
金的礦石類型
黃金選冶提取工藝的選擇和金的生產與金的礦石類型有著十分密
切的關系。目前,世界已發現的金礦床賦存于不同地質時代的多種類
型巖石中,由于多種成因和蝕變作用,礦床和礦石類型繁多,礦物共
生組合復雜,致使礦石類型的合理劃分相當困難。
人們從不同的需要和不同的角度出發,試圖對金礦石類型進行劃
分。其中,有按礦物共生組合劃分的,也有按礦石難處理程度劃分的
等等。
但是,礦石中影響金選冶的主要因素是礦石礦物組成和金的存在
形式與狀態,因此以礦石組成及可選冶性對金礦石分類有著重要的實
際意義。
根據麥奎斯頓(F·W·McQuiston)和休梅克(R·S·Shoemaker)
等人從選冶工藝角度對礦石的分類,以及綜合其他人的分類,根據金
與礦石中主要含金礦物和對選冶工藝有影響的礦物的關系,將金礦石
劃分為以下12種類型。
一、砂金礦石
原生金礦床的金微粒經過各種地質作用,被風化、分離、搬運和
沉淀而形成各種類型的近代砂金礦床。該類礦床中的砂金礦石長期以
來一直是人類從中生產金的重要資源。
該類金礦石礦物組成簡單,主要成分為石英,金是唯一可回收的
金屬。砂礦中金呈渾圓狀,粒度一般小于50—100um,偶爾也產大顆
粒或達幾厘米的塊金。這些礦石結構松散,處理時不需要進行破碎和
磨礦,易采、易選、易回收,采用重選和混汞法即可回收95%以上的
金。
二、古砂金礦石
古砂金礦實際上是石化的砂礦,古砂金礦石由松散沉積物結成塊
狀的巖化礫石組成。如威特瓦斯蘭德的古砂金礦石是由粗粒石英礫
巖、炭夾層和黃鐵礦石英巖三種主要物質組成的。金呈粒狀與細粒石
英、黃鐵礦、云母、有時還有瀝青鈾礦、鈦礦物和鉑族金屬等存在于
礫石膠結物中。金粒度變化較大,平均約80%—75—100um。礦石金
品位較高,約為5—15g/t。自然金中普遍含銀7.5%—14.3%,平均10%。
該類礦石經過破磨,將金解離到一定程度后,可通過重選和氰化有效
地提取,金回收率可達95%以上。
三、含金石英脈礦石
含金石英脈礦石是目前開采的重要金礦石,大都產于淺成低溫熱液脈
狀、復脈和網脈狀礦床中,礦石組成一般較簡單,主要成分為石英,
金是唯一可回收的有用成分,金呈顆粒狀存在,一般粒度較粗,經磨
礦金粒大都能暴露出來。金一般通過重選、混汞和氰化法能有效地回
收,且工藝流程簡單,金回收率較高。
但也有一種含金石英脈礦石,金呈極細小微粒浸染狀存在于石英
基質中,經細磨也無法使金暴露。對這種礦石,目前尚無法利用,屬
極難處理的金礦石之一。
四、氧化金礦石
氧化礦石主要是原生的硫化物礦石經氧化和風化作用形成的。金
一般呈解離狀態存在,或存在于黃鐵礦和其他硫化物的蝕變產物中,
最常見的是鐵的氧化物,如赤鐵礦(Fe
2
O
3
)、磁鐵礦(Fe
3
O
4
)、針鐵
礦(FeOOH)和褐鐵礦(FeOOH),但金也可能與錳氧化物及氫氧化
物共生。該類礦石由于結構破壞,巖石透水性增強,即使礦石顆粒很
粗,用原礦石堆浸法也可達到很高的浸出率。
有時,因氧化作用金表面常被次生的含水氧化物膜覆蓋,這將影
響金的氰化作用。但這些在氰化溶液中不溶蝕的金粒,可能完全適合
于重選回收。
五、富銀金礦石
金礦中銀常與金共生,組合成銀金礦或金銀礦,回收金時可回收
相當量的銀。此類礦石中金銀常與黃鐵礦密切共生,一般用浮選法富
集礦物精礦,然后用氰化法回收金銀或送冶煉廠綜合回收金銀。但值
得注意的是,由于銀的較大活性,將影響浮選、氰化和回收過程。
六、含鐵硫化物金礦石
該類礦石屬石英脈型,主要組分為石英,但含有一定量的鐵的
硫化物礦物,如黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦,金可呈多種形式存在于
石英和鐵的硫化物礦物中。
