金礦技術
1.金的基本性質
金為化學元素周期表中的IB族元素，純金為金黃色，具有耀眼的光澤，白光下反射率達到74%。金具有良好的延展性1g純金可拉成350mm長，直徑0.00434的細絲，或壓成厚度為0.23×10-8mm的金箔。金的化學性質非常穩定，由于金的電離勢高，難以失去外層電子成正離子，也不易接受電子成陰離子，故其化學性質穩定，與其他元素的親和力微弱，金在低溫或高溫時均不被氧所直接氧化，常溫下金與鹽酸、硝酸、硫酸不起作用，但能溶于王水，能使金溶解的還有氰化物溶液，硫氰化物溶液，硫脲溶液，硫代硫酸鹽溶液，堿金屬的硫化物也會腐蝕金，生成可溶性的硫化金。自然界中金的離子化合物很少，多呈金屬狀態存在，金具有親硫性，常與硫化物如黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、輝銻礦等密切共生，易與親硫的銀銅等元素形成金屬互化物;金具有親鐵性，經常與親鐵的鉑族元素形成金屬互化物;金還具有親銅性，它在元素周期表中，占據著親銅和親鐵元素之間的邊緣位置，與銅、鐵屬同一列族。因此在自然界中賦存的自然金很少，多以與銀、銅、鉛、鋅、鐵等元素形成共伴生化合物存在。
2. 金礦石在國內的分布情況
我國的金礦資源比較豐富，基本上每個省都有黃金資源，探明礦區1265處，總保有儲量4265噸，資源儲量1159.1t，保有儲量787.4t，居世界第7位。我國已經發現的金礦物有38種，若包括亞種和變種則達46種，據全國礦產儲量匯總表統計，1996年末，其中巖金2515.8t,占59%，砂金557.42t，占13.1%，共伴生金1191.56t，占27.9%。我國金礦資源分布廣泛，除上海市、香港特別行政區外，在全國各個省(區、市)都有金礦產出。我國黃金資源在地區分布上是不平衡的，東部地區金礦分布廣、類型多。砂金較為集中的地區是東北北部邊緣地帶，中國大陸三個巨型深斷裂體系控制著巖金礦的總體分布，長江中下游有色金屬集中區是伴(共)生金的主產地。金礦主要分布在9個成礦區：A 東北北部砂金礦區。主要有黑河、烏拉噶和樺川一帶的砂金礦，屬于河流沖積砂礦。 B 燕遼金礦區。包括吉林東部及河北北部的一些金礦床。大部分為產于前震旦紀的片麻巖，片巖及花崗閃長巖中的含金石英脈礦床。C 山東金礦區。 這一帶地區金礦儲量和產量均居全國第一位。D 東南地區金礦區。包括湘、桂的脈金，多為板溪系的礦化板巖和邊溪亞群中的含金石英脈，該地區金礦較多，但規模小，主要是湘西金礦。 E 秦嶺-祁連山金礦區。該地區礦脈成群、品位高、多金屬共生為起特點。代表性的礦山有秦嶺、文峪、潼關等金礦。F 西南地區金沙江流域及四川盆地的一些河流的階地砂金礦區。G 臺灣金礦區臺灣金礦主要有基隆串筋砂金礦、瑞芳金礦、金瓜山金礦、牡丹坑山金礦。H 新疆金礦區。新疆北部以及阿爾泰山區的西南部脈金和東南地區的砂金。 I 西藏金礦區。主要集中在雅魯藏布江以南各支流兩側的階地之中。具體到主要省份有黑龍江烏拉噶、大安河、老柞山、呼瑪;吉林省夾皮溝、琿春;遼寧省五龍;河北省張家口、遷西;山東省玲瓏、焦家、新城、三
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家島、尹格莊;河南省文峪、桐溝、金渠、秦嶺、上宮;廣東省河臺;湖南省湘西，云南省墨江;四川省東北寨;青海省斑瑪;新疆維吾爾自治區阿希、哈密等金礦。
