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含碳金矿选矿试验研究方案 摘要：论述了碳质金矿的矿物学特性 ,次氯酸钠氯化法直接浸出碳质微细粒浸染型难处理金矿的工艺过程和操作条件，讨论了不同因素对浸出过程的影响 ,评述了水溶液氯化法浸取贵州某碳质难处理金矿的试验结果 ??? 碳质金矿中碳质主要有3种类型：固体（元素）碳、高分子碳氢化合物的混合物及与腐殖酸类相似的有机酸，后二者合称为有机碳。矿石中存在的碳质，一般认为是热液活动期带入了少量有机质（可能包括碳氢化合物）的结果。 ??? 元素碳有石墨、非晶无定型元素碳和晶体发育不良的假石墨（兼有非晶和石墨2种构造体系）3种结构形式，主要成分为碳，一般不含金。因体碳，尤其是无定形碳，在氰化浸出过程具有活性碳的性能，吸附已浸溶的金氰络离子。碳质矿石中的有机组成由不与氰金络离子相互作用的长链碳氢化合物、与氰金酸盐形成络合物的有机酸（类似于腐殖酸）组成。我国一些研究者将微细粒金矿床矿石中的有机碳分为在氰仿中可溶性有机质族和不溶性有机质族（干酪根）2种形式。有机质在成岩过程、深成热解作用及变质作用影响下，可挥发成分降低，含炭量增加，氢、氧、氮含量降低。分析表明，在几个微细浸染型金矿床矿化主岩中的干酪根，碳含量为72.58％～83.60％，氢为0.71％～2.18％，氧为2.54％～9.11％，氮为0.39％～0.84％。烂泥沟、戈塘和金牙等6个矿区的化学物相方法提纯的单矿物分析结果表明，干酪根中含金量为0.14～147.46g/t。分离组分的实验研究发现，金牙金矿的碳质物中，产生“劫金”作用的主要组分为活性炭组分，腐殖酸类次之，酯和烃类似与“劫金”作用无关。碳质金矿的预处理方法分为2种：除去或分解矿石中的碳质物；或使碳质物在氰化时失去吸附活性。后一种方法只消除碳质物在氰化浸出过程中的有害影响，不破坏矿石碳质，因而也不能使碳质中原来包含的金解离。 ??? 我国已探明的碳质金矿资源在黄金工业储量中占有相当高的比例，基本上都处于我国西部，解决碳质金矿的预处理工艺技术，对我国黄金工业的持续发展和西部经济开发具有举足轻重的作用。水溶液氯化法是碳质难处理金矿的一种有效非氰提金工艺，以下论述我们在这方面的研究成果。 二、水溶液氯化提金的化学原理 ??? 19世纪末以前，氰化法还末用于提金时，氯一直是金的一种重要浸出剂。至今，氯作为难处理金矿常规氰化浸出前的预处理工艺和浸金剂，在提金工业中仍然充当着重要角色。 ??? 水溶液氯化是目前碳质金矿的一种最有效的湿法氧化预处理法及直接浸金方法。氯气矿浆氯化和次氯酸氧化是使用较多的2种，FeCl3、CuCl2、以及HCl－NaCl等体系的氧化浸出预处理也已进行一定研究。研究发现，氯化预处理过程中，有相当一部分金溶解，由此提出了氯化法直接提金工艺。 ??? 由于金和氯离子能形成较稳定的络离子，次氯酸又是一种较强氧化剂，在氯化钠溶液中可用次氯酸浸金，总反应可表示为： ??????????????????? 3ClO－＋2Au＋5Cl－＋3H2O→2AuCl4－＋6OH－ ??? 化学热力学平衡计算表明，实验条件下金的稳定络合物为Au3＋的络合物。 ??? 另一方面，次氯酸盐的强氧化性能，既能钝化碳质对金的吸附作用，又能氧化硫化矿物，使包裹金裸露，次氯酸盐适合用于浸出碳质难处理金矿。硫化矿物的氧化反应可简单地表示为 ??????????????????????? MS＋4ClO－→M2＋＋4Cl－＋SO42－??? 或 ??????????????? MS＋4ClO－＋2OH－→M（OH）2＋SO42－＋4Cl－ ??? 水溶液氯化浸金这种非氰提金工艺，具有过程简单和浸取速度快等优点。用于易浸矿石时，生产费用上略高于氰化法，环境方面的危害小于氰化法；用于难浸矿石，由于无需预处理工序，在生产成本上则低于氰化法。 ??? 三、次氯酸钠溶液浸金试验 次氯酸盐氯化法更适于含较高碳酸盐矿物的碳质金矿，因为浸取在弱碱性介质中进行。贵州某矿产于沉积碳酸盐岩－泥岩系断裂含金蚀变带中，基岩主要为泥质灰岩和泥灰岩。金的平均品位5.06g/t。该金矿属超细微型，金的粒度小于0.01μm，矿石中含碳质0.1％～0.7％。试验用矿石样的多元素分析列于表2。 ??????????????????????????? 表2?矿石的元素分析（％） 元素 CaO MgO SiO2 FeO CO2 Cr* S As Au（g/t） 含量 34.93 1.76 19.74 4.67 29.65 0.56 1.16 0.22 4.01 ? 图1?不同次氯酸浓度时的浸金曲 ??? 金的浸取速度和浸取率都随浸取剂浓度的增加而提高，但浸取4h后金浸率基本上不再增加（图1）。当浸取液中次氯酸钠的初始浓度大于3％有效氯时，金的浸取曲线极为相似，浸取1h后，金浸取率的