當礦石含少量硫化物,且主要呈黃鐵礦形式存在時,礦石中
金是唯一可回收的有用組分,自然金粒度較粗,可用簡單的選礦流程
得到較高回收率。
當礦石含有較多硫化物時,黃鐵礦可作為金的副產品回收。
金可與黃鐵礦呈多種結構形式共生。當金呈較粗顆粒存在于黃鐵礦
中,金可通過磨礦解離出來而加以回收。但當黃鐵礦呈微細粒狀存在,
且金被黃鐵礦包裹,在黃鐵礦中呈膠狀微粒或固熔體產出時,則金難
以回收,此類礦石屬難處理礦石之一。
此外,如有磁黃鐵礦、白鐵礦存在時,它們都可使氰化作用
消耗大量氰化物和氧,且磁黃鐵礦中包裹的金也不能解離出來。
七、金砷硫化物金礦石
砷黃鐵礦是金礦中僅次于黃鐵礦的主要含金硫化物礦物。此
類礦石中含有較多的黃鐵礦和砷黃鐵礦,可作為副產品回收。金的品
位較低,自然金粒度較細,多被包裹在黃鐵礦和砷黃鐵礦中,或進入
礦物晶格中,或呈固熔體存在。這類礦石一般較難處理,多采用浮選
法富集硫化物和金,然后進行處理。
八、含銅硫化物金礦石
該類礦石中很少見到金單獨與銅礦物拌生,通常總是有黃
鐵礦存在。銅礦物主要是黃銅礦和斑銅礦,有時也有輝銅礦和銅蘭。
礦石中金品位一般較低,為綜合利用組分。自然金粒度中等,但粒度
變化大。處理此類礦石時,一般是用浮選法將金富集于銅精礦中,然
后在冶煉過程中綜合回收金。而從硫化物中分離出的含金黃鐵礦精礦
則可用氰化法提取。
九、含銻硫化物金礦石
這類礦石中,無論是與含銻礦物拌生的金還是獨立存在的
銻礦物,都會對工藝選擇和生產條件造成影響。以方銻金礦、輝銻礦
等礦物形態存在的銻,常使金礦難與直接混汞或氰化,所以這類礦石
可用浮選、精礦焙燒,然后氰化提取。
十、碲化物金礦石
金的碲化物是除了自然金和金—銀礦物之外,唯一有經
濟意義的金礦物。金的碲化物有一系列化學成分相當復雜的同類礦
物,如針狀碲金礦((Au,Ag)Te
2
)、碲金礦((Au,Ag)Te
2
)碲金銀
礦((Au,Ag)
2
Te),以及不常見的針狀碲金銀礦((Au,Ag)Te
4
)和
板狀金碲礦(Au
2
Te
3
)。金碲化物常以自然金和硫化物礦物共生。由
于含銀或不含銀的金碲化物在氰化溶液中溶解極慢,要獲得有效的金
提取率,通常需要一個預氧化階段。
十一、含鉛鋅銅等多金屬硫化物金礦石
礦石中,除金外,還含有相當數量(約10%—20%)
的銅、鉛、鋅、銀、銻等硫物礦物。自然金除與黃鐵礦關系密切外,
還與銅、鉛等礦物密切共生。自然金粒度較粗,但變化范圍大,分布
不均勻。此類礦石一般用浮選法將金富集于有色金屬礦物精礦中,然
后冶煉過程中綜合回收金。硫化物礦物分離浮選出含金黃鐵礦精礦,
可用氰化法回收金。含有有色金屬硫化物的金精礦,也可用硫脲法提
取金。
十二、含碳質金礦石
含碳質礦石是指礦石中往往含有活性炭、碳氫化合物、石墨等
碳質物和某種形式黃鐵礦的含金礦石,有時也含一定量的粘土礦物。
由于碳和粘土在氰化過程中搶先吸附金氰絡合物,而影響金的氰化提
取率。因此,該類礦石在氰化之前需進行氧化預處理。
金的工藝礦物學
金的工藝礦物學是對金礦石中各種礦物的物理和化學性質,以
及它們在選冶工藝過程中行為特征研究,它是選冶工藝選擇和黃金生
產的基礎。
金的工藝礦物學研究內容包括礦石的結構構造和礦石可磨性、含
水性、多孔性、密度、硬度等物理特性;礦石礦物組成和化學組成;
金屬礦物的組成、含量及存在形式;脈石礦物的組成、含量及存在形
式;金在礦石中的存在形式、含量、顆粒大小、分布狀態;礦石中各
種礦物組成的相互關系,以及它們在選冶過程中的行為、作用和影響;
礦石中有害礦物和組分對選冶工藝的影響;礦石中可綜合回收組分的
特性及可回收性等。現就影響金礦石選冶工藝過程的主要因素概述如
下:
一、礦石中金的賦存狀態
(一)呈獨立金礦物
金在礦石中主要呈自然金和銀金礦產出,它們是工業利用的主
