本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含砷金精礦生物氧化工藝中回收金的方法。

背景技術(shù)：

隨著金礦的大規(guī)模開采，易處理金礦資源日益減少，復(fù)雜難處理金礦，尤其是含砷復(fù)雜難處理金礦的開發(fā)日益顯出其重要性，將成為今后黃金工業(yè)中不可回避的重要資源。我國含砷難浸金礦儲量豐富，從20世紀70年代中期起，在云南、貴州、廣西、四川、陜西、甘肅、遼寧、青海、新疆等地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了這類金礦。據(jù)統(tǒng)計，已探明的黃金儲量約700t，遠景儲量在1000t以上。研究開發(fā)有效提取含砷金礦中有價金屬的高效清潔工藝，已成為綜合利用礦產(chǎn)資源和環(huán)境保護的重要研究課題。而細菌氧化預(yù)處理技術(shù)適用于難浸的含砷金礦石，且環(huán)保、節(jié)能、成本低、易操作、反應(yīng)溫和。目前我國已經(jīng)建成十多家采用生物氧化工藝處理金精礦的生產(chǎn)企業(yè)，主要包括遼寧天利金業(yè)公司、山東天承細菌提金廠、江西三和金業(yè)有限公司、黑龍江烏拉嘎黃金礦業(yè)有限公司等，生產(chǎn)實踐證明，該工藝用于處理難浸金礦石提金是有效的，不僅經(jīng)濟效益可觀，而且環(huán)境效益、社會效益顯著，展示出良好的工業(yè)發(fā)展前景。

但在實際研究工作中發(fā)現(xiàn)，某些礦石經(jīng)生物氧化工藝處理后，氧化渣與金精礦相比金屬量不平衡，金有流失的現(xiàn)象。通過對氧化液進行分析，證實細菌氧化液中確實含有不可忽視量的金。這部分金以極微細的顆粒懸浮于細菌浸出液中，且研究表明當氧化礦漿的pH值低于1.0時，氧化液含金量明顯增高，pH值越低氧化液含金越高；氧化時間越長，氧化液含金量越高。因此，研究出相應(yīng)的控制方法，避免或減少金的損失顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種提高含砷金精礦生物氧化工藝中金回收率的方法，以解決某些金礦石采用生物氧化工藝時存在的金流失問題，且在不改變現(xiàn)有生物氧化工藝流程的條件下，提高金的回收率，減少經(jīng)濟損失。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，包括下列步驟：

(1)磨礦分級

將含砷金精礦磨細，磨礦細度-0.045mm占90％～95％；將碳酸鹽礦物磨細，磨礦細度為-0.045mm占90％～95％，然后將磨好的礦物分別過濾干燥備用；

(2)生物氧化

將步驟(1)的含砷金精礦調(diào)漿至礦漿濃度10％～20％、調(diào)pH值1.3～2.0，給入生物氧化系統(tǒng)，在給入金精礦的同時給入碳酸鹽礦物；保證溫度為38～42℃、溶氧量3～5mg/l、培養(yǎng)基用量：(NH₄)₂SO₄，K₂HPO₄，MgSO₄·7H₂O的濃度分別為3.0g/L，0.5g/L，0.5g/L、氧化時間4～7天；

(3)氰化提金

將步驟(2)氧化后的礦漿依次經(jīng)過濃密、洗滌、調(diào)漿至質(zhì)量百分比濃度25％～40％，加入石灰，調(diào)節(jié)pH值至10～11，然后再加入氰化鈉，氰化鈉的加入量為10～20kg/t，氰化時間為24小時，浸出的貴液經(jīng)鋅粉置換后產(chǎn)出金泥，經(jīng)精煉后產(chǎn)出金錠。

本發(fā)明所述含砷金精礦的含砷量為5.0％以上。

本發(fā)明所述的碳酸鹽礦物指礦石中方解石、白云石、菱鐵礦堿性礦石的含量大于酸性礦石的含量，在溶液中可起到升高pH值作用的礦石。

本發(fā)明步驟(2)所給入的碳酸鹽礦物的重量為含砷金精礦加入量的5％～20％。

細菌氧化預(yù)處理工藝主要是利用浸礦細菌及其代謝產(chǎn)物(如硫酸高鐵)的作用，氧化分解黃鐵礦、毒砂等包裹金的硫化礦物，從而使金粒暴露，提高后續(xù)氰化浸出率。

