黃金提取與環(huán)保（一）
發(fā)布日期：2017-05-26
我國是一個黃金資源豐富的國家。改革開放以來，特別是80年代以后，我國黃金的年生產(chǎn)量，平均以10％的速度遞增。1999年，我國黃金年產(chǎn)量已達169.1t，僅次于南非、美國、澳大利亞、加拿大，居世界第5位。
中國早在公元前4000年，就開始黃金的生產(chǎn)活動。新中國成立后，我國的黃金生產(chǎn)技術(shù)取得了長足的進步，20世紀50年代多采用重選法，60年代主要采用混汞、浮選法，70年代多采用全泥氰化法，80年代至今主要采用和推廣氰化炭漿（CIP）法、炭浸（CIL）法。據(jù)不完全統(tǒng)計，當前采用氰化法生產(chǎn)黃金的產(chǎn)量，占全國黃金總產(chǎn)量的60％以上；還有相當數(shù)量的中小企業(yè)，至今仍在采用混汞法回收粗粒單體金，給環(huán)境帶來了污染。
與世界上許多國家一樣，我國在發(fā)展黃金生產(chǎn)過程中面臨資源和環(huán)保兩大挑戰(zhàn)：一是隨著富而易選冶黃金資源的逐漸減少，需開發(fā)處理貧而難選冶黃金資源的新技術(shù)；二是隨著環(huán)保的要求日趨嚴格，特別是1989年頒布“中國環(huán)境保**”之后，迫使企業(yè)在治理黃金生產(chǎn)對環(huán)境污染的同時，加速清潔生產(chǎn)工藝的研究，以促使黃金生產(chǎn)技術(shù)朝著無污染或少污染的方向發(fā)展。
一、粗粒單體金的回收與環(huán)境保護
（一）重選法
利用黃金與脈石密度的差異進行重力分選，是人們從金礦中回收黃金最古老的方法。由于重選法生產(chǎn)成本低、對環(huán)境污染少而沿用至今。
重選法在我國砂金選礦中占有重要地位，對于適合于采金船開采的河床砂金，根據(jù)礦石性質(zhì)的不同，分別采用單一固定溜槽工藝，溜槽－跳汰－搖床工藝或三段跳汰工藝；對于殘積、坡積、沖積類型的砂金，分別采用洗礦－鼓動溜槽工藝、洗礦－離心選礦－搖床－淘洗工藝。砂金的露采或船采所獲得的粗金精礦，需進一步采用重選、磁選、電選或由這些方法組成的聯(lián)合流程精選，以及采用火法冶煉獲得成色為85％～92％的成品金。重選法在脈金礦的選礦或提取工藝中，主要用于磨礦回路回收粗粒單體金。在我國山東省的一些選、冶廠中，一般采用跳汰機作粗選，粗精礦經(jīng)搖床選別得金精礦，送冶煉煉制成品金。在磨礦回路中重選作業(yè)金的回收率，視原礦粗粒金含量和金在磨礦回路中單體解離度而定，一般回收率大約在15％～45%范圍波動。
（二）混汞法
混汞法是回收粗粒單體金的有效方法。由于操作間采取全密閉通風，并在水覆蓋下刮取汞膏等措施，使混汞操作間空氣中汞濃度達到0.0044 mg／m3，刮汞膏時空氣中汞濃度達到0.0088 mg／m3；選金廠排放的尾礦廢水中汞含量為0.0034 mg／L，尾礦庫溢流水含汞0.0096mg／m3，均可低于國家要求的排放標準為解決混汞作業(yè)對環(huán)境的污染，國內(nèi)各科研單位配合黃金礦山，進行了大量的科研工作，并在山東省許多金礦選廠的磨礦回路中采用重選（跳汰）取代混汞作業(yè)獲得了成效和推廣應(yīng)用。為取代混汞作業(yè)，加拿大早在70年代開發(fā)了尼爾森（Knelson）選礦機，并在80年代逐步趨于完善和得到推廣應(yīng)用。該設(shè)備屬一種高效離心選礦設(shè)備，在加拿大魁北克省西北部東瑪拉赫迪克(Est Malartic)金礦，采用76cm尼爾森選礦機取代跳汰機回收單體金，可使重選作業(yè)金的回收率從10.8%提高到40%。目前，該設(shè)備已有上百臺在世界各國選金廠的磨礦回路中得到應(yīng)用。隨著全世界對環(huán)境保護要求日趨嚴格和新型高效回收粗粒金的設(shè)備的不斷開發(fā)，黃金選冶廠中的混汞作業(yè)最終將被完全取代。
二、氰化提金及尾渣的凈化處理
（一）氰化提金工藝
我國氰化浸出－鋅屑置換提金工藝的應(yīng)用開始于20世紀70年代。1985年自行設(shè)計和建設(shè)了靈湖和赤衛(wèi)溝兩座規(guī)模不大的炭漿廠。炭浸法提金技術(shù)與裝備經(jīng)過消化吸收和開發(fā)，迅速在全國得到推廣應(yīng)用，至今國內(nèi)擁有各種生產(chǎn)規(guī)模的炭浸廠50余座，并已成為我國黃金生產(chǎn)的主要工藝。
