金矿资源的综合回收需要面对矿石中金赋存状态的复杂性。粗粒明金、硫化矿包裹金、微细粒难选金在同一矿石中可能同时存在,单一工艺路线很难覆盖全部。混汞法擅长捕获粗粒游离金,浮选法富集硫化矿包裹金,氰化法则对微细粒金和难浸金具有深度提取能力。三者联合,实质上是按照“先粗后细、先易后难”的顺序,构建从物理捕收到化学浸出的完整回收链条。
混汞法在含粗粒明金的矿石中具有不可替代的价值。黄金具有亲汞性,汞能选择性地润湿并捕获金粒形成汞齐,而脉石矿物不被润湿。这一特性使混汞法能够从矿石中直接提取粗粒金,汞膏经蒸馏即可得到海绵金,流程简单、投资低廉。对于粗粒金占比高的矿石,混汞段提前回收这部分金,可避免其在后续磨矿和浮选流程中过磨损失,同时降低后续工艺的处理负荷。
浮选法承担中间粒级回收的主体任务。经混汞回收粗粒金后的尾矿,其中细粒自然金和硫化矿包裹金通过浮选富集。我国约百分之八十的岩金矿山采用浮选法选金,硫化矿浮选回收率一般可达百分之九十。
氰化法则弥补浮选尾矿中微细粒金的流失。浮选尾矿中往往仍含有部分以显微金和细粒金形态存在的金,与脉石矿物或残余硫化物连生紧密。氰化浸出对这部分残余金进行深度提取,综合回收率可进一步提升。
联合工艺的具体方案需要根据矿石性质进行调整。不同类型的金矿,混汞、浮选、氰化三者的组合方式和侧重点不同。
| 矿石类型 | 金赋存特征 | 推荐联合方案 | 预期回收率 |
|---|---|---|---|
| 粗粒金为主 | 明金含量高,硫化矿物少 | 混汞+尾矿氰化(或浮选) | 85%到95% |
| 硫化矿型 | 金包裹于黄铁矿等硫化物中 | 混汞(若有明金)+浮选+浮选尾矿氰化 | 90%到97% |
| 微细粒氧化矿 | 金粒极细,与脉石关系密切 | 全泥氰化+炭浆法(CIL) | 90%到95% |
| 多金属复杂矿 | 含铜、砷、锑等伴生元素 | 混汞(选)+浮选(多金属分离)+尾矿氰化 | 需要综合评估 |
对高品位砂金和含粗粒金的岩金矿石,可在磨矿回路中先设置混汞作业回收明金,尾矿再浮选,浮选尾矿再氰化。对铜品位较高的金矿石,浮选作业需考虑优先浮铜再浮金,避免铜矿物干扰氰化浸出。
混汞段
混汞设备通常采用混汞筒或混汞板。混汞筒适合小型矿山或粗粒明金回收,将磨矿产品与汞在筒体内滚动接触,汞膏定期排出。混汞板适用于较大处理量的场合,矿浆流经涂有汞层的铜板表面,金粒被汞捕获。对于日处理100吨规模的选厂,混汞板有效面积约4到6平方米。汞膏收集后经蒸馏器加热至350到400摄氏度,汞蒸发回收循环使用,海绵金留于蒸馏釜中。
浮选段
浮选段采用充气式浮选机联合机组,流程通常为一粗两扫两精或一粗三扫三精。粗选段采用XCF和KYF系列浮选机组合,扫选段采用KYF系列,精选段可根据精矿品位需求配置。浮选机的总容积和槽数需根据矿浆流量和浮选时间计算确定。药剂制度包括捕收剂、起泡剂和调整剂,具体种类和用量需通过矿石可选性试验确定。

氰化段
氰化段采用炭浆法工艺,浸出槽和吸附槽串联运行。对于日处理100吨规模,氰化段配置浸出槽和吸附槽各5到7台,单槽有效容积根据矿浆停留时间确定。氰化钠用量约0.5到1.5千克每吨矿石,活性炭浓度维持在15到20克每升矿浆。解吸电解系统采用高温高压无氰解吸工艺,解吸率可达百分之九十六以上,电积效率百分之九十九以上。含氰尾矿配套因科法或过氧化氢氧化法进行破氰处理,确保排放达标。
混汞段的金回收率与矿石中粗粒金的含量直接相关。在粗粒金占比较高的情况下,混汞回收率可达百分之六十到八十,产出的海绵金品位通常在百分之九十以上。
浮选段以混汞尾矿为给矿,回收率可达百分之八十五到九十五,精矿品位40到70克每吨。浮选作业需严格控制磨矿细度,确保含金硫化矿物充分单体解离。
氰化段对浮选尾矿中残余金的浸出率通常为百分之七十到九十,具体数值取决于金粒与脉石的连生关系。某全泥氰化炭浆厂的设计指标显示,金浸出率可达百分之九十六。
各工艺段之间的配合要点包括:混汞段应设置在磨矿回路中适当位置,确保金粒表面新鲜无污染;混汞尾矿进入浮选前需进行充分脱药或除汞处理,避免汞离子对浮选药剂的干扰;浮选尾矿进入氰化前需调节矿浆pH值和浓度,适应氰化浸出的工艺条件。

混汞、浮选、氰化三者的联合应用,形成了针对复杂金矿石的分段回收体系。混汞段提前捕获粗粒游离金,浮选段富集硫化矿包裹金,氰化段深度浸出微细粒残余金,三段工艺按金粒大小和赋存状态逐步递进、层层回收。这种联合方案已在国内外多种类型金矿石的处理中得到验证,综合回收率可比单一工艺显著提高,是复杂金矿资源高效利用的重要技术路线。