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复杂难处理金矿石（金精矿）选冶技术学习参考资料内容摘要:我国黄金产量连续七年保持世界第一，国内外所有采矿技术、选冶技术在国内均较为使用与发展，一些技术已经达到国际先进水平。山东黄金集团公司作为国内黄金行业的大型集团公司，一直致力于黄金事业的发展，根据战略规划目标和科技创新的要求，集团选冶技术委员会邀请专家就复杂难处金矿资源进行专题讲座，为提升和推进集团在难处理金矿资源方面迈出新步伐，现对国内外难处理金矿有关技术进行收集整理，供集团内部各位同仁学习参考与借鉴。一、引言2013年.我国黄金产量高达428吨，连续七年成为世界产金第一大国，由于近年来连续攀升的金价和先进技术的应用，大量低品位、难处理金矿资源以及尾矿资源开发为黄金持续发展提供了后劲。截止2012年底，我国己探明的黄金储量/资源量约为8196.23t，为全球第二位，但可利用的工业资源储量仅为1866.74t，工业储量与资源量之比为1:3.4，以世界第十位的可利用工业储量支撑了连续7年世界第一的黄金产量;在资源利用方面、总体技术装备水平和生产成本，仍与发达矿业大国和集团公司仍有较大差距。我国历年黄金产量见附表1，近几年黄金产量构成见表2。2007-2012年中国黄金产量统计表表2年份矿产金有色副产金总产金量产量/吨比例%产量/吨比例2007227.0683.6443.4316.06270.492008233.41882.7748.58917.23282.0072009261.05183.1452.92916.86313.982010280.03282.1560.84417.85340.8762011301.99683.6758.96116.33360.957201233081.8872.0517.92402.05二．我国黄金地质资源的特征与特点我国黄金地质资源种类比较齐全，黄金矿床分为岩金矿床和砂金矿床，就国内而言，砂金资源保有量日趋减少，当存的资源因与环境相关的众多原因难以利用，国内黄金产金绝大多数来源于岩金矿山和伴生金矿山的开采。我国岩金资源的岩金成矿构造见图1，主要金矿床种类见表3。近六年探明的储量/资源量变化表见表4.中国主要岩金金矿床种类表3序号矿床名称矿床特点-1绿岩待型（石英脉型）金矿床形成于太古代绿岩区，矿体围岩是闾绿岩带，金矿资源部分来自绿岩。典型矿山：招远玲珑、河南文峪2变质岩宵岩典型金矿床围岩含炭质比较高，成矿多为中晚元古代＆古生代典型矿山：江西金山、湖北蛇屋山3火山岩型金矿床成矿峪火山作用有关，成矿时代可以从古生代到新生代典型矿山：新疆阿希、福建紫金山4微细粒浸染型金矿床成矿产生在沉积岩中，往往富含砷矿物典型矿山：贵州烂泥构、云南镇远5侵入体接触带型金矿床侵入体＆围岩接触带常常发育在断裂带，形成聚矿物典型矿山：山东焦家、新城、三山岛图1中国岩金成矿构造图近6年己探明资源储量结构变化表表4年份岩金伴生金砂金合计20073662.241362.48516.625541.3420084027.51401.5552.85951.7920094399.321413.7520.86327.9020104898.091468.03512.866864.7920115490.361453.57475.527419.4320126161.97I1558.71475.558196.23我国黄金资源有以下特点：1．黄金矿床种类多，但缺少世界级大型、超大型矿床。我国黄金资源在地区分布上是不平衡的，但类型繁多，东部地区金矿分布广、类型多。砂金较为集中的地区是东北地区的北东部边缘地带，中国大陆三个巨型深断裂体系控制着岩金矿的总体分布格局，长江中下游有色金属集中区是伴（共）生金的主要产地。详见中国金矿分布见图2。其金矿床的工业主要类型有、石英脉型、破碎带蚀变岩型、细脉浸染型（花岗岩型）、构造蚀变岩型、铁帽型、火山－次火山热液型、微细粒浸染型等矿床。其中主要产于破碎带蚀变岩型、适应脉型及火山－次火山热液型。