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  • 编者按对于资源禀赋不高的锦丰金矿来说,提金工艺的选择关系到企业的兴衰成败。在成本要求、环保要求日益严格的情势下,锦丰金矿以“没有最好,只有更好”的持续改进理念,不断刷新着提金工艺的各项指标,实现了资源的有效利用。而与长春黄金研究院合作,更是表明锦丰金矿在提金工艺上的追求永不停歇。

     含碳、含汞、高砷及金呈微细嵌布,并被黄铁矿等硫化矿和脉石矿物包裹,这就是中国黄金集团公司旗下贵州锦丰矿业有限公司(下称“锦丰金矿”)的金矿资源特点。

       “锦丰金矿是典型的卡林型金矿,无论浮选金精矿直接浸出还是金精矿细磨后直接浸出,其浸出率都非常低,

    是世界范围内有名的难处理金矿床?!苯醴峤鹂笱】蟪Ъ嗬硖锪⒐?。

    为了提高金的氰化浸出率,锦丰金矿经过反复试验对比,最终选择采用生物细菌氧化工艺来处理该难选金矿。多年来,锦丰金矿不断地对细菌氧化技术进行优化,目前黄金回收率达到93.1%,达到了国际先进水平。同时,硫化物和砷的氧化率均超过95%,固砷固硫效果显著,各项排放指标均符合国家标准。

     细菌氧化技术优势明显

    “从氰化提金技术来说,氰化物必须接触到黄金才能将黄金提出,但是卡林型金矿的黄金被紧紧包裹着,氰化物无法直接接触到黄金?!碧锪⒐硎?。

    卡林型金矿属微细浸染型难选金矿,其主要特点是金颗粒非常小,呈显微金分散于矿石中,必须要有极细的磨矿细度才能实现单体解离。而且矿石中一般含有有机碳,对已溶金的吸附能力很强。同时,由于金被黄铁矿硫化物包裹,不能直接被氰化钠等浸出剂浸出,国内外研究机构利用已有常规选冶工艺进行试验,该类型矿石中金的回收率均不理想。

    当前处理含砷、含碳、微细粒浸染金矿石有多种预处理工艺,主要有生物氧化、焙烧和高压氧化。为了选择最适合锦丰金矿矿石特性的工艺,锦丰金矿对3 种工艺均进行了试验研究。

    “高压氧化对设备材料要求高、投资费用及生产经营费均较高、操作技术水平要求高、生产过程控制难度大;焙烧会将毒砂中的砷变成三氧化二砷,三氧化二砷在高温下以气体状态存在,毒性大,用石灰固化形成的亚砷酸钙也不稳定,亦容易发生反溶,带来环保问题?!苯醴峤鹂笱】蟪Ь硌畛?。

    “细菌氧化技术成功投入工业应用已有几十年,特别是近些年来细菌氧化工艺在中国成功应用,其工艺方法简单,操作方便,金回收率能达到92% 至95%,而最新的细菌氧化半工业试验结果更为理想,氧化时间缩短为5 天以下,金浸出率超过95%?!毖畛?。采用生物细菌氧化工艺处理难选金矿,提高金回收率,是充分利用资源的有效途径。

    锦丰金矿选定国际上先进成熟的生物细菌氧化专利技术作为处理难选金矿的工艺手段。通过不断地试验,回收率有很大提高。用于处理难选金矿的BIOX 专利生物细菌氧化工艺,是采用混和的3 种细菌来氧化硫化物。菌群主要由氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺旋菌组成。在特定的酸性、温度等条件下,这些细菌能够将包裹金的黄铁矿、砷黄铁矿氧化成硫酸盐、碱式硫酸盐或砷酸盐,从而使金曝露出来,有利于金的浸出。

    但是,锦丰金矿选择应用生物氧化工艺技术处理浮选含砷金精矿,不仅是因为该技术可以取得较高的黄金回收率,更主要的考虑到生物氧化技术在环保方面的优势,可以更好地解决砷的固化和汞的去除,以及尾渣解毒等环保问题。

    细菌氧化技术利用微生物将毒性很高的三价砷全部氧化成五价砷,使五价砷与三价铁形成化学性质稳定的砷酸铁沉淀,由于细菌氧化反应全部在液体下进行,不产生毒性气体,砷的氧化和固化都是在液体中进行,从而使全部的砷得以固化。

    而矿石中的汞是以辰砂(HgS)形式存在,原矿汞含量在10ppm 至50ppm,浮选后金精矿中汞含量在80ppm 至300ppm,虽然含量高,但细菌不会氧化硫化汞?!岸嗄甑纳荼砻骶妇趸蟮难趸谔拷讨泄槐唤?,在炭浸尾液中的汞含量只有0.01ppm,低于地表水标准的汞含量指标(0.05ppm)。所以,采用这种工艺技术能很好地解决原矿中含汞高问题?!碧锪⒐?。

    此外,浮选尾矿在选厂内就用浓密机加絮凝剂加速沉淀,浓密机溢流就地返回到循环水系统中直接再利用,仅此就可再利用80% 的水。尾矿经浓缩送到尾矿库中,水经澄清后又全部返回选厂再利用,渗水全部返回到尾矿库,此项可以增加20%的再利用率,实现浮选工艺水全部回收利用。