細菌氧化是一個復(fù)雜的過程，研究認為細菌在浸礦中的作用機理主要有三類。一是浸礦細菌直接氧化作用機理，二是浸礦細菌間接氧化作用機理，三是復(fù)合氧化作用機理，也就是直接氧化作用和間接氧化作用并存。

(1)黃鐵礦生物氧化的原理

FeS₂+14Fe³⁺+8H₂O→15Fe²⁺+2SO₄^2-+16H⁺ (2)

目前，黃鐵礦的生物氧化過程普遍認為是以細菌的直接作用為主，即反應(yīng)式(1)為主，且眾多研究證明黃鐵礦的生物氧化，硫最終主要以硫酸鹽及多硫酸鹽的形式存在。由上述反應(yīng)可以看出黃鐵礦的氧化屬于需氧、產(chǎn)酸反應(yīng)。

(2)毒砂生物氧化的原理

毒砂的生物氧化是復(fù)合氧化作用的結(jié)果，即直接氧化作用和間接氧化作用共同協(xié)作的效果。

該反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸高鐵是一種強氧化劑，又與含砷硫化物反應(yīng)。

FeAsS+13Fe³⁺+8H₂O→14Fe²⁺+H₃AsO₃+SO4^2-+13H⁺ (5)

FeAsS+7Fe³⁺+4H₂O→8Fe²⁺+H₃AsO₃+S+5H⁺ (6)

FeAsS+5Fe³⁺→S+As³⁺+6Fe²⁺ (7)

無論是直接作用還是間接作用及復(fù)合作用，都會發(fā)生細菌氧化二價鐵的過程。

當金精礦中含砷量高時，隨著氧化的進行，大量的Fe³⁺消耗于毒砂的氧化過程，生成As³⁺和Fe²⁺，生成的砷離子進入氧化液后，還可水解生成偏亞砷酸

As³⁺+2H₂O＝HAsO₂+3H⁺ (10)

As³⁺的水解過程釋放大量H⁺離子，進一步造成高砷金精礦生物氧化液的酸度升高，pH值常低于1.0，而pH過低不但會影響細菌的氧化活性，還會增加氧化液中的含金量，致使金的損失率升高，即使添加氧化鈣也很難調(diào)節(jié)pH值。

本發(fā)明的有益效果是：對于一些適用于采用生物氧化工藝預(yù)處理，但又存在金流失現(xiàn)象的含砷難處理金礦石，采用本發(fā)明，在金精礦中配入碳酸鹽礦物，同時進行生物氧化，一方面可以避免氧化礦漿的pH值過低，影響菌種活性，另一方面可以減少金的流失，而且不改變現(xiàn)有生物氧化工藝流程，便于實施管理，可使這部分難處理金礦資源得到充分利用，所得到的金總回收率比不加碳酸鹽提高5％～15％，取得了更大的經(jīng)濟利益和社會效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例中采用的生物氧化設(shè)備為夾套水浴恒溫攪拌槽。

本發(fā)明實施例中采用的試劑均為市購化學(xué)藥劑。

本發(fā)明實施例中采用的含砷金精礦和碳酸鹽礦物的主要元素分析如表1。

表1 主要元素分析結(jié)果

注：Au、Ag單位為g/t。

實施例1

(1)磨礦分級

將含砷金精礦磨細至-0.045mm占90％，碳酸鹽礦物磨細至-0.045mm占90％，將磨好的礦物分別過濾干燥備用；

(2)生物氧化

將步驟(1)磨細的含砷金精礦調(diào)漿至礦漿濃度10％，調(diào)pH值1.3，給入生物氧化系統(tǒng)，同時給入金精礦加入量的5％的碳酸鹽礦物，溫度38℃、溶氧量3mg/l、培養(yǎng)基用量：(NH₄)₂SO₄，K₂HPO₄，MgSO₄·7H₂O的濃度分別為3.0g/L、0.5g/L、0.5g/L，氧化時間4天；

(3)氰化提金

將步驟(2)氧化后的礦漿依次經(jīng)過濃密、洗滌、調(diào)漿至質(zhì)量百分比濃度25％，加入石灰，調(diào)節(jié)pH值至10，加入氰化鈉量10kg/t，氰化時間24小時，浸出的貴液經(jīng)鋅粉置換后，精煉產(chǎn)出金錠，實驗結(jié)果見表2。

