湖南省常宁市龙鑫矿业有限责任公司，原设计的全泥氰化厂是用于处理铁帽型金矿石的，但经过十几年的生产，到目前为止，地表的铁帽型矿石大部分已采完，矿区留下的未采矿石主要是低品位黑土角砾岩型矿石。原有的全泥氰化一锌粉置换工艺难于处理此类矿石。所以重新进行了选冶试验，并确定采用原矿洗矿、泥砂分离、粗粒堆浸、矿泥及细砂用全泥氰化炭浸工艺处理的联合流程，对原有氰化厂进行了技术改造，并取得了好的技术经济指标。

　　1 矿石性质

　　1. 1矿石的矿物组成

　　矿石的成分比较复杂，含有各种矿物多达72种。主要金属矿物为褐铁矿及赤铁矿，脉石矿物以石英和高岭石为主。褐铁矿是金的主要载体矿物。金以自然金的形式存在，一般小于75 um。银以自然银及银金矿为主，粒度很细。金、银矿物主要赋存于褐铁矿及其风化残留的裂隙、孔洞中，少量包裹于石英和黏土中。

　　1.2矿石的化学成分

　　矿区内不同类型矿石的多元素分析结果见表1。

　　由表1结果可知，黑土角砾岩型矿石中，Pb的含量较高;红黄土角砾岩矿石中S,Pb含量较高;而铁帽型矿石中Cu,Pb及As的含量较高。这些杂质元素都会对氰化产生一些不利的影响。

　　1.3矿石的粒度特性

　　对黑土角砾岩及铁帽型矿石，分别进行了洗矿粒度分析试验。金品位为2.07g/t的黑上角砾岩型原矿中，-0.074mm粒级的产率为51.77%，-0.038mm粒级为41.13%，-0.030mm粒级为30.67% ,-0.020mm粒级达18.30%。而且细粒级的金品位均高于原矿品位，-0.074mm粒级的金品位为2.41g/t，-0.038mm粒级的金品位为2.57g/t,-0.020mm粒级的金品位达2.62g/t。金品位为3.04g/t的铁帽型矿石的原矿中，-0.074mm粒级的产率为14.55 %，金品位为3.71g/t。

　　筛析结果表明，黑土角砾岩型矿石中，-200目粒级的含量超过50%，在其中金也有所富集，对这种矿石采用泥砂分选工艺非常有利。

　　2 矿石可浸性试验结果

　　2. 1全泥氰化试验结果

　　对原矿、矿砂及矿泥分别进行了全泥氰化试验。试验结果见表2。

　　表2结果表明，铁帽型矿石的浸出指标均高于黑土角砾岩型矿石，矿砂的浸出指标高于矿泥。

　　2. 2矿石柱浸试验结果

　　对铁帽型及黑土角砾岩型矿石，分别进行了原矿破碎后制粒柱浸试验，以及洗矿后分出矿砂部分的常规柱浸试验。试验结果见表3。

　　从表3结果可以看出，无论是黑土角砾岩型矿石还是铁帽型矿石，洗矿后矿砂部分柱浸的指标均高于原矿直接制粒柱浸的指标，对于黑土角砾岩型矿石，此特点更明显。

　　2. 3矿浆沉降试验

　　黑土角砾岩型矿石含有大量的原生矿泥，而且矿泥的粒度很细，沉降速度很慢，难于固液分离。用聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠两种絮凝剂的沉降试验效果相差不多。

　　2. .3. 1絮凝剂用量试验

　　在黑土角砾岩型原矿的-0.040mm原生矿泥沉降时，聚丙烯酰胺用量对沉降后压缩区矿浆浓度的影响试验结果见表4。

　　表4絮凝剂用量对压缩区矿浆浓度的影响

　　表5结果表明，沉降压缩区的矿浆浓度随矿浆pH值的增加而降低。

　　2.3.3物料粒度特性的影响

　　物料粒度特性对压缩区矿浆浓度的影响见表6。

　　表6物料粒度特性对压缩区矿浆浓度的影响

　　从表6结果可以看出，经脱泥后的矿浆，沉降压缩区矿浆浓度最大，沉降30min后为44.1 %，沉降120min后达46.7%。对矿石中原生矿泥而言，粒度越细，压缩区矿浆浓度越低，-0.020mm粒级原生矿泥，压缩区矿浆浓度仅达23. 6%～28.8%。

　　2.4 结果讨论

　　(1)对于品位2g/t左右的黑土角砾岩型矿石，采用单一堆浸流程，其柱浸的浸出率仅为51.64%，若采用单一全泥氰化流程，其浸出率也仅为77.26% 。如果采用泥砂分选流程，浸出率能得到显著的提高，-20mm～+0.9mm粗粒部分柱浸的浸出率达67.74%，-0.9mm～+0.040mm矿砂部分细磨后全泥氰化，浸出率达85.53%，-0.020mm原生矿泥全泥氰化的浸出率也达76.34%。试验结果表明，黑土角粒岩型矿石适合用泥砂分选流程处理。