3. 金礦石的一般處理技術
我國的金礦類型繁多，成礦的地質條件各異，主要產生于破碎帶蝕變巖型、石英脈型及火山-次火山熱液型三者約占金礦總儲量的94%。因此形成的我國金礦產資源所具有的特點：(1)礦床類型多，但缺少世界級的大型礦床;(2)大型、特大型金礦床少，中小型金礦床多;(3)資源分布廣泛，儲量相對集中;(4)金礦床中富礦少，中等品位多，品位變化大，貧富懸殊;(5)伴生金儲量占有重要位置;(6)金礦成礦時代廣泛，可以形成于各個地址時期。金礦資源的分類很多，一般根據選礦實際情況，將金的礦石劃分為貧硫化物金礦石，多硫化物金礦石，含金多金屬礦石，含蹄化金金礦石，含金銅礦石。對于葉片狀、鱗片狀及板狀金易于用浮選以氰化法回收，而不宜用重選或混汞;粒狀和球狀金則適于重選和混汞，卻不利于浮選;金主要嵌布在硫化礦物中，特別是嵌布在黃鐵礦、黃銅礦中最多，在矽卡巖型銅鐵礦床中，黃銅礦是金的主要富集礦物，而在金礦床中黃鐵礦又往往是金的富集礦物。
根據各類型礦石的特點，采用重選、混汞、浮選、氰化、硫脲、炭漿和樹脂吸附等技術中的一種或多種綜合性的工藝進行選別金礦石。 3.1 一般金礦石的選別技術 3.1.1 重選。 3.1.2 混汞法。 3.1.3浮選法選金。 3.1.4氰化法提金。
3.1.5 氰化炭漿法提金。 3.1.6 堆浸法。 3.1.7硫脲法提金。 3.1.8 溴化提金。
3.2. 難選金礦石的選別技術
一般金礦的難選冶程度劃分為四級，即采用常規選冶方法金的浸出率小于50%的為難選，50%~80%為一般難選冶礦石;80%~90%的較易選冶礦石;90%以上的為易選冶礦石。我國難處理金礦資源比較豐富，現已探明的黃金地質儲量中，約有1000噸左右屬于難處理金礦資源，約占探明儲量的1/4。這類資源分布廣泛，在各個產金省份中均有分布。其中，貴州，云南、四川、甘肅、青海、內蒙、廣西、陜西等西部省份占有較大比重，遼寧、江西、廣東、湖南等省區也有較大的儲量。難處理金礦資源大體分為3種主要類型：第一種為高砷、炭、硫類型金礦石，在此類型中，含砷3%以上，含炭1%-2%，含硫5%-6%，砷在金礦石中以硫化物形式存在，且極易溶于堿性氰化液中;硫離子達到一定程度后生成的硫化亞金薄膜阻礙了金的溶解，礦石中含有劫金炭。用常規氰化提金工藝，金浸出率一般為20%-50%，且需消耗大量的氰化鈉，采用浮選工藝富集時，雖能獲得較高的金精礦品位，但精礦中含砷、炭、銻等有害元素含量高，而給下一步提金工藝帶來影響。第二種為金以微細粒或顯微形態包裹于脈石礦物及有害雜質中的含金礦石，金被包裹在含砷硫化物中隔斷了浸出劑與金的接觸。在此類型中，金屬硫化物含量少，約為1%-2%，嵌布于脈石礦物晶體中的微細粒金占到20%-30%，采用常規氰化提金，或浮選法浮集，金回收率均很低。第三種為金與砷、硫嵌布關系密切的金礦石，其
特點是砷與硫為金的主要載體礦物，砷含量為中等，此種類型礦石采用單一氰化提金工藝金浸出指標較低，若應用浮選法富集，金也可以獲得較高的回收率指標，但因含砷超標難以出售。`
針對以上特征，解決難選冶金礦資源這一難題一般從以下三方面入手：
第一、氰化提金之前先進行預處理，將金礦中伴生的主體礦物氧化分解，使被包裹的金解離暴露出來，同時，也將一些干擾氰化浸金的有害組分除去;第二、通過添加某些化學物質或試劑，以抑制或消除有害組分對氰化浸金過程的干擾達到強化浸出的目的;第三、尋找新的高效的或無毒的浸金溶劑，取代氰化物徹底解決環境污染問題。