三者约占金矿总储量资源量的94％以上。中国远景找矿区域见图3。尽管我国金矿类型较多，找矿地质条件较优越，但至今还未发现像南非的兰德型、原苏联的穆龙套型、美国的霍姆斯塔克和卡林型，加拿大霍姆洛型以及日本与巴布亚新几内亚的火山岩型等超大型的金矿类型。图2中国金矿分布图图3中国金矿远景找矿图国内地质探明和经过矿山生产勘探后超过100吨金属量以上的矿床有夹皮沟、玲珑、焦家、新城、三山岛、岭南、尹格庄、夏甸等，尚未开采的有莱州瑞海公司、莱州朱郭李家以及三山岛西岭、焦家金矿深部、莱州腾家-曲家矿带等。紫金山由于充分利用资源，不断降低边界品位后，黄金总储量增加300吨以上，目前保有100吨以上。武警部队在甘肃阳山地区提交的资源量在200吨以上2.资源分布广泛，储量相对集中。我国金矿分布广泛，据统计，全国有1000多个县（旗）有金矿资源。但是，由于个地区成矿地质条件不同及地质供桌程度差异较大，各类金矿的地区分布很不均匀。已探明的金矿储量资源量相对集中于我国的东部和中部地区，其储量约占总储量的75%以上，岩金产地的65.9％、探明储量资源量的81.2％，集中分布于山东、河南、吉林、河北、陕西、辽宁、湖南、内蒙古、黑龙江、新疆等省区，其中山东省岩金储量资源量接近全国岩金总储量资源量的1/3以上；砂金产地的61.9％、探明储量的73.6％集中分布于黑龙江、四川、陕西、内蒙古、吉林等五个省区，其中黑龙江占41.6％；伴生金资源遍布全国25个省市区，其探明储量的73.2％集中分布于江西、湖北、安徽、甘肃等省，其中35％以上的集中在江西省。3.金矿床中富矿少，低品位居多。根据统计，2012年，中国黄金储量/资源量平均品位为2.32克吨，可利用工业储量平均品位为2.55克吨。远景工业平均品位为2.09克吨，黄金储量/资源量的品位呈逐年下降趋势，远低于世界主要产金国。4．探采深度浅，露采矿山少。探采深度大是国外金矿规模大的重要原因。目前国外开采超过1000米以上的矿山数量不少，特别是南非，探矿深度超过5000米，达到5424米，部分矿山的开采深度已经突破4000米，而我国黄金矿山的开采深度普遍在浅部（600米以内），部分矿山可到800米，只有相五龙、二道沟、夹皮沟、玲珑、乳山等矿山开采垂深超过1000米，但近几年，由于金刚石小口经钻机的推广使用，探矿技术在迅速提高，探矿深度在迅速加大，在胶东半岛地区和其他地区实施深孔探矿，揭示了3000米以下黄金资源的赋存，为进一步扩大储量资源量提供基础。5．低品位、难处理黄金资源占有比例增高。我国在滇桂黔三角区、云南哀牢山、川北地区、长江中下游、辽东、新疆、黑龙江、江西、吉林、甘肃等地区探明了一批微细粒浸染型金矿床，而且在其他地区也陆续发现此类矿床，显示出我国难处理黄金资源的赋存前景。探明的主要矿床有广西金牙金矿、贵州烂泥沟矿区、贵州紫木函矿区、贵州丫他矿区，云南镇源矿区，甘肃舟曲坪定矿区，甘肃岷县鹿儿坝矿区和寨上金矿田，辽宁凤城，广东长坑矿区，安徽马山矿区等。但是由于此类矿石中含硫、含砷、含炭。含泥等有害含量过高和金粒度过细，除地表氧化可采用堆浸处理外，原生矿石处理难度很大。三、何为“难处理金矿”难处理矿石在英文中称作“refractory”，原意是“顽固的、难以对付的”，所以在国内有些文献中曾经被翻译成“顽矿”。国内知名专家对“难处理金矿”的定义进行了更为规范化的解释。专家认为，难处理金矿是指不能用常规浸出工艺提取黄金的矿石，称为难选冶金矿。难处理金矿必须先进行预处理，就是提前将载金矿物分解，使金充分暴露出来，以及将有害物质分解去除或改变其性质，消除其对浸金过程的不利影响。难处理金资源涵盖了难采的金矿资源，难处理一般指的是这类矿石所具有的难选、难冶特性，即指采用常规或单一的选冶方法难于达到有效提取的目的。在技术上表现在选冶的回收率低，开发利用不经济，或是开发利用受环保限制等３个方面。综合各方面对难处理金矿石的理解，有两个特点，一是用传统方法难以直接浸出；二是化学药剂的消耗量特别高。