表2 本發(fā)明與常規(guī)生物氧化工藝對比結(jié)果

由試驗結(jié)果可知，采用本發(fā)明可比常規(guī)生物氧化工藝提高金回收率10.22％。

實施例2

(1)磨礦分級

將含砷金精礦磨細至-0.045mm占92.5％，碳酸鹽礦物磨細至-0.045mm占92.5％，將磨好的礦物分別過濾干燥備用；

(2)生物氧化

將步驟(1)磨細的含砷金精礦調(diào)漿至礦漿濃度15％，調(diào)pH值1.6，給入生物氧化系統(tǒng)，同時給入金精礦加入量的12.5％的碳酸鹽礦物，溫度40℃、溶氧量4mg/l、培養(yǎng)基用量：(NH₄)₂SO₄，K₂HPO₄，MgSO₄·7H₂O的濃度分別為3.0g/L、0.5g/L、0.5g/L，氧化時間5天；

(3)氰化提金

將步驟(2)氧化后的礦漿依次經(jīng)過濃密、洗滌、調(diào)漿至質(zhì)量百分比濃度32.5％，加入石灰，調(diào)節(jié)pH值至10.5，加入氰化鈉量15kg/t，氰化時間24小時，浸出的貴液經(jīng)鋅粉置換后，精煉產(chǎn)出金錠，實驗結(jié)果見表3。

表3 本發(fā)明與常規(guī)生物氧化工藝對比結(jié)果

由試驗結(jié)果可知，采用本發(fā)明的工藝可比常規(guī)生物氧化工藝提高金回收率15.80％。

實施例3

(1)磨礦分級

將含砷金精礦磨細至-0.045mm占95％，碳酸鹽礦物磨細至-0.045mm占95％，將磨好的礦物分別過濾干燥備用；

(2)生物氧化

將步驟(1)磨細的含砷金精礦調(diào)漿至礦漿濃度20％，調(diào)pH值2.0，給入生物氧化系統(tǒng)，同時給入金精礦加入量的20％的碳酸鹽礦物，溫度42℃、溶氧量5mg/l、培養(yǎng)基用量：(NH₄)₂SO₄，K₂HPO₄，MgSO₄·7H₂O的濃度分別為3.0g/L、0.5g/L、0.5g/L，氧化時間7天；

(3)氰化提金

將步驟(2)氧化后的礦漿依次經(jīng)過濃密、洗滌、調(diào)漿至質(zhì)量百分比濃度40％，加入石灰，調(diào)節(jié)pH值至11，加入氰化鈉量20kg/t，氰化時間24小時，浸出的貴液經(jīng)鋅粉置換后，精煉產(chǎn)出金錠，實驗結(jié)果見表4。

表4 本發(fā)明與常規(guī)生物氧化工藝對比結(jié)果

由試驗結(jié)果可知，采用本發(fā)明的工藝可比常規(guī)生物氧化工藝提高金回收率14.16％。

實施例4

(1)磨礦分級

將含砷金精礦磨細至-0.045mm占90％，碳酸鹽礦物磨細至-0.045mm占92％，將磨好的礦物分別過濾干燥備用；

(2)生物氧化

將步驟(1)磨細的含砷金精礦調(diào)漿至礦漿濃度14％，調(diào)pH值1.3，給入生物氧化系統(tǒng)，同時給入金精礦加入量的20％的碳酸鹽礦物，溫度38℃、溶氧量3.5mg/l、培養(yǎng)基用量：(NH₄)₂SO₄，K₂HPO₄，MgSO₄·7H₂O的濃度分別為3.0g/L、0.5g/L、0.5g/L，氧化時間6天；

(3)氰化提金

將步驟(2)氧化后的礦漿依次經(jīng)過濃密、洗滌、調(diào)漿至質(zhì)量百分比濃度25％，加入石灰，調(diào)節(jié)pH值至10，加入氰化鈉量16kg/t，氰化時間24小時，浸出的貴液經(jīng)鋅粉置換后，精煉產(chǎn)出金錠，實驗結(jié)果見表5。

表5 本發(fā)明與常規(guī)生物氧化工藝對比結(jié)果

由試驗結(jié)果可知，采用本發(fā)明的工藝可比常規(guī)生物氧化工藝提高金回收率13.81％。