    对于氰化尾渣,锦丰金矿采用INCO 法除氰工艺,将液体中氰化物含量降低到0.5ppm 以下,达到环保排放标准,氰渣经过压滤机压滤形成滤饼,以固体的形式干堆到尾矿库中,这样既符合环保要求,又保证了尾矿库的安全性。

        “ 在中国乃至世界上的生物氧化厂,锦丰金矿是第一家实现将氰化尾矿既解毒又压滤干堆的选厂?!碧锪⒐?。而且,这几种类型的细菌均是无病原的,对人类、动物、植物及昆虫无害,由于存活条件苛刻,对温度、pH 值、溶解氧浓度,矿浆浓度都有特定的要求。因此,细菌氧化车间的产品和尾矿经洗涤、调浆,pH 中和后,这些细菌均无法存活。

    通过采用先进、环保的工艺,锦丰金矿在有效地利用资源的同时,实现了对环境最小程度的影响。

    不断优化的细菌氧化技术

    尽管锦丰金矿的选矿回收率处于世界领先水平,但是“没有最好,只有更好”的持续改进理念根植于锦丰金矿的所有员工心中,降低生产成本、提高生产效率始终是锦丰金矿不懈的追求。

    锦丰金矿利用井下矿充填站破碎系统将原矿中硬度较大的矿石进行破碎,降低了给矿的粒度,技改后处理量提高了8 吨/小时,降低了生产成本。同时,在浮选尾矿给入尾矿浓密机前增加一组水力旋流器,对尾矿矿浆进行分级。中和后的矿浆直接给入尾矿浓密机,这样可以缓解尾矿浓密机的循环负荷,絮凝剂的使用量也有所减少,磨机处理能力每月增加1500 吨矿石,同时增加了给入中和的有效尾矿含量,降低了石灰的用量,为公司带来巨大的经济效益。

        “通过试验研究,将金室的解吸工艺,改成无氰解吸工艺,在不降低解吸效益的基础上,降低了氰化钠的耗量,每吨矿少用0.2 千克氰化钠?!碧锪⒐钩涞?。

    在磨矿阶段,锦丰金矿采用一台半自磨和两段球磨磨矿的细磨工艺,在生产实践中通过磨矿分级操作参数的优化,提高磨矿效率,并不断改进工艺流程,增加电耳信号采集系统,采集球磨运转声音分析半自磨机运行状态,使球磨一直在高效状态下运转来提高处理量。当年锦丰金矿全年矿石处理量超过了155 万吨,比设计超过了30 万吨。

    选矿回收率的高低直接影响锦丰金矿的技术水平和经济效益,因此十多年来,锦丰金矿始终坚持对细菌氧化工艺的优化?!敖醴峤鹂蟠邮栽诵锌佳〕Ь投愿⊙〗懈慕蕴岣吒⊙』厥章??!毖畛?。

    锦丰金矿通过试用不同材质的钢球,提高磨矿细度等措施,矿石细度一段磨矿达到-200 目大于90%,二段磨矿达到-400 目大于80%,使得微细粒金得到充分解离,有利于浮选指标。浮选工艺则采用先进的控电位浮选工艺对不易浮选的半氧化矿进行活化,从而提高浮选回收率。

    “在二段浮选流程中设置3台硫化活化搅拌槽,槽中安装有矿浆电位计,通过自动控制活化剂的加入量使矿浆电位达到设定的值,从而保证矿浆的活化连续稳定?!碧锪⒐?。

    在生产中,锦丰金矿也积极进行技术改造,通过对各种浮选药剂的添加量的优化、液位控制参数的重新设定、大量的流程改造等措施,及时有效地提高了浮选回收率。另外,通过优选浮选药剂,也保证浮选达到最佳性能。

    锦丰金矿通过对生产过程中的生产数据进行分析,对浮选精矿产出率与炭浸回收率的关系进行了研究、试验,最终在不影响浮选回收率的情况下,适当提高精矿品位,减少精矿产出率,减少给入BIOX 的矿量,可以增加氧化时间,提高氧化率,从而提高了炭浸回收率。同时优化炭浸流程中氰化钠的浓度,加快流程中活性炭的循环,保证了流程中的炭以高活性状态存在,提高了吸附率。

        “经过10 多年的努力,选厂的浮选回收率由试生产的88%提高到了93%,比设计高出了2 个百分点?!碧锪⒐?。

    但是由于锦丰金矿选择使用国外某公司的菌种,因此每生产一盎司黄金要向该公司支付专利费1.5 美元,每年锦丰金矿要支付100 余万元的专利费,这对于锦丰金矿而言,是一个巨大的开支。

    “为了节约成本,锦丰金矿与长春黄金研究院合作,对锦丰矿石进行了新细菌驯化试验。虽然新细菌目前还处于试验阶段,两种细菌的辨识,原有细菌的灭活,以及新细菌的驯化放大仍然是一个巨大的挑战,但是技术指标显示,新细菌对锦丰矿石的氧化非常顺利,而且适应性更强,氧化渣的浸出回收率等指标也超过了现有细菌的水平?!碧锪⒐硎?。


    2017-06-26

    用更加绿色的方式提金 ——锦丰金矿细菌氧化工艺不断优化

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