高锰酸钾在堆浸提金工艺中的作用

  堆浸法用于金的提取研究是70年代初在美国兴起的,而我国是在70年代末才开始。40多年来,堆浸提金技术不断得到完善。随着高品位矿石的减少,堆浸技术日益受到了人们的重视。

  在金的氰化浸出过程中,氧的作用至关重要,氧的存在是浸出过程能否顺利进行、浸出效果好坏的决定性因素。可是长期以来,在氰化浸出尤其是堆浸研究和实践中,为了提高浸出指标,人们常常把注意力放在延长浸出时间和增加氰化物用量上,忽视了至关重要的氧的作用。我们认为,重视氧和氧化作用是提高浸出效果、改进氰化提金工艺的有效途径。

  1氰化溶金中氧的作用机理

  金在氰化物溶液中溶解的化学反应为:

  4Au+ 8NaCN+ O2+ 2H2O=4NaAu(CN)2+ 4NaOH (1)

  上述反应实质上是一个电化学腐蚀过程,即由于金颗粒内部结晶构造的不均匀(有空穴、位错,含杂质等),造成了内部电位不平衡,有电子流动,从而在金颗粒表面形成了带正电的阳极区(Au+)和带负电的阴极区(多余电子),在氰化物溶液中,会发生氧化还原反应:

  阳极区(氧化):

  Au Au++e (2)

  Au++2CN- Au(CN)2- (3)

  阴极区(还原):

  O2+ 2H2O+ 2e H2O2+ 2(OH)- (4)

  H2O2+ 2H++2e H2O (5)

  由于氧化剂(O2, H2O2)不断中和阴极区的电子,使阳极生成Au(CN)2-的反应不断进行下去。这里氧化剂起到了去极作用。

  由此可见,氧作为浸出过程中的氧化剂直接参与了溶金反应,没有氧的去极作用,溶金反应难以进行。

  2堆浸工艺中氧化剂的选择及应用原理

  近年来,氧在氰化浸出过程中的重要作用逐渐引起人们的重视,而氧在堆浸过程中的作用的研究却处在初级阶段。通常,在氰化浸出过程中,是采用向矿浆中充入空气或氧气的供氧方式,但这种方式应用于露天平地筑堆的堆浸提金工艺比较困难。若使用双氧水,在堆浸操作中又不易控制。经过试验,我们认为,在堆浸提金工艺中,高锰酸钾是一种比较合适的氧化剂。其性质比较稳定,操作时易于控制。在碱性溶液中,MnO4-能被OH-还原为MnO4-,并放出O2。

  4MnO4+4(OH)- 4MnO42-+O2+ 2H2O (6)

  由式(6)可见,高锰酸钾提供了式(1)中氰化溶金所需的氧,从而可以提高堆浸提金的效果。

  3高锰酸钾在堆浸提金工艺中的应用

  3. 1矿石性质

  陕西葫芦沟金矿的矿石类型为蚀变岩型含金硫化矿。金以自然金为主,与硫化矿物关系密切,多以包裹金、裂隙金、粒间金形式分布在黄铁矿、褐铁矿、石英和长石等矿物中。自然金粒度较细,一般为0.04 -0.02mm。

  内蒙阿拉善盟呼伦西贝金矿的矿石类型为褐铁矿化含金石英脉、孔雀石化含金石英脉。脉石矿物主要为石英;金属矿物为褐铁矿、孔雀石。金主要分布在网脉状、脉状褐铁矿中,粒度很细,绝大部分小于0.02 mm。

  3. 2试验结果与讨论

  对陕西葫芦沟金矿和内蒙阿拉善盟呼伦西贝金矿分别进行堆浸试验。试验结果见表1表2。

  由表1、表2可以看出,在制粒堆浸试验中,加入氧化剂高锰酸钾后,金的浸出率有了明显提高。葫芦沟金矿金浸出率提高了7.19%,呼伦西贝金矿金浸出率提高了2.16%。试验中发现,高锰酸钾的加入加快了浸出速度,葫芦沟金矿加高锰酸钾浸出7d的结果与不加高锰酸钾浸出15d的结果相同;呼伦西贝金矿加高锰酸钾浸出4d的结果与不加高锰酸钾浸出6d的结果相同。由此可见,氧化剂高锰酸钾的加入,可以提高堆浸提金工艺中金的浸出率,加快金的浸出速度。

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  注:原矿金品位1.31g/t。用-2 mm原矿团矿制粒.每t矿石水泥、石灰和氰化钠用量分别为20kg.2kg;和2.0kg。

  表2呼伦西贝金矿堆浸试验结果

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  注:原矿金品位6.63 g/t。用-12mm原矿团矿制粒.每t矿石水泥、NaOH和氰化钠用量分别为8kg, 1.1kg,1.1kg。

  4结语

  氰化溶金过程中,氧起着非常重要的作用。在堆浸提金工艺中,选用高锰酸钾作氧化剂,不仅提供了氰化溶金时所需的氧,而且操作简单,易于控制,对提高金的浸出率、加快金的浸出速度有益。


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