要對象。此外還有金銀礦和金的碲化物。這些礦物常與石英、黃鐵礦
等硫化物礦物,以及其它多種礦物共(伴)生。
在金礦石中,自然金呈三種賦存狀態,即分布于這些礦物粒間
的晶隙金或粒間金;存在于礦物微裂隙中的隙裂金;在礦物中呈包裹
體形式的包體金。
(二)在載金礦物中呈分散狀態的金
細微粒金和膠體金作為機械混合狀態賦存于其他礦物,如黃鐵
礦、砷黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物,以及磁鐵礦、黑鎢礦、石
英、方解礦、菱鐵礦、白云石、重晶石等礦物中。其中最重要的載金
礦物是黃鐵礦、砷黃鐵礦和石英。微細粒浸染型(卡林型)金礦中的
金主要以這種形式賦存。
(三)呈吸附狀的金
次顯微等微細粒金膠粒被粘土礦物、褐鐵礦、膠狀二氧化硅等
吸附于表面和裂隙面上,或被碳質、有機質等吸附。也有人認為,沉
淀于黃鐵礦、砷黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物礦物表面
的超微細粒金也是膠粒吸附金。呈離子(絡陰離子)態的金有可能也
是處于被吸附狀態。
(四)呈晶格金或固溶體金
一部分金在其他礦物中以金原子或離子狀呈類質同象混入,既
呈晶格金或固溶體金。
如在自然銀、自然鉑、自然銅、自然銻、砷鉑礦、正方鐵鉑礦等礦物
中所含的少量金。此外,
在砷黃鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等礦物中
金部分可呈類質同象替代的晶格金。
二、金的粒度大小及其對選冶工藝的影響
礦石中主要以單體自然金存在,按其粒度大小可分為明金
(肉眼能鑒別者)、顯微金(顯微鏡下能鑒別者)和次顯微金(一般
電子顯微鏡下能鑒別者)。目前一般電子顯微鏡下不能鑒別而需要在
超高壓透射電鏡下鑒別的微粒金可稱為超次顯微金或膠體分散金。自
然金按顆粒大小的分類見表2—1。呈原子或離子狀態在其他礦物中
呈類質同象少量混入的金稱為晶格金或固溶體金。
表2—1自然金按顆粒大小的分類
可見金(肉眼和反光顯微鏡
下可見)
次顯微金(電
子顯微鏡下
可見)(μm)
超次顯微金
(超高壓透
射電鏡下可
見)(nm)
晶格金(超高
壓透射電鏡
下可見)(nm)
作者及資料
來源
明金(肉眼可
見)(μm)
顯微金(反光
顯微鏡下可
見)(μm)
>100
>100
>50
>100
>2000
>70
>100
100∽0.2
100∽0.2
>1
50∽0.2
100∽0.1
2000∽0.5
70∽1
100∽0.2
<0.2
0.2∽0.02
1∽0.01
<0.2
<0.01
<0.5
<1
0.2∽0.02
0.1∽1000
100∽0.144
<100
100∽500
0.002∽0.288
≤0.2878
0.144
0.288
張振儒
姚敬劬
冉碧清
韓公亮
金礦物的粒度及形態分類表
粒度粒徑mm延展率邊界圓滑邊界平整、棱
角明顯
邊界不平整,
有尖角、枝杈
巨粒金>0.2951—1.5渾圓粒狀麥粒狀尖角粒狀
粗粒金0.295—>0.0741.5—3角粒狀長角粒狀枝杈狀
中粒金0.074—>0.0373—5葉片狀板片狀
細粒金0.037—>0.01>5針狀
微粒金≤0.01
注1:金的粒度在很大程度上決定磨礦細度和所選用的選別方法。按對選礦工藝產生的影響,
將粒度劃分為五級。在礦石磨碎過程中,巨粒金和粗粒金幾乎全部可以分離成單體,并有利
于重選法回收,但浮選、浸出效果不佳。中粒金在磨礦過程中大都能單體解離,少部分呈暴
露連生體或硫化物包裹。中細粒金用浮選法、氰化法都有好的效果。單體的金礦物無論大小
均易被汞吸附。
注2:自然金的不同形態在不同的選礦方法中效果不一樣,如粒狀的用重選法易回收,表面
