圣 的 Sandioss

圣的药剂技术说明

前言

　　氰化提金工艺具有易于操作、适应性强、浸出率高、生产过程稳定等特点，自19世纪问世以来，得到了极大的发展，在黄金工业中长期占统治地位。但随着人类对环境保护的日益重视，剧毒化合物-氰化物的使用越来越受到限制。GBZ1-2010《工业企业设计卫生标准》对地面水中氰化物的允许浓度和车间空气中氰化氢气体的允许浓度都做了明确规定。目前我国已有很多矿山审批不到氰化钠的使用权。另外，氰化浸出过程易受铜、铁、铅、锌、锑、碲、砷和硫等杂质的干扰，对细粒包裹金、高砷、高硫、含有机碳的难处理金矿石直接浸出效果很差，须经复杂的预处理工序，再采用氰化法或复杂的强化浸出手段，但有时仍得不到满意的提金效果。随着人类对矿产资源的开发利用，矿产资源将逐渐枯竭，品位低、粒度细、共生金属多、含砷、锑、碳等有害杂质的矿石将成为提金的主要对象。因此，无论从环保方面考虑，还是从提金工艺的新要求方面考虑，都需要不断研究非氰浸出工艺和非氰浸出剂，加快非氰、无毒、无污染提金技术开发及应用。

　　近年来，上海圣的新材料有限公司的浸金药剂的开展一些工业性及试验结果表明，该浸金药剂具有较好的效果，其用量和浸出率接近氰化工艺，具有低毒的环保优势，同时开展圣的浸金试剂应用关键技术对比实验及开发。对某矿山开发非氰试剂浸金工艺，因此项目组采用某矿山样品作为试验对象，圣的浸金试剂在金银浸出方面是否具有技术和环保方面的优势。目的在于从工艺技术和环保方面实验上海圣的浸金药剂工业应用的可行性，也为环保要求高及难处理金矿石的矿山开发提供非氰浸金工艺的技术依据。

一．技术摘要

　　上海圣的新材料有限公司，针对某矿山氧化矿洗矿筛分得到的粉矿，进行了浸出工艺试验研究，对浸金贫液进行了毒性分析和破氰试验，并且根据我国环保部现行固体废物浸出毒性鉴别方法HJ557-2010、HJ/T299-2007考察该浸出渣的浸出毒性。

（1）该矿样可回收的有价元素为Au，品位为0.89g·t^-1，有害杂质元素S、As等含量都较低。

（2）该矿样金的赋存状态：以自然金系列为最主要特征。

（3）随着矿浆初始pH的升高，氧化钙用量升高，浸金药剂消耗量有所降低，在矿浆初始pH为9.5时，尾渣品位0.055g/t，金浸出率92.33%，但浸金药剂耗量偏高，因此选择采用矿浆初始pH为10～10.5。

（4）浸金药剂加入量为1.5kg/t以上，可得到较稳定的浸金效果，药剂耗量0.98kg/t，尾渣品位0.06~0.09g/t，金浸出率90%左右。

（5）一次加药和三次加药得到的金浸出率接近，但是一次加药的药剂消耗量有所升高，提高25%左右，因此多次加药是降低药剂消耗的有效途径。

（6）采用CIL、CIP工艺得到的尾渣金品位相差不大，浸金药剂的耗量也接近，其中CIP工艺得到的浸出液中金浓度小于0.02mg/L，说明圣的浸金药剂浸出的金能够较好的被活性炭吸附。

（7）采用相同用量的圣的浸金药剂与氰化钠对该氧化矿进行浸出，金浸出率分别为89.23%、92.00%，单次药剂消耗分别为1.08 kg/t、0.96kg/t。

（8）圣的药剂浸出贫液中的总氰均能自然降解，圣的药剂浸出贫液总氰自然降解速度较快，第5天、15天降解率分别为84.05%、97.22%。

（9）危废浸出毒性试验说明该圣的浸金渣可能存在的危害成分含量均低于危废鉴别标准所列的浓度限值，可判定该固体废物不具有浸出毒性特征。

（10）在实际矿山生产应用中可通过多次补加浸金药剂、贫液回用进一步降低药剂消耗，而且可以采用自然降解处理一部分含氰尾液降低废水处理的药剂成本。按照实际固体药剂测定，圣的药剂毒性为低毒，符合国家环保标准内。在实际矿山生产应用中可通过多次补加浸金药剂、贫液回用进一步降低药剂消耗，而且可以采用自然降解处理一部分尾液降低废水处理的药剂成本。按照实际固体药剂测定，圣的药剂毒性为低毒，符合国家环保标准内。

