1、文献综述课题名称含砷金精矿中砷的湿法提取探索试验指导老师系专业班级学生姓名学号开题日期要求：一、说明材料来源情况；二、对课题的研究历史、研究现状等进行准确的分析与归纳并作出简要评述；三、表达自己的观点与主张，阐述该课题的发展动向和趋势；四、字数要求3000以上，可另附纸摘要：随着易浸金矿资源的日益枯竭，含砷难浸金矿的开发日益显出其重要性。含砷金矿一般皆属于难处理矿石，其资源的开发与利用是世界性难题。本文介绍了我国当前含砷金矿资源的特点，综述了近年来国内外含砷铁金矿石预处理除砷是研究进展，并对从矿石中提取黄金的方法做了简要介绍。对含砷铁金矿石的预处理方法以及浸出方法发展方向和趋势做了展望。关键词
2、：含砷金矿 预处理 脱砷 金的浸出Abstract：With the depletion of easy leaching gold ore resources, the development of arsenic containing gold increasingly show its importance. Gold in general belong to the refractory ore containing arsenic, the development and utilization of the resources is the world difficult prob
3、lem. This paper introduces the characteristics of Chinas current arsenic gold ore resources, iron ore of pretreatment to remove arsenic of progress at home and abroad in recent years, and gave a brief introduction to the method of extracting gold from ore. Analyzing the development direction and ten
4、d of pretreatment method of arsenic containing iron ore and leaching method.Keywords: Arsenic gold ore, Preliminary treatment, Removing arsenic, leaching of gold1 前言随着金矿石的不断开采，世界黄金的发展趋势总体来说是富矿、易处理矿日益减少和枯竭，复杂矿石、难处理矿石已成经为黄金生产的主要资源。在我国在已探明的黄金储量中，约有1/3左右属于难处理金矿资源。难处理金矿石是指那些富含碳、硫、砷等杂质，在常规浸出条件下，金回收率不高的金矿石
5、。一般把氰化搅拌浸出时矿石中金浸出率低于80%的矿石称为难处理金矿石，典型的难处理矿石直接氰化浸出率仅为10%30%。这类金矿石难处理的主要原因是毒砂、黄铁矿等硫化物对金形成了包裹，阻碍了金与氰化物的直接接触。难选金矿石预处理的实质是打开包裹体使金粒裸露，能与浸出剂接触。其目的是：（1）打开硫化物包裹体，使金矿石形成多孔状，有利于氰化物溶液与金粒最大限度地接触；（2）除去砷、硫、有机碳等妨碍氰化浸金的有害杂质并且改变其理化性能；(3)使难浸的碲化金矿石变成易浸矿石。目前，国内外对氰化浸金法的主要预处理方法有焙烧氧化法、热压氧化法、生物氧化法和化学氧化法等。而对于难处选冶金矿石的非氰浸出法有卤化
6、法，硫脲法，硫代硫酸盐法，多硫化物法等。2 含砷铁金矿石预处理方法当前，在我国易浸金矿资源的日益枯竭，含砷金矿的开发日益显出其重要性。含砷金矿一般皆属于难处理矿石，其资源的开发利用是世界性难题。砷黄铁矿、雌黄和雄黄是含砷金矿中主要的砷矿物。砷黄铁矿是最常见的载金矿物之一，常包裹有细分散的微粒金，在此情况下，矿石既使进行超细磨也不能使金微粒完全解离。当金与毒砂共生时会生成黑色或黑褐色的表面膜覆盖在金的表面。上述现象导致在提金工艺中金的回收率很低。为了提高其回收率，有必要对矿石进行预处理以尽可能地脱除其中的砷，这是目前采金业中重点研究的方向。2.1 焙烧氧化预处理焙烧氧化法是有色金属选冶中的传统工