面積大的在溶劑中溶解較快,片狀的易浮選。
礦石中金顆粒的大小決定了礦石的磨礦細度,經常規磨礦或
超細磨解離出的細粒金可通過重選回收。
金粒大小是決定金浸出速度和浸出時間的主要因素之一。特
粗粒和粗粒金的氰化浸出速度很慢,要求很長的浸出時間才能完全溶
解。大多數含金礦石中的自然金主要呈細粒金和微粒金形態存在,因
此,許多金選廠于氰化前用混汞法、重法預先回收粗粒金,以防止粗
粒金損失于氰化尾礦中。
金礦石經磨礦后,特粗粒金與粗粒金可完全單體解離,呈游
離態存在;細粒金可部分解離,還有相當部分呈連生體狀態存在。單
體解粒金及已暴露的連生金均可氰化浸出,在通常的磨礦細度下,單
體解離的微粒金較少,一部分微粒金呈暴露的連生體狀態存在,但相
當部分的微粒金仍被包裹于硫化物礦物和脈石礦物中,呈包體形態的
微粒金無法與氰化物接觸,只有經焙燒、加壓氧化和生物氧化處理后
才能氰化浸出。當微粒金包裹于疏松多孔的非硫化物礦物(如鐵的氫
氧化物和碳酸鹽)中時,這部分包體金可溶于氰化液中。
含金礦石微粒金的含量常隨礦石中硫化物礦物含量增加而
增加。微粒金的含量常隨礦石類型而變化,一般金-黃鐵礦礦石中微
粒金的平均含量為10%-15%,Au-Cu、Au-As、Au-Sb礦石中微粒金
的含量可達到30%-50%,某些含金多金屬礦石中的金幾乎全呈微粒
金形態存在。因此,礦石中金粒的大小是決定氰化浸出金效果的主要
因素之一。
特別值得注意的是,無論采用任何工藝和流程,當所處理原
料中含有粗粒單體解離金時,一般均在浮選、氰化之前,采用混汞、
重選或單槽浮選等方法及時將其回收。
礦物的一些常用單位
μ=1μm=10-6m
盎司=28.349523g
1克=5克拉
2007年部分金屬的價格:
金:618美元/盎司;銀:12.84美元/盎司;銅:7220美元/噸;鉛:
1742美元/噸;鋅:4580美元/噸;鎳:30.975萬人民幣/噸。
金的物理性質
金的純度可用試金石鑒定,稱為“條痕比色”。所謂“七青、八
黃、九紫、十赤”,意思是呈青色、黃色、紫色、紅色,相應含量70、
80、90、純金。
金的化學性質
金在一定條件下,可形成多種無機化合物和有機化合物;
金的化合物中常呈一價或三價狀態存在,金的化合物很不穩定,在加
熱時容易分解。
金的化合物易被還原,凡有比金更負電性的金屬(如Mg、Zn、Fe、
Al等)、某些有機酸(如甲酸、草酸、聯氨等)、某些氣體(如氫、
CO、SO
2
等)都可作還原劑將其還原成金屬。
金的氰化物
KAu(CN)
2
+HCl=HAu(CN)
2
+KCl
AuCN為檸蒙黃色粉末,無氣味,干燥狀態下,在光照下不發生
變化;在潮濕狀態下則受光照會變綠色。AuCN不溶于水,加熱時可
分解為金和氰,在迅速高溫加熱時燃燒并生成金屬金。
在氧存在下,氰化物鹽類可以溶解金。
4Au+8NaCN+O
2
+2H
2
O=4NaAu(CN)
2
+4NaOH
這個反應是氰化法從礦石中提取金的基礎。
金與汞在任何比例下都能形成合金。其中因金、汞比例不同,合
金可呈固體或液體狀態。這是混汞法提金的基礎。
常溫下,金不與堿起作用,也不與單獨的無機酸(如硝酸、鹽
酸、硫酸、氫氟酸)和有機酸起作用,但金易溶于混合酸,如硝酸和
鹽酸的混合酸,硫酸與硝酸的混合酸等。
金易溶于王水、氯飽和鹽酸。在有氧的情況下,金溶于堿金屬或
堿土金屬的氰化物溶液中,金還溶于堿金屬硫化物、酸性硫脲、硫代
硫酸鹽、多硫化胺溶液,以及堿金屬氯化物或溴化物存在下的鉻酸、
硒酸、碲酸與硫酸的混合酸及任何能產生新生氯的混合溶液中。
金的粒度大小對選冶工藝的影響
金顆粒大小決定了礦石的磨礦細度,經常規磨礦或超細磨離出的
細粒金可通過重選回收。金粒大小是決定金浸出速度和浸出時間的主