　　圣的《急性径口毒性试验报告-NO.1514070168》，

　　环保选矿剂小鼠LD50值584mg/kg，95%可信限，（430-794/kg为低毒范围）

　　氰化钠大鼠LD50值6.4mg/kg，

     （氰化钠：口服致死量约为1-2mg/kg，0.17g可致人死亡）

　　可见氰化钠的毒性是圣的药剂的90倍以上。

　　因此，圣的药剂对人、畜等动物为安全，

　　符合国家GB14925-2010《实验动物 环境及设施》标准。

　　圣的药剂可以自然挥发、降解破除，圣的药剂自然降解时不会产生有毒有害气体，

　　氰化钠降解会产生大量的有毒有害氢气体。

　　经过多次对圣的药剂实验，无论从环保方面还是提金工艺的新要求方面考虑，

　　圣的药剂低毒环保，属普通安全化工品，适合工业应用。

二．圣的药剂应用范围：

　　圣的非氰药剂适用于各种矿石中金、银等贵金属的浸出，使用的矿物类型有氧化矿、半氧化矿、原生矿、硫化矿、金精矿、硫酸渣、氰化尾渣、对浸出过程易受铜、铁、铅、锌、砷和硫等有杂质干扰的，对微细粒包裹金、含砷、含硫、含有机碳的难处理金矿石有直接浸出较好的效果，无须经复杂的预处理工序，也无须采用复杂的强化浸出手段，但仍得到满意的提金效果。

　　对废旧电子线路板退金，阳极泥有极佳效果，退金速度极快。

　　产品适用的选矿工艺类型：堆淋法、池浸法、炭浆法（搅拌浸出）

三．检测方法及设备药剂：

主要检测项目的检测方法及检测仪器如下表。

表2-1　主要检测项目及所用仪器

表22　主要药剂清单

四．试样的采集与性质

4.1 矿样性质

　　矿样为某矿山氧化矿洗矿筛分得到的粉矿，来样共计30kg，进行了干燥、计量、破碎、混匀、缩分等样品准备工作，得到分析样和试验样品。

4.2 样品多元素分析

　　对该氧化矿粉矿进行了X-荧光光谱半定量和多元素分析如表3-1和表3-2所示。

表3-1　氧化矿样品X-荧光光谱半定量分析结果

表3-2　氧化矿样品多元素分析结果

　　注：*单位为g/t。

　　从多元素分析结果可以看出，该矿样可回收的有价元素为Au，品位为0.89g/t，有害杂质元素S、As等含量都较低。

4.3 岩矿鉴定

　　矿物种类：非金属矿物主要为石英，其次为绢云母、白云母、黑云母等；金属矿物主要为赤铁矿、褐铁矿和黄铁矿，原矿样品中见一颗自然金。

　　矿石的结构：它形粒状结构为该金矿石的主要结构类型，原矿样品中所见到的唯一一颗自然金为它形粒状，黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化物多为它形粒状，部分赤铁矿及少数的褐铁矿也呈它形粒状；而褐铁矿多为胶状结构。