7、艺，也是处理含金硫化矿，特别是含炭质硫化矿最通用的可靠方法。焙烧的目的是使硫化物分解以暴露金粒，使砷的硫化物呈氧化态挥发掉、炭质物燃烧或失去活性；使显微或亚显微细粒金相对富集，以便为下一步氰化浸金提供良好的动力条件。传统的焙烧工艺在焙烧过程中会释放大量SO2、As2O3等有毒气体，严重污染环境；炉气的收尘净化装置复杂、操作费用高。氧化与硫酸化焙烧、还原焙烧、氧化焙烧及加盐焙烧等是近年来在传统焙烧法基础上发展起来的一些新型焙烧工艺。这些方法除了具有传统焙烧工艺某些特点外，都具有各自的特色。氧化和硫酸化焙烧使重金属转变为易溶的金属氧化物或硫酸盐，使铁变成难溶的氧化铁，使炭质物燃烧As、Sb、Se、
8、Pb呈气态氧化物挥发。Au被易熔的Fe和As的化合物包裹而钝化，氰化处理含Fe焙砂时也达不到高的回收率，要溶解钝化膜需要进行碱性或酸性浸出，再磨碎、浮选等附加作业。用氧化焙烧法虽可提高Au的回收率，但在工业上不易实现。由此可见，该法在不远的将来，必将被其它方法所替代。2.2 湿法化学预处理湿法化学预处理是一种在常压下利用化学试剂处理难浸矿石的预处理方法，通常是用强的氧化剂来氧化含金的矿石，沉淀矿浆体系中已经溶解或者取出金粒表面的覆盖膜等，使金暴露解离。常用的湿法化学预处理方法有常压碱浸预处理、常压酸处理、湿法氯化法、HNO3分解法、热压化学预处理等。2.2.1 常压碱浸预处理常压碱浸预处理是在
9、常压下通过添加化学试剂对矿石的有关组分进行氧化和处理，其介质是碱性的。对某含砷金精矿进行了常温、常压强化碱浸预处理的试验研究，该金精矿中的多金属矿物主要以金属硫化物为主，主要为黄铁矿、毒砂、斜方砷铁矿。试验采用物理与化学综合分离方法，利用边磨边浸工艺，其主体设备采用塔式磨浸机对含砷金精矿进行超细磨，然后在常温、常压下利用强化预处理搅拌槽进行强化碱浸预处理，从而脱砷、脱硫或使金与硫化物充分解离，再进行氰化浸金，达到高效提金的目的。该方法具有环境友好、工艺简单、流程短、投资少、运转周期短等优点。2.2.2 常压酸处理常压酸处理通常是只用过一硫酸对难浸矿石进行氧化处理。过一硫酸是一种氧化性比H2O2
10、更强的氧化剂，在pH值较低时是稳定的，过一硫酸是通过在浓硫酸中加入H2O2获得的：H2O2H2SO4（浓）H2SO5H2O过一硫酸可氧化硫化矿，对砷黄铁矿氧化效果更佳。与传统焙烧和加压氧化法相比，其处理费用更低，尽管如此，该法却没有得到工业应用。2.2.3 湿法氯化法水氯化法被用于含炭质金矿的直接提金，与提金不同的是，预处理所用的试剂不是氯气，而是次氯酸盐、高价氯化铁盐和铜盐以及氯化钠等。高价铁盐和铜盐是一系列硫化矿物预浸出的理想氧化剂。试验表明，高价铁盐浸出硫化物从难到易的顺序为：辉钼矿、黄铁矿、镍黄铁矿、辉钻矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、磁黄铁矿；高价铜盐浸出硫化物从难到易的顺序为：黄铁矿、
11、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿。通过硫化物的分解，可使包裹的金粒得到释放，从而易于氰化浸出。2.2.4 HNO3分解法利用HNO3氧化砷黄铁矿可使原料中的硫化物充分分解，从而使Au成倍地富集，这有利于Au的回收。工艺过程产生的有毒氧化氮气体通过吸收再生HNO3后返回作业。广东有色金属研究院以此法处理新疆克拉玛依金矿酸耗量939kg/t。从HNO3氧化分解的一些指标可以看出，用该法处理后Au的浸出率高达95%以上。HNO3需要在350下蒸馏再生，这在工业上难以实现，而且As不但得不到利用，还需固化处理，可以认为该法在工业上应用的可能性极小，除非Au的品位十分高，否则是不经济的。2.2.5 热压化