國內處理難選冶金礦石的技術主要還是一些常規的方法，從開發利用的方式上來講，大體上分為兩類，一類是通過采取預處理技術或強化浸金措施實現的就地產金方式;一類是采用浮選或其他工藝富集的方式產出難選冶的金精礦。只是在具體使用上對選別過程進行優化。如采用磨浸機邊磨邊浸提金工藝處理難浸金礦石，山西省五臺縣殿頭黃金冶煉廠就采用了TW-25塔式磨浸機作為超細磨以及強化浸出設備;此外，還有把礦漿中充空氣改為充氧氣以提高礦漿中氧的溶解濃度強化氰化浸出，改善浸出效果的方法即富氧浸出提金工藝(CILO)工藝，該工藝在國內已經被廣泛使用，，富氧浸出工藝只要8~16h就能得到與炭浸工藝(CIL)24h相當的浸出指標，金浸出率一般可提高1%~3%，可降低氰化鈉用量10%~30%，從而提高浸出設備處理能力一倍以上，節省了建設投資，降低了生產成本。常用的 實踐證明;氰化提金工藝比較成熟，回收率高，對礦石適應性比較強，所以氰化物至今仍是一種理想的浸出劑，氰化浸出仍是當今最重要的應用最普遍的提金方法，但氰化提金工藝的廢水廢渣處理環保要求較高，對地處人口稠密地區不能或不宜采用氰化- 炭漿提金工藝，可以采用硫脲浸出-炭漿法提金新工藝，但由于硫脲耗量大以及浸出后段處理存在問題而制約了該工藝的進展。
國外已經開發應用或正在研究的預處理金礦石技術主要有焙燒工藝、熱壓氧化工藝、細菌生物氧化工藝、化學氧化工藝及氯化法和含氟化物的表面活性劑浸出法等。其中焙燒氧化，熱壓氧化和細菌生物氧化這3種預處理工藝已成為難處理金礦石加工的基本工藝技術。 3.2.1焙燒氧化工藝： 3.2.2熱壓氧化法工藝： 3.2.3細菌生物氧化工藝： 3.2.4其他工藝：
從以上這些選冶技術可以看出金礦石選別的發展方向，針對普通金礦石的一般選別技術，主要是對其工藝進行優化，采用先進的高效的設備，以及采用新型的無毒高效的選別藥劑等方向的研究;對難選別的主要關鍵還在于預先氧化分解或預選除去碳質物的“劫金”性，因此所謂的難選冶技術核心就是指預處理技術。如何通過預處理來達到分離溶解雜質的目的則是研究的關鍵，對于難處理的含砷金礦石目前國內外主要的幾種預處理技術大體上是針對高品位金精礦或原生礦石，而對低品位金礦石而言就不得不尋求更加經濟合理和有效的工藝和方法，比如采用助浸劑。常用的助浸劑有H2O2，Na2O2，CaO2，BaO2，KMNO4，O3，CaClO3等化學氧化劑，利用這些氧化劑的活性可以使氧化劑在加入氰化溶液中后，可以消除有害雜質的影響，對金的浸出具有強化促進作用，此外像水玻璃、六偏磷酸銨，硝酸鉛以螯合物型非氧化劑助浸劑也能顯著改變浸出效果。因此針對國內黃金選冶的現狀建議加強以下方面的研究：(1)加強選別設備的研究，大型化、高效。
改進現有的裝備引進并吸收消化國外先進設備齊頭并進;(2)加強浸金藥劑的研究，尋找高效無毒藥劑的研究，加強浸出條件的研究，包括助浸劑，浸出設備，浸出條件，縮短浸出時間，完善浸出制度;(3)加強生物浸出工藝的研究，尋找更加有效的浸金菌種，環保又高效率;(4)針對礦石性質，金顆粒的賦存特征，加強磨礦細度研究，優化選別工藝流程;(5)根據焙燒機理，創新更多更有效的焙燒工藝。
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