　　矿石的构造：细砂、粉砂状构造。

　　自然金特征描述：原矿样品中仅见到一颗自然金，它形粒状，粒度大小0.02mm×0.05mm，已解离，未见其与其他矿物接触。

　　金的赋存状态：以自然金系列为最主要特征。

4.4 样品粒度筛析

　　取样品300g，采用0.15mm、0.074mm和0.045mm不锈钢标准筛进行粒度筛析，得到的粒度分布见表3-3。

　　表3-3　氧化矿样品粒度筛析结果

从表中可以看出，该样品粒度较细，-0.074mm部分占87.46%，该部分金分布也在89.24%，品位较低，不需细磨。

五．圣的浸金药剂的配制及其检测方法

5.1 圣的浸金药剂为碱性浸金药剂

　　外观：外观为灰色粉末状固体，加入水中溶解，

　　不溶物：均有少许不溶于水的黑色物质不影响使用。

　　浓度：使用前按照质量浓度10%计量，

      PH值：为了药剂消耗用量请在整个过程中将PH保持在11-11.5之间

　　药剂溶解、水：取一定固体药剂加入pH值为11左右的氢氧化钠水溶液中，搅拌至完全溶解，备用。

　　注：（圣的药剂和氰化钠共同使用不排斥，无需改变原有工艺和设备）

　　注：（当pH（大于12），易产生碱垢而形成一层氧化膜使微粒包裹，

　　不利于药剂与金的接触，影响其浸出后吸咐的效果）。

5.2 试剂浓度滴定步骤

（1）用10mL移液管抽取待检测液10mL放入锥形瓶中；

（2）滴管取显色剂2~5滴加入锥形瓶中，液体颜色变浅黄色；

（3）用酸式滴定管取测试剂缓慢滴入锥形瓶（边滴定边摇动锥形瓶，观察颜色变化，注意在自然光线下滴定）；

（4）当液体颜色由浅黄色变浅红色为滴定终点。停止滴定，记录所消耗测试剂的体积。

5.3测试及计算方法说明

　　配制一系列不同浓度的圣的浸金药剂，采用硝酸银作为测试剂，试银灵为指示剂进行滴定，得到一条近似直线的滴定曲线。

在需要对某一溶液进行浓度检测时，按照试剂浓度滴定步骤所述方法进行检测，采用入法计算待测溶液中圣的药剂浓度。

5.4检测所需器皿与试剂

　　滴定及计算方法完全和氰化方法一样

     （建议使用玫瑰红试剂，色彩变化更加明显，注：不建议用罗丹宁、显色不明显）

（1）器皿

        50ml锥形瓶 ；10ml移液管；棕色25ml滴定管；棕色胶头滴瓶1个；

（2）滴定剂

　　   配制方法：准确称取1.7331g硝酸银，用蒸馏水溶解并定容至1000ml；

       （棕色大肚瓶子里）

（3）显色剂

　　　配制方法：称取0.02-0.05g玫瑰红银试剂溶于100ml丙酮中。

计算其浸出率和圣的药剂的吨耗量

浸出率=（原矿品位-尾渣品位）/原矿品位×100%

计算圣的药剂与质量之间的关系

          …………………………①

其中，……………………………圣的药剂的质量；

        ……………………………圣的药剂的有效浓度；

        ……………………………液体体积；

  ……………………………滴定所需滴定剂的体积。

圣的药剂补加量(m)的计算

…………………②其中，

……………………圣的药剂补加量；

……………………圣的药剂初始加入量；

……………………液体里的药剂剩余量。

，可通过公式①进行计算。

计算配药：

圣的药剂的用量可参考氰化钠的使用量，

氧化矿药剂用量每吨为500g-1500g/t。

注：（因矿石的品位及所含有害元素的不同，其药剂的消耗量也会不同，

建议进行选矿试验以确定其最佳参数条件）。

药剂补加的方法：

药剂质量浓度=药剂检测浓度×4   （4为经验值）

补加药剂量=（最佳药剂质量浓度-现测药剂质量浓度）×贫液池水量

池浸补加药量的计算方法：

补加药量=（最佳药剂质量浓度值－现测药水质量浓度值）×投药池水量

假设最佳药剂质量浓度值是1.2‰（按水量计）

回水药剂质量浓度是0.6‰，贫液池500方水

则补药量：（1.2－0.6）×500=300公斤。

待药品溶解完后即抽进矿池再浸泡6小时后过炭。

六．浸出pH值条件试验

6.1 试验步骤

（1）给矿80g/次，样品粒度-0.074mm部分占87.46%， 液固比（L/S）=1.5；

（2）采用氧化钙调节矿浆pH至一定值，稳定2小时；

（3）加入浸金试剂2kg/t，按照50%-25%-25%的比例，在浸出开始后的0、4、8h分三次

加入；

（4）搅拌浸出24h后，取出称重、过滤，液体检测浸出药剂浓度和金浓度，渣烘干后计量，

送检；

（5）根据上述数据计算浸金药剂耗量和金浸出率。

6.2 试验结果

在不同PH条件下，采用2kg/t的药剂用量对氧化矿样品浸出24h，结果如表4-1所示。

表4-1　浸出pH值条件试验结果

由表4-1可知，随着矿浆初始pH的升高，氧化钙用量升高，浸金药剂消耗量有所降低，在矿浆初始pH为9.5时，尾渣品位0.055g/t，金浸出率92.33%，但浸金药剂耗量偏高，因此建议采用矿浆初始pH为10～10.5。