12、学预处理众所周知，在密闭容器中进行热压氧浸出可提高反应速度，在较短的时间内达到反应终点。把热压氧浸出用于难浸矿石的预处理，可提高金的氰化率、降低氰耗，缺点是设备的耐压耐腐蚀的要求很高，初期投资和生产成本都较高。热压氧化法主要用于预处理硫化矿和砷黄铁矿，根据介质环境的不同，分为热压氧酸浸和碱浸。热压氧酸浸可用于闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、铜锌硫化矿、镍钴硫化矿、含金黄铁矿、砷黄铁矿的预处理；热压氧碱浸主要是指热压氧氨浸，其原理是一些金属阳离子能与氨形成可溶性的配合物，同时在热氧压条件下，大量S被氧化。2.3 细菌氧化预处理细菌预氧化的研究相当活跃，早在20世纪60年代，前苏联在对砷金矿进行细菌浸出的
13、工作中发现了新的溶解自养性氧化铁硫杆菌，利用这种耐砷的细菌分解砷黄铁矿及黄铁矿等，能使其包裹Au获得解离，作用机理和加压氧化过程完全一致，细菌起到催化氧化的作用。在细菌作用下，很多矿物的分解氧化过程可加速几十倍，甚至几百倍。细菌氧化及提金作业大致可分为：1、细菌培养基培养铁硫杆菌等，制备pH1.52.5的硫酸细菌浸液；2、细菌催化氧化脱除砷、硫；3、预处理所得渣再进行氰化，提金预处理溶液用细菌活化后再利用。从细菌氧化法的原理和工艺可以看出，该法具有设备简单、试剂消耗少等独特的优点，但是也存在着周期过长、As等有价元素得不到回收等缺点。2.4 其它预处理技术2.4.1 真空脱砷法。该法是基于在真
14、空条件下，砷黄铁矿热分解时形成的产物As具有较大的蒸气压而挥发的特点，是在真空条件下对砷金矿脱As的一种有效方法。在有黄铁矿存在时，加热时析出的S、As形成的硫化物或金属As，可用冷凝器沉积，排除的气体不需要专门净化。2.4.2 挥发熔炼法。该法脱As比较彻底，技术经济指标好，处理能力大，可以处理冶炼厂的各种中间产物。我国湘西金矿对含金硫化锑矿的冶炼，采用低料柱鼓风炉挥发熔炼再电解分金的工艺流程，Au和Sb的回收率分别约95%和93%，并可综合回收Pb、Cu、Ni和Fe等金属。每100g黄金的冶炼加工费仅约30元。不过该法存在烟尘中含Au高的问题，且烟气带来的污染问题也较为严重。2.4.3 离
15、析焙烧法。将精矿进行死烧彻底脱硫、砷，产生的高浓度烟气另行处理，产出的热焙砂配入一定量的还原剂和氯化剂进行离析，离析产物经选矿得到高品位精矿。2.5 含砷金矿预处理脱砷技术发展现状总结高砷金矿预处理技术日益受到重视是黄金开发的必然趋势，并得到选矿界的广泛关注，取得了一定的进展。然而，含砷难处理金矿资源的特点是多种多样的，预处理技术的研究有待于进一步深入与发展。在自主开发新技术、新工艺的同时，要加大科研投入，并不断借鉴国内外的先进技术，利用其经验使含砷难处理金矿资源的预处理技术达到工业化利用的飞跃式发展。3 含砷金矿中金的提取技术概述与其它金属相比，金具有独特的物理和化学性质，因此，金矿的回收也
16、有独特的方法，尤其是对于含砷的难处理金矿更是如此。从含金原料中提金的方法多种多样，主要有重选法、浮选法、混汞法、氰化法、硫脲法、细菌浸出法等。3.1 氰化法提金氰化浸出提金是目前国内外处理金矿物原料的常用方法，已有100多年的历史了。氰化法提金工艺成熟，技术经济指标较理想。对氰化物溶液溶解金的机理有多种理论解释中，哈巴什的电化学溶解论：通过浸出动力学研究，认为氰化物溶液浸出金的动力学实质上是电化学溶解过程 大致遵循下列反应：4Au+8NaCN+O2+2H2O4NaAu(CN)2+4NaOH氰化浸出金所得的含金溶液称为贵液,常用锌置换法从中回收金,熔炼锌置换所得金泥可得合质金。3.2 硫脲法提金硫脲法提金是一项日臻完善的低毒提金新工艺。硫脲酸性液浸出金具有浸出速度高、毒性小、药剂易再生回收铜、砷、锑、碳、铅、锌、硫的有害影响小等特点