要因素之一,特粗粒金和粗粒金的氰化浸出速度很慢,要求很長的浸
出時間才能完全溶解。大多數礦石的自然金主要呈細粒金和微粒金形
態存在。因此許多金選廠于氰化前用混汞法、重選法預先回收粗粒金,
與防止粗粒金損失于氰化尾礦中。
金礦石經磨后,特粗粒金與粗粒金可完全單體解離呈游離態存
在,細粒金可部分單體解離,還有相當部分呈連生狀態存在。單體解
粒及已暴露的連體金均可氰化浸出。在通常的磨礦細度下,單體解離
的微粒金較少,一部分微粒金呈暴露的連生體形態存在,但相當部分
的微粒仍被包裹于硫化物礦物和脈石中,呈包體形態的微粒金無法與
氰化物接觸,只有經焙燒、加壓氧化和生物氧化處理后才能氰化浸出。
當微粒金包裹于疏松多孔的非硫化物礦物(如鐵的氫氧化物和碳酸
鹽)中時,這部分包體金可溶于氰化液中。
無論采用任何工藝和流程,當處理原料中含有粗粒單體解離金
時,一般均在浮選、氰化之前,采用混汞、重選或單槽浮選等方法及
時將其回收。
金的選礦
1、重選:是目前回收難溶金最優先采用的方法。
2、浮選:通常用于復雜含金礦石的處理流程,特別是用于處理
與硫化物(黃鐵礦、砷黃鐵礦和其它硫化物)關系密切的貴金屬礦物
的處理流程。
3、氰化法。
4、混汞法。
氰化法改革
1、富氧浸出;
2、過氧化物助浸;
H
2
O
2
、CaO
2
、O
3
、KMO
4
、BaO
2
等
3充氣預處理;
4炭的解吸與再生;
5浸出設備的改進。
適合堆浸法提金的礦石應具備的一些特點
1、金品位低,1∽3.0g/t范圍內。
2、金的嵌布粒度細,或為扁平型,易于氰化浸出。
3、礦石因氧化、風化而呈疏松多孔,具有可滲透性。
4、用破碎法能使本身孔隙很少的礦石中的金暴露出來。
5、礦石不含或少含酸性物質,不含或少含可與氰化物發生反應
的元素。
6、礦石中不含吸附或沉淀已溶金的物質。
具備上述特點之金礦石主要有三類
1、浸染型氧化礦;
2、金未與硫化物礦物緊密共生的硫化礦;
3、含有微小金粒或金粒比表面積大的脈金礦或砂金礦。
堆浸的三個重要物理性質:
1、細粒度含量;
2、飽和容水率;
3、松散密度。
非氰化物提金技術
主要集中在硫脲、硫代硫酸鹽、溴化法和氯化法。
1、硫脲法
其特點是:溶金速度快,由于在酸性條件下浸出,可避免浸出
過程中的覆膜鈍化現象,無毒性;選擇性比氰化物好,對賤金屬雜質
不敏感;在處理其它載金物料如陽極泥、含金鈾礦浸渣和硫酸燒渣等
方面有一定的優越性。
研究硫脲提金的主要礦石類型:含金硫化物、鐵帽金礦石、含
銻金礦石、銅鉛及硫精礦和含砷金精礦等。
2、硫代硫酸鹽法
特別適合處理含銅、錳、砷的難處理礦石。
3、溴化物浸出法
會導致氰化物消耗的賤金屬(如Cu2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Ni2+
等),在用溴化物浸出金時,它們以活化劑的陽離子形式存在,所以
采用樹脂吸附時,不完全與AuBr
4
—一起吸附于樹脂上。可在常溫下
進行吸附。
4、氯化法
所用氯化物主要是氯氣、次氯酸、氯酸鹽等氧化劑。氯在其
中既作為氧化劑又作為絡合生成AuCl
3
2-。
5、丙二腈(又稱酰基氰腈)
用于氧化礦石、碳質礦石和硫化物礦石中金的浸出,其中在
處理碳質金礦時,其金浸出率遠高于氰化法。
難浸礦石的預處理方法
焙燒、加壓氧化、微生物氧化、氯化、硝酸氧化和微波氧化法
等。
氯化預氧化法
水氯化或次氯酸鹽氧化是碳質難處理金礦的有效處理方法。
硫脲法浸金的基本原理
硫脲又稱硫化脲素(H
2
NCSNH
2
),是一種有機化合物。相對分子
質量76.12,密度1.405g/cm3,熔點180—182℃,其晶體易溶于水,
在25℃時,在水中溶解度為142g/l,水溶液呈中性,無腐蝕作用,溶
解熱22.57KJ/mol。