6.2 圣的药剂用量试验

6.2.1 试验步骤

（1）给矿80g/次，样品粒度-0.074mm部分占87.46%， 液固比（L/S）=1.5；

（2）采用氧化钙调节矿浆pH至10.5，稳定2小时；

（3）加入一定量浸金试剂，按照50%-25%-25%的比例，在浸出开始后的0、4、8h分三

次加入；

（4）搅拌浸出24h后，取出称重、过滤，液体检测浸出药剂浓度和金浓度，渣烘干后计量，

送检；

（5）根据上述数据计算浸金药剂耗量和算金浸出率。

6.2.2 试验结果

在pH值为10条件下，采用不同药剂用量对氧化矿样品进行浸出24h，结果如表4-2所示。

表4-2　浸金药剂用量条件试验结果

*注：该条件下浸出液在抽滤时发生倒吸，因此采用渣金品位计算金浸出率。

由表4-2可知，浸金药剂加入量为1.5kg/t以上时，可得到较稳定的浸金效果，药剂耗量0.98kg/t，尾渣品位0.06~0.09g/t，金浸出率88~90%左右。

6.3 加药方式试验

6.3.1 试验步骤

（1）给矿80g/次，样品粒度-0.074mm部分占87.46%， 液固比（L/S）=1.5；

（2）采用氧化钙调节矿浆pH至10.5，稳定2小时；

（3）加入一定量浸金试剂，按照50%-25%-25%的比例，在浸出开始后的0、4、8h分三

次加入，或一次加入浸金药剂；

（4）搅拌浸出24h后，取出称重、过滤，液体检测浸出药剂浓度和金浓度，渣烘干后计量，

送检；

（5）根据上述数据计算浸金药剂耗量和算金浸出率。

6.3.2 试验结果

在pH值为10.5条件下，药剂用量2.0kg/t, 采用不同加药方式对氧化矿样品进行浸出24h，结果见下表。

表4-3　不同加药方式试验结果

由表4-3可知，浸金药剂加入量为2.0kg/t时，一次加药和三次加药得到的金浸出率接近，金浸出率89%左右，但是一次加药的药剂消耗量偏高，由1.13kg/t增加至1.41kg/t，因此，建议多次加药。

6.4 CIL与CIP对比试验

为了考察上海圣的浸金药剂浸出的金是否能够采用活性炭吸附的方法回收，在相同条件下进行了CIP(炭浆法)和CIL(全泥浸出)对比试验。

6.4.1试验步骤

（1）给矿80g/次，样品粒度-0.074mm部分占87.46%， 液固比（L/S）=1.5；

（2）采用氧化钙调节矿浆pH至10.5，稳定2小时；

（3）加入一定量浸金试剂，按照50%-25%-25%的比例，在浸出开始后的0、4、8h分三

次加入，其中CIP工艺在浸金药剂加入1h后加入30g/L的活性炭；

（4）搅拌浸出24h后，取出称重、过滤，液体检测浸出药剂浓度和金浓度，渣烘干后计量，

送检；

（5）根据上述数据计算浸金药剂耗量和算金浸出率。

6.4.2 试验结果

在pH为10.5条件下，药剂用量2.0kg/t, 采用CIP(炭浆法)和CIL(全泥浸出)工艺分别对氧化矿样品进行浸出24h，结果见下表。

表4-4　CIP、CIL工艺对比试验结果

由表4-4可知，采用CIL、CIP工艺得到的尾渣金品位相差不大，浸金药剂的耗量也接近，其中CIP工艺得到的浸出液中金浓度小于0.02mg/L，说明圣的浸金药剂浸出的金能较好的被活性炭吸附。

