碳质卡林型金矿石氰化浸出研究

引言

碳质卡林型金矿石分布广泛，储量巨大，但其金矿提取工艺却面临严峻挑战。这类矿石元素组成中通常含有碳，金颗粒呈细粒浸染状。砷和碳的存在会导致金的包覆和碳的抢金效应，从而导致直接氰化浸出率极低。因此，这类矿石被誉为双重难处理矿石或顽固矿石，是全球公认的金矿开采难题。

碳质卡林型金矿石的氰化浸出问题

金封装

碳质卡林型金矿石中的硫化物矿物常常包裹金颗粒。这种物理屏障阻止了金颗粒与金颗粒之间的直接接触。 氰化物 溶液和金的接触，大大降低了浸出过程的效率。例如，在许多含有此类矿石的矿山中，大量的金仍然被困在硫化物基质中，无法被 氰化浸出 剂。

碳的黄金抢劫效应

这些矿石中的碳质物质对金氰化物络合物具有很强的亲和力。在氰化浸出过程中，随着金溶解并形成氰化物络合物，碳质物质能够吸附这些络合物，有效地从溶液中“抢夺”金。这不仅导致金的回收率降低，而且在提取过程中造成重大损失。研究表明，矿石中不同类型的碳，例如元素碳、有机碳和无机碳，都不同程度地促进了这种“抢金”效应。尤其是元素碳，其吸附行为类似于活性炭，能够强烈吸附金氰化物络合物。

氰化浸出试验研究

直接氰化浸出

大量研究表明，直接氰化浸出含碳卡林型金矿石的金回收率非常低。在某些情况下，即使采用炭浆法 (CIP) 或树脂浆法 (RIP) 等先进的氰化浸出方法，金回收率仍然低得令人失望。例如，在某项试验中，直接氰化浸出的金回收率仅为 12.9%，这凸显了该方法对于此类难处理矿石的无效性。

提高氰化物浸出的预处理方法

焙烧

焙烧是一种传统的预处理方法。通过加热矿石，含碳物质被驱除为一氧化碳和二氧化碳，黄铁矿分解成氧化铁。这一过程使先前包裹的金暴露出来，使其更容易被氰化物浸出。然而，焙烧需要使用零下十目的细料，至少四小时的停留时间，并精确控制炉内的温度和气氛。低于约500°C的温度或略微还原的气氛会导致焙烧不完全，从而大幅降低金的提取率。此外，在550°C及以上时，黄铁矿会转化为难熔的赤铁矿，无法用氰化物有效地从中浸出金。此外，焙烧需要昂贵的炉料干燥工艺，以及对炉内气体的排放进行严格的控制。虽然焙烧可以从每吨含十三克金的矿石中实现 85 - 87% 的金提取率，但是由于其高资本成本要求和复杂的操作条件，对于许多碳质卡林型金矿床来说，焙烧已经不再是一种合适的替代方法。

化学氧化

化学氧化在处理含碳卡林型金矿石方面显示出巨大的潜力。水性矿浆中的氧化剂可以克服含碳材料的有害影响。例如，氯作为预处理剂的应用已被广泛研究。然而，所需氯的量取决于矿石的难处理性质。对于中等难处理矿石，在氰化预处理中每吨矿石可能只需要83至100公斤氯，即可在后续氰化过程中实现XNUMX%或更高的金提取率。另一方面，对于高难处理矿石，在预处理过程中每吨矿石可能需要超过XNUMX公斤氯。其他氧化剂，如过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾，也已被研究。例如，次氯酸钠不仅可以氧化硫化矿物，使包裹的金暴露出来，还可以钝化含碳材料，降低其抢金效果。研究表明，在某些情况下，使用次氯酸钠作为预处理剂可以显著提高后续氰化浸出过程中金的回收率。

细菌氧化

细菌氧化是一种新兴的环境友好型预处理方法。利用混合嗜酸菌对矿石中的硫化物矿物进行氧化，有效解决了硫化物对金的包覆问题。在细菌氧化过程中，细菌代谢硫化物矿物，将其分解，释放出包覆的金。同时，在后续的氰化浸出工艺中使用活性炭，可以利用其竞争吸附能力，抵消碳质物质的抢金作用。例如，在云南某碳质Carlin型金矿的研究中，通过细菌氧化-炭浆氰化联合工艺，金的回收率达到了82.39%，而氰化物试剂消耗降低了49.68%。这表明，细菌氧化-炭氰化浸出工艺是处理碳质Carlin型金矿石的有效方法。

结语

由于金的包覆和碳的抢金效应，碳质卡林型金矿石的氰化物浸出工艺面临巨大挑战。虽然直接氰化物浸出通常效果不佳，但焙烧、化学氧化和细菌氧化等各种预处理方法提供了潜在的解决方案。每种方法在金回收率、成本和环境影响方面各有优缺点。其中，细菌氧化-碳氰化物浸出和某些化学氧化方法在有效处理这些难处理矿石方面显示出巨大的潜力。然而，仍需进一步研究以优化这些工艺，降低成本，并提高其环境友好性，从而使从碳质卡林型金矿石中提取金更加高效和可持续。