硫脲法浸出金的基本反應
金的氧化
Au=Au++e-E0=1.692v
金溶解于硫脲
Au+2(Thio)→Au(Thio)
2
++e-E0=0.38V
二硫甲脒的生成
2(Thio)=RSSR+2H++2e-E0=0.42V
生成的RSSR是活性的氧化劑,并且在Au的溶解過程中是必須的
Au+RSSR+2H++e→Au(Thio)
2
+E0=0.04V
在含Fe3+溶液中,Fe3+可起氧化劑作用
Fe3++e-=Fe2+E0=0.77V
外加氧化劑和生成RSSR同樣有利于Au的溶解,加入適當的氧化劑
如O
2
、MnO
2
、H
2
O
2
、Fe3+鹽等使之產生RSSR,并控制溶液的氧化
還原電位。
我國采用之最佳濃度為0.2%—0.3%(硫脲)
對黃鐵礦而言,不需加Fe3+作氧化劑,而對黃銅礦,使用其它氧化劑
是成功的,Au的浸出率>92%。
難處理金礦石之所以難處理,主要是由于微細粒金被各種硫化物包
裹,存在著干擾氰化的耗氧和耗氰礦物,以及碳質物和粘土礦物的“劫
金”作用。
難處理金礦選礦,主要就是浮選回收金精礦。
金在難處理硫化物礦中成功地得以富集,幾乎完全依賴于金與硫化礦
物形成連生體的情況。金可以以單獨或合金(與銀、銅、鉍等)形式
或碲形成化合物,還可以富集在含碳質礦物、黃鐵礦、白鐵礦、砷黃
鐵礦以及硅質脈石中
含金黃鐵礦石的處理原則是使硫化物與脈石分離,使金溶解于
氰化物溶液中而加以回收。
含金硫化物礦石一般可應用以下處理方法回收金
浮浮——精礦氰化
浮選——精礦強化氰化
浮選——精礦細磨氰化
浮選——精礦預處理(焙燒、加壓氧化、生物氧化和其它化學氧化)
——氰化
浮選——含金硫化物精礦火法冶煉副產金
浮選——精礦非氰化法浸出提金
銀在礦石中的特性及其回收方法
銀的特性回收方法
粗粒(>0.1∽0.2mm)的自然銀和自然合金重選
氰化
含游離和連生體的細粒(<0.1∽0.2mm)的
自然銀和自然合金
氰化
浮選與下一步對精礦進行氰化或熔煉
呈游離或連生體的角銀礦顆粒氰化
呈游離和連生體銀的簡單硫化物浮選與下一步對精礦進行氰化或熔煉
氰化
呈游離和連生體的銀的碲化物、硒化物或復
雜硫化物以及銀鐵礬顆粒
氧化焙燒或氯化焙燒與下一步對熔砂氰化
浮選與下一步熔煉、熔砂氰化處理
銀包裹在方鉛礦、黃銅礦、輝銅礦和其它有浮選與下一步對精礦的熔煉
色金屬硫化物中
銀包裹在鐵的硫化物中浮選與下步對精礦氧化焙燒及焙砂氰化
含金石英脈礦石可選性分類
礦石類型特征可選性及選礦方法
含少
量硫
化物
石英
脈含
金礦
石
(一)金與硫化物
無密切共生關系
基本成分為石英(90%以上),金屬
礦物為自然金,幾乎無重金屬硫化
物,金粒以粗粒為主
粗粒嵌布的礦石用混
汞法和重選法回收,細
粒嵌布用全泥氰化法
處理
(二)金與硫化物
共生關系密切
金屬礦物以黃鐵礦為主(1%—5%),
脈石以石英為主,自然金60%以上
和硫化物共生,金以中細粒居多
易處理礦石,以氰化法
和浮選法為主,浮選精
礦氰化
(三)金與石英關
系密切
金屬硫化物較少,70%的金與石英
等脈石共生,粒度較細,不含有害
氰化元素
氰化法和浮選法為主,
混汞、重選輔助回收粗
粒金。細粒礦石全泥氰
化法
(四)黃鐵礦含金
石英脈礦石
以(二)相似,不同硫化物含量5%
—15%,金75%—99%與黃鐵礦密切
共生
極易浮選
含多
量硫
化物
石英
脈金
礦石
(五)黃銅礦及黃
鐵礦含金石英脈礦
石
金主要賦存于黃銅礦和黃鐵礦中極易混合浮選
(六)部分氧化礦
石
重選(混汞)+氰化法
為主,也可用浮選法
(加硫化銅硫化后浮
選)
含金
石英
脈氧
化礦
石
(七)氧化礦石粗粒金用重選、混汞回
收,然后分級,礦泥攪
拌,氰化礦砂滲濾氰化