6.5 综合条件试验

6.5.1 试验步骤

（1）给矿1000g/次，液固比L/S=1.5；

（2）采用氧化钙调节矿浆pH至10.5，稳定2小时；

（3）加入一定量浸金试剂，按照50%-25%-25%的比例，在浸出开始后的0、4、8h分三

次加入，在浸金药剂加入1h后加入30g/L的活性炭；

（4）搅拌浸出24h后，取出称重、过滤，液体检测浸出药剂浓度和金浓度，渣烘干后计量，

送检；

（5）根据上述数据计算浸金药剂耗量和算金浸出率。

6.5.2 试验结果

在pH为10.5条件下，药剂用量1.5kg/t, 采用圣的药剂和氰化钠分别对氧化矿样品进行CIP(炭浆)工艺浸出24h，结果见下表。

表4-5　综合条件试验结果

由表4-5可知，采用相同用量的圣的浸金药剂与氰化钠对该氧化矿进行浸出，金浸出率分别为89.23%、92.00%，药剂消耗分别为1.08 kg/t、0.96kg/t。由于矿山一般会将浸金贫液进行回用，实际药剂消耗量会有所降低。

6.6 小结

通过对该矿样开展圣的药剂和氰化钠浸出试验，得到以下结论：

（1）随着矿浆初始pH的升高，氧化钙用量升高，浸金药剂消耗量有所降低，建议矿浆初始

pH为10～10.5。

（2）浸金药剂加入量为1.5kg/t以上，可得到较稳定的浸金效果，药剂耗量0.98kg/t，尾渣品位0.06~0.09g/t，金浸出率88.5~92.2%。

（3）一次加药和三次加药得到的金浸出率接近，但是一次加药的药剂消耗量较高，提高25%左右，因此多次加药是降低药剂消耗的有效途径。

（4）采用CIL、CIP工艺得到的尾渣金品位相差不大，浸金药剂的耗量也接近，其中CIP工

艺得到的浸出液中金浓度小于0.02mg/L，说明圣的浸金药剂浸出的金能够较好的被活

性炭吸附。

（5）采用相同用量的圣的浸金药剂与氰化钠对该氧化矿进行浸出，金浸出率分别为89.23%、

92.00%，单次药剂消耗分别为1.08 kg/t、0.96kg/t。

七．渣液毒性分析

7.1 浸出贫液总氰降解

7.1.1 试验步骤

（1）分别取圣的药剂浸出贫液、氰化浸出贫液600mL放入2000mL玻璃烧杯中；

（2）将烧杯放置于试验室窗口，过程中不计液体量的变化；

（3）于一定时间取样50mL送检总氰，考察总氰随时间变化。

7.1.2 试验结果

圣的药剂浸出贫液（I）、氰化浸出贫液（II）中总氰随时间变化情况见下表。

表51　浸金贫液总氰自然降解情况

由表5-1数据可知，的药剂浸出贫液（I）、氰化浸出贫液（II）均能自然降解，圣的药剂浸出贫液总氰自然降解速度较快，第5天、15天降解率分别为84.05%、97.22%，氰化浸出贫液第5天、15天降解率分别为71.03%、95.67%。

7.2   INCO法破氰试验

7.2.1 试验步骤

（1）取炭浸贫液80mL/次，加入1g/L七水硫酸亚铁，搅拌1.5小时；

（2）加入0.2g/L五水硫酸铜，一定量的焦亚硫酸钠，搅拌充气，曝气5小时；

（3）破氰结束过滤，检测总氰。

7.2.2 试验结果

采用INCO法对圣的药剂浸出贫液进行破氰试验，结果见表5-2。

表52   INCO法破氰试验结果

由表5-4可知，采用INCO法对圣的药剂浸出贫液进行破氰的效果较好，焦亚硫酸钠用量0.5 g/L即可将总氰破除至0.25 mg/L以下（低于试验室检测限），如有需要后续可对七水硫酸亚铁和五水硫酸铜用量及反应时间等条件进行优化。

7.3 浸出渣毒性分析评价试验

依据《中国人民共和国固体废物污染环境防治法》、《固体废物鉴别导则》认为该圣的试剂浸金渣属于固体废物，且未被列入《国家危险废物名录》，因此需依据GB5085.1~GB5085.6鉴定该固体废物的腐蚀性、毒性、易燃性、反应性等危险特性。本次试验采用我国环保部现行固体废物浸出毒性鉴别方法HJ557-2010、HJ/T299-2007着重考察该浸出渣的浸出毒性。具体试验方法如下。

7.3.1 试验步骤

（1）按照标准HJ/T299-2007规定，配制pH值为3.2±0.05的酸性浸提液；

（2）按照各标准进行渣浸出，浸出完毕过滤，贵液送检可能存在的有毒有害元素。

（3）其它试验条件见表5-3。

表53　浸出渣毒性分析标准条件