普遍應用的方法。富春江冶煉廠、武漢冶煉廠、重慶冶煉廠先后采用全濕法流程新工藝都取得明顯效果。云南冶煉廠、天津電解銅廠采用選冶聯合流程獲得成功并投產,也取得顯著的經濟效益。硫酸燒渣提金工藝的試驗成功與應用,也為我國黃金生產和充分利用資源創出了新路。

 

(六)堆浸生產工藝  

 

  我國金礦資源中,低品位氧化礦石量占有一定的比例,處理這類礦石采用常規氰化法提金工藝經濟上不合算,而采用堆浸生產工藝尚有經濟效益。今后進一步擴大堆浸生產規模,是增加我國黃金產量的途徑之一。20世紀70年代末,我國就開始了對低品位含金氧化礦石的堆浸生產工藝的研究,在遼寧丹東虎山金礦試驗成功小規模生產后,相繼在河南靈湖、銀洞坡,云南墨江,河北崇禮,內蒙古赤峰等地區的一些礦山推廣應用,取得比較滿意的經濟效果,為低品位的含金氧化礦石的開發利用開辟了道路。由于堆浸提金工藝簡單,操作容易,投資少,效益好,上馬快,因此堆浸提金工藝發展很快。近年來,國務院和黃金總公司十分重視,堆浸生產工藝又有新的發展,堆浸規模和數量都有新的增長,生產技術也在不斷完善和提高。制粒技術和活性炭吸附柱的應用以及載金炭解吸電沉積處理工藝的發展,更為堆浸提金工藝的推廣應用增加了新的活力。

 
 
 

 

 

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