氰化法最適合處理是細粒金(47—37μm),因為在通常的磨礦粒度
下,這種金粒部分可解離呈單體金,另一部分與其它礦物呈連生體狀
態也可暴露于氰化液中而被浸出。
某些含微粒金(<37μm)的金礦石,在磨礦時一般不能將其解
離呈單體,而大部分仍處于其它刊礦物或脈石的包裹中。
礦石中金粒的大小常常是決定氰化的重要因素。
處理含高硫高銅和含砷等幾種難浸的硫化物金礦,可以通過加過氧化
物助浸,達到浸出金的良好結果。
浸出吸附法提金
有活性炭(稱炭浸法(CIL法))和離子交換樹脂(樹脂浸出法
(RIL法))兩種方法。
先進行氰化浸出,然后再加入吸附劑,進行邊浸出邊吸附,效果
更佳。
充氧炭浸法(CILO法),比(CIL法)具有浸出時間短,氰化物用
量少的顯著優點。
浮選工藝要求磨礦粒度一般為80%-160∽-200目
加壓氧化工藝要求磨礦粒度一般為80%-200∽300目
金礦選礦
處理脈金常用方法有氰化、混汞、重選和浮選。
氰化法具有金回收率高(93—95%),并且可以就地產金等優點;混
汞法常用于磨礦分級作業,以回收粗粒的游離金。
金具有很好的可選性,對多金屬硫化礦中的金常用浮選法把金富集到
硫化礦精礦中回收金。
浮選獲得金精礦,精礦再磨后進行氰化浸出,逆流洗滌,鋅粉置換,
金泥熔煉,合質金電解后得終級產品金錠、銀錠,以及副產品硫精礦
(即氰化浸出渣)
重選法所得的金精礦(重砂),在預處理之后,通常都經火法冶煉后
產出合質金。
冶煉時,含金物料與熔劑相混合,在1200℃—1300℃下進行熔
煉,原料中的雜質與熔劑反應形成密度小的爐渣而與密度大的金、銀
分離,產出金銀合金俗稱合質金。
火法煉金的熔劑通常有硼砂、石英、碳酸鈉、硝石和螢石。
硼砂和石英為酸性熔劑,主要與堿性礦物雜質造渣,而碳酸鈉則
主要與酸性脈石礦物造渣,硝石是一種強氧化劑,在高溫下分解
出氧,使硫和其它賤金屬氧化。螢石的加入可降低爐渣黏度,增
加其流動性,通常熔劑的加入量是金泥質量60%—100%,而熔
劑中的硼砂和碳酸鈉的質量比一般在1:(0.6—2)范圍內波動,
當爐溫達到熔化溫度后,應繼續加溫20—30分鐘,使熔渣滾動性
進一步提高,然后停止加熱,靜置10分鐘,有利于密度不同的爐
渣和金銀合金熔體分層。
浮選之原理
利用礦物微粒與充氣泡沫吸附之原理,把礦物分離出來。
浮選:利用物料自身具有的或經藥劑處理后獲得疏水親氣(或
親油)特性,使之在水—氣或水—油界面聚集,達到富集、分離
和稱“泡沫浮選法”
浮選過程
1、礦石細磨,使有用礦物達到解離;
2、調整礦漿濃度,適合浮選要求;
3、浮選礦漿加藥處理;
4充氣浮選和礦化泡沫之分離。
把有用礦物浮入泡沫產品中,脈石礦物留在礦漿中,稱正
浮選;
把脈石礦物浮入泡沫產品中,有用礦物留在礦漿中,稱反
浮選。
浮選時,空氣常成氣泡(氣相)分散于水溶液(液相)中,
礦物(固相)常成大小不同礦粒懸浮于水中。氣泡、水溶液和礦
粒三者之間有著明顯的邊界,這種相間的分界面叫相界面。把氣
泡與水的分界面叫氣—液界面,把氣泡和礦粒的交界面叫氣—固
界面,把礦粒與水的交界面叫固—液界面。通常把浮選過程中的
空氣礦漿叫三相體系。
礦物的潤濕性、可浮性
潤濕性=Cosθ
可浮性=1-Cosθθ為接觸角
Cosθ=σ固氣-σ固水/σ水氣σ固氣σ固水和σ水氣
為固氣、固水和液氣界面的表面張力(或自由能)
△E=σ水氣(1-Cosθ)
△E=0時,礦粒不能自動附著在氣泡上,浮選行為不能進行;
△E>0愈是疏水的礦物,自發附著于氣泡上浮的趨勢就愈大。
浮選藥劑
1、捕收劑
在礦漿中能夠吸附(物理吸附或化學吸附)在礦物表面形成疏
水薄膜,使礦物的疏水性增大,從而增加礦物的浮游性的藥物。如黃
藥、黑藥、油酸等。
2、起泡劑
它是一種表面活性物質,能夠富集在氣—水界面并降低表面張