根据工艺矿物学的特点分析，国内难处理矿金矿资源大体上可分为三种主要类型。第一种为高砷、碳、硫类型金矿石，在此类型中，含砷3%以上，含碳1-2%，含硫5-6%，用常规氰化提金工艺，金浸出率一般为20-50%，且需消耗大量的Na2CN，采用浮选工艺富集时，虽能获得较高的金精矿品位，但精矿中含砷、碳、锑等有害元素含量高，而给下一步提金工艺带来影响。第二种为金以微细粒和显微形态包裹于脉石矿物及有害杂质中的含矿石，在此类型中，金属硫化物含量少，约为1-2%，嵌布于脉石矿物晶体中的微细粒金占到20-30%，采用常规氰化提金，或浮选法浮集，金回收率均很低。第三种为金与砷、硫嵌布关系密切的金矿石，其特点是砷与硫为金的主要载体矿物，砷含量为中等，此种类型矿石采用单一氰化提金工艺金浸出提标较低，若应用浮选法富集，金也可以获得较高的回收率指标，但因含砷超标难以出售。针对以上特征，解决国内的难处理金矿资源这一难题仍然需从以下三方面入手：第一、氰化提金之前先进行预处理，将金矿中伴生的主体矿物氧化分解，使被包裹的金解离暴露出来，同时，也将一些干扰氰化浸金的有害组分除去；第二、通过添加某些化学物质或试剂，以抑制或消除有害组分对氰化浸金过程的干扰达到强化浸出的目的；第三、寻找新的高效的或无毒的浸金溶剂，取代氰化物彻底解决环境污染问题。四、国外难处理工艺技术发展态势难选冶技术的研究与开发一直被美国、南非、澳大利亚、加拿大等国所重视。目前所应用的预处理工艺基本上是由国外开发研究并率先后在工业中加以利用的。这些工艺开发应用，也使国外大部分己探明的难处理资源基本上都能得到经济合理、安全环保的开发利用。目前，世界黄金的总产量己有1/3左右是产自于难浸金矿。从国外对难选冶技术的研究路线和应用效果可以看出，难选冶技术的主要关键在于预氧化或预选除去碳质矿物的“劫金”性，因此所谓的难选冶技术主要即是指预处理技术。目前已经开发应用的预处理技术有焙烧工艺、加压氧化工艺、细菌氧化工艺、化学氧化工艺、以及氯化法和含硫试剂氧化法等，从国外预处理工艺的发展趋势和应用程度分析，焙烧氧化、加压氧化工艺和细菌氧化这三种预处理工艺是未来难处理金矿的基本工艺技术，其他各种与处理技术有待进一步完善与提升。1、焙烧工艺（原矿石与精精矿）焙烧工艺是难处理金矿石的最古老而传统的预处理方法，象早期使用的多膛炉焙烧、回转窑焙烧，马弗炉焙烧，随着技术的进步和市场的需求，近十几年来开发出的两段沸腾焙烧和原矿循环沸腾炉焙烧给这一传统工艺的工业应用带来新的生机。近年中，世界各地新建焙烧氧化厂十多座。较为有代表性的应用矿山如美国的JerrittCanyon和BigSpring以及南非的NewConsort等金矿。焙烧工艺的优点是适应性相对较强，（可处理含碳质的难浸金矿），作业费用相对较低（当含硫80%以上时，很容易自然进行），矿石中含铜时，可通过的浸成水浸工艺综合回收铜。该工艺的缺点是对工作参数和给料成分变化比较敏感，容易造成过烧或欠烧，欠烧时矿石中的含硫和含砷矿物分解不充分，过烧时焙砂出现局部烧使焙砂的孔隙被封闭找点粒二次包裹，从而导致金的浸出率下降。再者焙烧时会产生二氧化硫和三氧化二砷，综合回收不利时，会严重污染大气与环境。从目前来看随着环保要求越来越严格，与工艺相配套的烟气治理成本将会大幅度提高。因此，该工艺将会受到湿法预处理工艺的挑战。为了更好地解决环保要求，降低能耗，增加焙烧强度、提高浸出率，焙烧工艺的技术也得到了一定的完善和发展，国外的研究机构正在开发研究热解––氧化焙烧法，闪速焙烧法和微波焙烧法等更加有效的焙烧技术，像微波焙烧工艺等已显示出了良好的工业应用前景。2、热压预氧化热压氧化法在拉美国家被认为是最有效的预处理工艺。其分为酸性热压氧化和碱性热压氧化两种。碱性热压氧化由于仅适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低（＜20%）的难处理金矿石，相比较而言酸性热压氧化工艺的应用较为广泛。酸性热压氧化基于在高温高压下，黄铁矿、毒砂等硫化矿物与氧发生反应，使矿物结构发生