　　(2)黑土角碌岩型氧化矿石直接制粒柱浸，金的浸出率仅51.64%，而将原矿中+0.9mm粒级分离出来进行常规柱浸，金的浸出率达67.74%，这与制粒所加的水泥有关。水泥既有改善矿石的渗透性的作用，也有对金的包裹作用，水泥用量适当时，改善了矿石的渗透性，提高金浸出率的作用明显，随着水泥用量的增加，其对金的包裹作用明显增加，对金浸出率的影响也越大。+0.9 mm粒级物料既保持良好的渗透性，又没有水泥的不利影响，所以有较高的浸出率。

　　(3)黑土角砾岩型矿石中，矿砂与矿泥两部分物料的性质有较大的差别。矿泥部分黏土矿物集中，物料堆比重小，比表面大，矿浆黏度大，难于沉降，而且药剂消耗大。所以原矿分出粗粒送堆浸后，再对物料用泥砂分选的氰化流程处理是合理的。

　　(4)沉降试验结果表明，黑土角砾岩型矿石中，原生矿泥含量越高，矿浆越难沉降，压缩区矿浆的浓度也越低。所以矿泥系统的氰化工艺条件与矿砂系统应有所不同，矿泥系统浸出槽的矿浆浓度低，药剂消耗高。

　　试验用的絮凝剂聚丙烯酰胺的分子量大，达1000～1200万，这种大分子有机物与细小矿泥聚集成絮凝团时，体积较大，不易压缩，这就导致沉降时压缩区矿浆浓度低，在生产过程中，要控制好絮凝剂的加入量。

　　3 现场技术改造采用的原则流程

　　选冶厂主要是处理含泥量很高的低品位黑土角砾岩矿石，由于南方雨水多，露采出的矿石水分含量高，原矿直接破碎筛分非常困难，必须增加洗矿作业矿石经洗矿筛分后，+3mm粒级物料破碎后进入堆浸场，从-3mm粒级物料中脱出的-0.04mm的原生矿泥，直接进入矿泥氰化系统进行炭浸。脱泥后的矿砂进人螺旋分级机分级，其返砂也送堆浸场。原矿中只有粒度小于1mm左右的物料进人氰化厂处理。现场技改设计的原则流程如图1所示

　　设计流程的特点:

　　(1)用滚轴筛与槽式洗矿机和浓密机配合对原矿进行洗矿脱泥，使其后的破碎筛分作业不再堵塞，保证了选冶厂的流程畅通。洗矿后进入氰化的细粒物料的原矿品位也有所提高。

　　(2)用浓密机进行泥砂分离，将30%左右-0.04mm的原生矿泥分离出来，用单独的氰化浸出系统进行炭浸处理。

　　(3)浓密机的沉砂用螺旋分级机分级，返砂品位不高，送去堆浸厂处理。只有占原矿50%左右的螺旋分级机溢流，才进入磨矿系统，这就大大地减少了磨矿量，从而降低了生产成本，所以，这种流程适合于处理品位低、含泥量高的含金氧化矿石。

　　(4)用水力分级机作为磨矿机的预先分级和控制分级，操作方便，工作可靠。

　　(5)矿浆在炭浸前用高效浓密机进行浓缩，并采用分子量大于1000万的聚丙烯酰胺作絮凝剂。

　　(6)矿泥与矿砂氰化浸出系统，采用不同的炭浸条件。

　　(7)用循环水洗矿，节约用水。

　　4联合流程的经济效益分析

　　4.1单一堆浸流程

　　生产规模为1800t/d，年工作时间270d，原矿品位2g/t，金回收率46%，金价按100元/g，制粒堆浸成本按48. 5元/t计，计算:年总产值4471.2万元，年总成本2357.1万元，年利税2114.1万元。

　　4.2堆漫、全泥氮化炭浸联合流程

　　总规模1800t/d(其中全泥氰化炭浸1050t/d,堆浸750t/d )，年工作时间按270d计，年总处理量48.6万t(其中炭浸厂28.35万t，堆浸厂20.25万t)，由原矿平均品位2g/t其中炭浸厂原矿品位为2.14g/t，堆浸厂为1.8g/t)，炭浸厂的回收率为73%，堆浸厂为60%，炭浸厂的生产成本为80元/t，常规堆浸的生产成本为45元/t，计算:炭浸厂年总产值4428.84万元，年利税2160.84万元;堆浸厂年总产值2187万元，年利税1275.75万元。炭浸厂加堆浸厂的总利税3436.59万元。

　　对于生产规模为1800t/d选冶厂，采用单一堆浸流程，年总利税为2114.1万元;若采用联合流程，年总利税为3436.59万元。联合流程比单一堆浸流程的利税多1322.49万元，所以采用联合流程的经济效益是非常显著的。

　　5 结语

　　(1)对于黏土含量高的低品位黑土角砾岩型含金氧化矿石，采用洗矿、泥砂分选流程，即洗矿后分出粗粒物料堆浸，细泥进行氰化，比单一制粒堆浸流程，能取得更好的技术经济指标。

　　(2)土含量高的黑土角砾岩矿石的原生矿泥，进行全泥氰化时，其氰化条件，应有别于矿砂部分的全泥氰化。一般应采用较低的矿浆浓度，较高的药剂用量，以及较短的浸出时间。