力,促進泡沫形成,提高氣泡穩定性和延長氣泡壽命的藥劑。如松醇
油、甲酚油、醇類等。
3、調整劑
其主要作用是調整其它藥物(主要是捕收劑)與礦物表面的作
用,還調整礦漿的性質,提高浮選過程的選擇性。有四種
(1)、活化劑:提高礦物可選性藥物。
(2)、抑制劑:與活化劑相反。
(3)、絮凝劑。
(4)、分散劑。
重選:它是根據礦物密度不同及其在介質中具有不同沉降速度來進行
分離礦物的一種選礦方法。
在重選過程中,用作分選介質的有水、空氣、重液和懸浮液。
重液>水。
懸浮液是由水和懸浮于其中的固體顆粒組成的兩相液體。
重選過程不僅必須在介質中進行,而且還必須在運動的介質中進行。
重選過程礦粒的基本運動形式是在介質中沉降。
重選過程:松散→分層→分離
礦物賦存狀態:有用和有害成分的賦存狀態,決定著礦石的可選性。
浮選和各種物理選礦方法,都只能分離以獨立礦物形式存在的有用成
分和有害或無用成分。
結構、構造:指礦石中礦物顆粒和礦物集合體的賦存形態、大小和空
間分布上的特征。
礦石中礦物顆粒的粒度,決定著必須的破碎、磨礦粒度,從而也決定
了可能采用的選礦方法和流程。
氧化礦:即除硫化礦以外的其它礦。
鉛的氧化物為白鉛礦(PbCO
3
)、鉛礬(PbSO
4
)粉鉬鉛礦(PbMoO
4
)
Zn的氧化物有菱鋅礦(ZnCO
3
)、異極礦(
2
.H
2
O)
高中溫熱液金礦床中的黃鐵礦中的次顯微金有二種賦存狀態:
一、呈小圓球或鏈球狀充填在晶間微裂隙中;
二、呈小圓球或鏈球狀包裹體夾層沉淀于黃鐵礦晶面上。
銅—金礦石浸金
對銅含量>0.5%的銅金礦石,應在氰化浸金前采取必要的預處理措
施。
原因在于由于銅的存在。既消耗氰化液中的氧、CN-,又在金粒
表面形成次生膜。
Cu—Au礦石金氰化浸出率與溶解銅的含量之間有一定內在聯系
Cu溶越高,金浸出率越低,氰化物耗量越大,主要是易溶銅含
量≥0.1%,不宜直接氰化。
銅—金礦浮選一般是將黃藥作為主要捕收劑,并添加連二磷酸鹽作為
輔助捕收劑。
浮選時,石灰常用作PH調整劑。
金—砷礦石(含1—12%的砷黃鐵礦)
高砷金礦石由于組成復雜,金的嵌布一般呈細粒和次顯微粒狀
浸染在黃鐵礦和砷黃鐵礦中,用常規的選冶方法難以獲得好的指標。
一般采用混合浮選出金砷精礦或金—砷—黃鐵礦精礦,然后對
精礦進行預處理后進行氰化回收金。
瑞典波立登公司具有知識產權的精煉工藝在原料選擇上靈活,可
以是金泥,也可以是粗金。特點是用沉淀法精煉金;用高電流密度電
解精煉銀;快速高效,比常規方法效率提高一倍;冶煉回收率高,銀、
金均在99.96%以上,金銀產品純度均可達99.99%。
黃金提純全套采用福建紫金的先進成熟技術,用專用汽車將各礦
點的載金炭運至昆明的黃金提純加工中心,采取先進的高溫高壓無氰
解吸電積工藝,以王水、硝酸將金銀分開,用亞硫酸鈉還原,鑄陽極
金錠后電解提純,銀經電解鑄成銀錠,這一工藝技術的特點是成本低、
無污染、回收率高,產品純度高。
礦石經過選礦后,可得到精礦、中礦和尾礦三種產品。
精礦:分選所得有用礦物含量較高、適合于冶煉加工的最終產品
稱為精礦。
中礦:選別過程中得到的中間的、尚需進一步處理的產品,叫做
中礦。
尾礦:選別后,其中有用礦物含量很低、不需要進一步處理(或
技術經濟上不適合進一步處理)的產品,叫做尾礦。
礦石的粉碎作業:通常包括破碎篩分和磨礦分級。通常將最終粉
碎產品粒度為5mm以上的粉碎過程,稱為破碎;取得更細產品粒度
的粉碎過程,稱為磨礦。選別過程所要求的粒度取決于有用礦物與脈
石礦物的嵌布粒度。嵌布粒度越細,要求將礦石粉碎得越細。但合理
的破碎粒度必須經過技術、經濟比較確定。
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