為滿足小而富的黃金資源的開發(fā)，1988年北京礦冶研究總院研制了一套日處理量為30 t的可搬式炭浸提金廠，1990年在河南某金礦投產(chǎn)后獲得了較好的結(jié)果，在原礦含金5.82 g／t的條件下，氰化浸出率達92.27％，成品金的回收率達89.82％。樹脂礦漿提金法是繼炭浸法之后發(fā)展起來的新技術(shù)，先后在安徽、河北、新疆建設(shè)了三座規(guī)模不同的氰化樹脂礦漿（RIP）法提金廠，并取得了較好的生產(chǎn)指標。例如，新疆某金礦采用重選－氰化－樹脂提金工藝，金的總回收率達92％〔10〕，由于樹脂吸附容量高、生產(chǎn)費用低、適應(yīng)能力強，已展現(xiàn)了它的應(yīng)用前景。此外，利用氰化堆浸處理低品位金礦在我國也取得了較好的進展。
（二）氰化尾渣的凈化處理
氰化物是迄今為止人們公認的有效浸金劑，在世界各國黃金生產(chǎn)中，氰化浸出工藝占有極其重要的地位。據(jù)不完全統(tǒng)計：全世界60個最大的黃金產(chǎn)地和23個著名的黃金企業(yè)，采用氰化法生產(chǎn)黃金的產(chǎn)量占其總產(chǎn)量的81.30％，其中炭漿法和炭浸法占氰化法的53.87％。由此可見，全世界在黃金生產(chǎn)中氰化物用量之大。
眾所周知，氰化物屬劇毒物質(zhì)，世界各國對黃金生產(chǎn)廢渣的排放有嚴格的限制和要求。為防止氰化廢渣對環(huán)境污染，我國國家環(huán)保局和黃金管理局制定了氰化物排放的國家標準和水質(zhì)標準，規(guī)定工業(yè)廢水CN－最高允許濃度為0.5 mg／L，生活飲用水含CN－不得超過0.05 mg／L。目前，在我國用于氰化提金廠尾渣凈化處理方法大致有以下幾種：
1、氯化法
氯化法是國內(nèi)用于凈化氰化尾渣的主要方法之一。根據(jù)氰化廠當?shù)氐那闆r，可選擇和使用氯氣、液氯、漂白粉等，實際上它們進入尾渣礦漿中生成次氯酸，進而使氰化物分解為無毒物質(zhì)。
對于偏僻山區(qū)的小型氰化提金廠，多采用漂白粉法。例如，河南某金礦所屬的日處理量為30 t的氰化提金廠，氰化尾渣采用添加漂白粉8.5 kg／t，經(jīng)兩段處理2 h，可使尾渣中含CN－從205 mg／L降至0.48 mg／L之后排入尾礦庫。
對于大、中型氰化提金廠，其尾渣可分別采用堿性氯化法或酸性氯化法。例如，河北省某金礦氰化尾渣，采用添加石灰，在堿性條件（pH9～11）下通氯氣，尾渣經(jīng)過2h凈化處理，可使其CN－含量從200 mg／L降至0.5 mg／L以下；而河北省另外一個金礦的氰化尾渣，則采用酸性氯化法，在酸性階段采取全封閉式操作，使尾渣與氯氣在酸性條件下充分混合氧化，使尾渣含CN－在酸性階段（pH＝2）從500 mg／L降至8.5 mg／L，進而在堿性階段（pH＝12）再降至0.3～0.4 mg／L。與堿性氯化法相比，由于其氧化速度快，處理時間縮短1／3，生產(chǎn)成本低42％，正在國內(nèi)黃金礦山推廣應(yīng)用。
2、酸化法
酸化法系直接用H2SO4處理氰化尾渣，使其生成HCN，通過堿液吸收生成NaCN循環(huán)使用，同時達到凈化氰化尾渣的雙重目的，它適用于含氰化物濃度較高的尾渣凈化處理。例如，我國山東省某金礦的金精礦氰化尾渣，其含CN－高達1242mg／L，該礦采用直接加H2SO4使尾渣礦漿酸化，借助往礦漿中吹空氣使HCN進入NaOH淋洗裝置吸收，生成NaCN回收使用。生產(chǎn)實踐表明：采用酸化法可使尾渣中CN－降至3.2 mg／L，進而再用漂白粉處理或采用管道曝氣法處理使廢水中CN－降至0.5 mg／L之后排放。采用該方法可使尾渣中NaCN的回收率達80％以上，其收益可補償處理尾渣廢水所消耗的費用，是處理氰化尾渣一種經(jīng)濟合理的方法。
3、其他方法
活性炭吸附催化氧化法是近幾年開發(fā)處理含氰廢水的一種新方法。該方法是在含氰廢水中通空氣以保證有足夠的氧，在有催化劑的作用下，使CN－分解和達到除氰的目的。河北省某金礦的工業(yè)試驗證明：采用這種方法處理，可使廢水含CN－從250 mg／L降至0.5 mg／L以下。
采取自然凈化和氰化廢水循環(huán)使用的零排放工藝，是解決含氰廢水污染環(huán)境的又一條重要途徑。我國遼寧某金礦經(jīng)過研究和生產(chǎn)實踐證明，該礦氰化廠的含CN－70～100 mg／L的尾渣廢水，不經(jīng)處理送入尾礦庫，經(jīng)自然澄清后含CN－22～59 mg／L的回水全部返回提金廠循環(huán)使用，這種處理方法不但沒有降低氰化浸出指標，而且使廢水處理的成本降低82％。采用零排放工藝的前提：一是提金廠的用水量必須大于廢水排放量；二是尾礦庫無滲漏，不會造成地下水的污染。在條件具備的地方，采用零排放工藝是經(jīng)濟合理的。
