低品位硫化矿在堆浸工艺中的探索研究

一、背景

广南金矿为处理氧化矿的黄金堆浸矿山，矿山前期开发过程中采出部分低品位硫化矿矿石，因矿石数量少，前期黄金市场价格低迷、其他选矿工艺投入大等原因，该部分硫化矿未进行利用，统一堆存在矿山，总量约为10余万t，品位0.7-1.5g/t。目前矿山经过20余年的开发利用，氧化矿资源逐步枯竭，且近年来黄金市场价格良好，为缓解矿山资源压力，提高资源利用效率，结合矿山堆浸工艺拟对该部分硫化矿资源进行研究利用。

二、矿石性质

烟灰色、灰绿色、暗绿色，辉绿结构、辉长结构、致密块状构造、细粒浸染状构造、局部为角砾状构造、少量细脉状构造。含矿岩石主要为蚀变辉绿岩。矿石矿物成分为黄铁矿、辉锑矿及少量毒砂、砷黄铁矿。脉石矿物成分为辉石、基性斜长石、石英等。矿石矿物成分为黄铁矿呈脉状、微细粒浸染状，辉锑矿，少量毒砂，砷黄铁矿，局部裂隙间部分黄铁矿氧化呈细脉状，浸染状褐(赤)铁矿，矿石属于中低温热液作用形成的胶体黄铁矿，常和毒砂连生。辉锑矿呈小透镜、团块和细脉浸染状，自形一半自形结构，少数呈细粒状浸染，大部分氧化呈薄膜状浸染。毒砂呈自形粒状稀疏浸染，粒度一般在0.1—0.3毫米，常和黄铁矿连生。金的赋存状态：金主要以类质同象形式赋存在毒砂、黄铁矿、辉锑矿等硫化物中，部分以自然元素形式赋存在自然金、自然银、银金矿和金银矿中，在自然银中含量很低，在自然金中含量较高。

三、试验原理

破碎矿石（粒度≤2cm），尽可能达到金的单体解离状态，同时抑制或除去硫化矿中硫黄铁矿、毒砂、砷黄铁矿等不利因素影响，再进行金的氰化浸出。

1.金的氰化浸出原理

氰化法的基本原理：弱碱性氰化溶液对矿石中的金产生溶解作用。其反应如下：

4Au+8CN^-+O₂+2H₂O→4Au（CN）₂^-+4OH^-    

2.生石灰抑制黄铁矿原理

（1）石灰和水反应生成Ca(OH)₂,OH^-在矿物表面与黄铁矿生成氢氧化亚铁和氢氧化铁薄膜，抑制黄铁矿与氰化溶液接触。
    （2）除OH-离子的作用外，Ca²+离子也在黄铁矿表面生成了 CaSO4等难溶化合物，抑制黄铁矿与氰化溶液接触。

3.生石灰脱硫原理

生石灰（CaO）遇水放热生成Ca(OH)₂。硫化物遇热生成SO₂,Ca(OH)₂先与SO₂生成亚硫酸钙(CaSO₃)，亚硫酸钙被空气中氧气氧化成硫酸钙（CaSO₄）,硫酸钙不易分解，从而达到脱硫的目的。

SO2+Ca(OH)₂ → CaSO₃+H2O

2CaSO₃+O₂→2CaSO₄

四、试验思路和目的

首先通过对硫化矿的小型盆浸浸出试验探索研究，初步考察该类资源是否能浸出和利用，并分析矿石的尾渣品位、药剂单耗、浸出率等指标。如果试验的浸出效果较好，再进行半工业及工业试验，进一步验证相关技术、经济指标，进而扩大生产规模，提高资源利用效率。

五、小型盆浸试验

（一）试验样的采集

试验样品由生产技术部在硫化矿破碎站下方破碎好的矿堆上随机布点取样（破碎粒度≤2cm），共取样约120kg。

（二）试验样的制备

1.样品混匀

 采用移堆式拌样方法，移动拌匀3-4次。

2.样品缩分和称重

（1）通过移堆式拌匀后，将样品压成圆形，按四分法进行缩分，分别编号硫化矿01,02,03，并对每份样品进行取样测其品位、水份，然后对样品进行称重和记录。

（2）将剩余副样重新进行缩分，按5kg/份的标准缩分4份，分别编号为石灰01,02，03，04，用于石灰用量的测定试验。

（三）石灰单耗试验

1.石灰单耗基本配置

2.将称重好的各组硫化矿矿石分别放入对应编号的盆中，按实验配置石灰标准加入生石灰，分别搅拌均匀，静置24h后观察硫化矿矿石的变化。

3.矿石颜色发生明显变换（由灰色变为褐红色、浅黄色）后，在每组盆中加入清水各2L,每4h搅拌一次并检测pH值，观察各组pH值的变化。

表1 pH变化记录表

24h后各组中水溶液pH稳定≥10，说明矿石中的石灰用量足够，pH已满足试验需要，通过试验观察03组石灰单耗已满足要求，本次试验按25kg/t的单耗进行石灰的添加。

（四）硫化矿的浸出试验

1.试验原矿重量及品位

表2 试验基本情况

2.在各组中添加水8L。

3.药剂添加

本次试验分别按1kg/t、1.5kg/t、2.0kg/t单耗标准计算助浸剂（SD-0103）添加在各组中，因助浸剂中含有氰根，氰化钠不直接添加，在过程中根据各组氰根消耗情况进行补加调节。

4.试验过程监控

每天测试盆中的CN-浓度、pH值，观察其变化情况，及时进行药剂的补加，并分别取其贵液样送化验室检测其品位。当贵液的品位基本没有变化时，换成清水进行洗矿，然后结束本次盆浸试验。

表3 试验数据记录