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氰化物是剧毒药剂,对人体和环境危害较大,但氰化法仍然是最常用的提金方法。全球超过90%的黄金采用的是氰化法。氰化法提金工艺有氰化-炭浆法、氰化-炭浸法、氰化-吸附树脂法和堆浸法等。随着金矿的开采,低品位难处理金矿逐渐增多,矿石性质、工艺参数等因素严重影响氰化浸金率。
矿石性质是影响氰化浸金的重要因素。金矿石的品位一般较低,脉石矿物和其他矿物是主要成分,这些矿物的存在显著影响金的氰化浸出率。根据金的难浸程度,金矿可以分为4类,即极易浸(金浸出率r>95%)、易浸(80%<r≤95%)、难浸(50%<r≤80%)和极难浸(r≤50%)。金难浸的原因主要有物理包裹、化学锁金、耗氧耗氰矿物的存在、金颗粒表面的钝化作用和碳质物的劫金作用等。
矿浆中,溶解氧和氰化物浓度对金浸出率有重要影响。研究表明,当CN-与O2的浓度比大于6时,金的溶解受氧扩散控制;当CN-与O2的浓度比小于6时,金的溶解反应由CN-的扩散控制[22]。当氰化物浓度小于0.15%时,金浸出率随氰化物浓度增加而直线增大,但当氰化物浓度超过0.15%时,氰化物浓度增加反而导致浸出率下降。
根据埃尔斯纳的氧理论和布恩斯特的腐蚀论,作为氧化剂,氧位于阴极反应区,在氰化浸金中扮演重要角色,若矿浆中溶解氧不足,氰化物在金颗粒表面产生一层钝化膜,导致浸出效果变差。溶解氧可以影响金的氰化速度,但溶液的溶解氧浓度大于5mg/L时,金的氰化速度与溶解氧浓度无关。
矿石粒度影响金粒的暴露面积。随着矿石粒度的减小,金解离度增加,金暴露变多,氰化物与金颗粒的接触面积增大,使更多的金溶出。当粒度减小到一定程度时,金的解离度不再增加,矿石的碎磨能耗呈直线上升,产生巨大的生产成本。对于金矿的堆浸作业,矿石粒度显得尤为重要。减小粒度有利于提高金的回收率,但是粒度减小严重影响堆浸的渗透性,导致氰化物溶液无法通过矿堆内部,从而影响浸出效果。