中国冶金地质总局湖南地质勘查院 湖南长沙 410016
摘要：金矿资源在我国分布广泛，是已探明地质储量的重要组成部分。合理、高效和环保地开发利用难处理金矿资源的关键在于难处理金矿石选冶技术的开发和工业化应用程度。从国内外金矿石选冶技术的应用和发展趋势分析，焙烧氧化、细菌氧化和热压氧化3种预处理工艺将成为未来开发利用难处理金矿资源的基本工艺。鉴于我国黄金难以开发的特点，进一步研究预处理工艺的技术应用是我国黄金生产行业未来发展的主要方向之一。
关键词：金矿资源；选冶工艺；新技术；研究发展
前言
我国是一个低品位、难处理黄金矿产资源分布较为广泛的国家，现已探明的黄金地质储量中，约有1000吨左右属于难处理金矿资源，约占探明储量的1/4。因此，合理利用低品位难处理黄金资源是我国矿业面临的重大挑战，先进的冶金技术是打开冶炼黄金资源大门的关键。
一、我国金矿资源的分布状况及特点
中国有丰富的金矿。在已探明的地质储量中，难处理黄金储量约为1000吨，约占已探明储量的四分之一。这种资源广泛存在于所有产金省份。贵、滇、川、甘、青、蒙、桂、陕等西部省份也有重要的储量，辽、赣、粤、湘等省也有重要的储量。造成这些矿石难处理的原因是多方面的，但矿石中金的赋存状态和矿物组成是最根本的原因。根据工艺矿物学的特点分析，国内难处理金矿资源大体上可分为3种主要类型。
1.一是高砷、高硫的碳型金矿，含砷量超过3%，碳含量超过1 - 2%，硫含量超过5 - 6%。传统的氰化金浸出工艺对金的浸出率一般在20% ~ 50%之间，需要大量的NaCN。虽然可以通过浮选获得高浓度的精矿，但精矿中砷、碳、锑等有害元素含量高，给后续的黄金提取工艺带来了困难。
2.二是金以微细粒和显微形态包裹于脉石矿物及有害氰化矿物中的金矿石。在此类型矿石中，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20％～30％，传统的氰化或浮选工艺使黄金的回收率非常低。
3.三是黄金与砷、硫的组合密切相关。它的特点是砷和硫是平均含砷金的主要载体。矿石是用低浸出率的单氰化物提取黄金而得。通过浮选富集黄金也可以获得更高的产量。
二、选冶工艺研究进展及方向
1.浮选
浮选是一种有效的方法来回收难以处理的黄金资源。通过浮选富集黄金及其载体矿物，然后对黄金精矿进行预氧化，使矿石中的黄金单体暴露出来，为随后的浸出创造条件。但是，如何提高难分离金矿浮选采收率，是提高难分离金矿资源利用率的关键。
2.浮选尾矿环保提金
由于氧化矿的可浮性较差，浮选尾矿金品位较高（约0.70×10-6）。该尾矿细度（-74μm含量）为68%～70%，金以微细粒自然金为主，自然金主要以连生体和包裹体存在，扫描电镜下发现金包裹在毒砂、斜方砷铁矿、石英和长石等矿物中。用CaO对浮选尾矿进行3小时和16小时的浸出，金浸出率为60.27%。该成果应用于工业生产，黄金的浸出率在50%到54%之间。
3.堆浸提金
堆浸提金工艺，是目前被认为最经济的提金方法。生产实践表明，堆浸生产矿山的基建投资，平均约为建设选厂的25％；生产成本与较经济的炭浆法相比也仅为所需费用的35％－40％。堆浸工艺适合大规模生产，处理低金矿品位；对于渗透性差、含泥质矿物多的矿石，以及废弃的尾矿都能进行堆浸提金。
4.生物氧化提金
生物氧化提金工艺主要包括生物搅拌预氧化和生物堆浸预氧化处理两种工艺。
其中，第一种工艺被广泛应用于各国难处理金矿资源的开发利用，该工艺在国内外已有二十多年的工业化应用历史。该工艺主要处理难以选择的精矿，主要经济评价标准为处理对象的含金量(g/t)/含硫量(%)> 0.7。该技术具有规模大、资本投资低、设备制造方便、生产周期短、使用方便、环保等优点。生物搅拌预氧化工艺将是提高反应器效率、降低氰化钠用量、优化微生物浸出群落、降低生产成本的研究和发展方向。
5.金精矿预氧化—氰化浸出
在选矿厂生产的浮选精矿中，黄金主要富集在- 74 ~ +5 m范围内，大部分被有毒砂覆盖，少量存在于黄铁矿和磁性黄铁矿中。除天然金外，还有少量的铋金、锑金和锑铂。金精矿的砷含量为3,59 %，硫含量为17,18 %，碳含量为4,11 %，有机碳含量为0,27 %，金含量为28,95×10 - 6。精矿是典型的难以直接浸出的金矿床，浸出率为40%。目前，国内外工业上应用的难处理金精矿预处理方法主要有焙烧氧化法、细菌氧化法和热压氧化法等工艺。细菌氧化法和热压氧化法在氧化矿石中的硫化矿物时，将硫氧化成硫酸，砷氧化成砷酸，通过添加生石灰和石灰，最终生成硫酸盐和砷酸盐沉淀，不产生SO2和As2O3等有害气体，对环境友好，越来越受到人们的重视，并成为黄金行业研究的热点。
6.产业研究和发展方向
加强工艺矿物学研究，为资源有效利用和工艺选择奠定基础。新技术的工艺选择应尊重环境，允许清洁生产，不影响自然环境。加强选矿厂的工艺控制和诊断，分析工艺问题，不断进行技术改造和工艺优化，进一步提高了黄金资源利用率。同时，应加强矿山地质环境的恢复和处理，保护矿山环境。加大绿色矿山建设力度，探索和研究高原生态脆弱区绿色矿山建设的可行方案，逐步实现开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境保护生态化和内外关系和谐化的终极目标。
三、加强对选冶新技术新方法的研究和开发
1.我国在对难处理矿及低品位矿的选冶技术与国外相比差距还很大，近年来的研究和实践取得了一些进展,但还未达到工业开发应用的阶段。对原生矿、矿物综合利用、生态环境保护等新技术、新方法的研究与开发,仍然是影响我国黄金工业发展的重要因素,特别是采金业大量使用剧毒的氰化物对环境造成的危害日益引起社会的关切,开发经济实用的非氰提金技术已是当务之急。氰化炭浆法将面临被树脂矿浆及强化氰化法取代、氰化法被非氰化方法取代的问题。难处理含砷、碳质、微细浸染型金矿提金的预处理技术开发与应用,是解决我国现有的储量在千吨以上的难处理金矿提金的关键技术。焙烧、加压和微生物与氧化等新技术与装备协调发展成为关键难题。加强现有的氰化工艺和改造设备将是企业关注的中心问题。
2.从难以精炼的矿石中提取黄金是冶金技术的关键，开发现有资源以确保可持续生产至关重要。利用"九五"攻关的焙烧、加压预氧化和微生物预处理新技术的关键在于适宜装备攻关。原生矿提金中,材料与设备研制,强化氰化炭浆/或树脂提金技术、以及原生矿综合利用、发挥资源最大效能等将成为最关键的工程问题。低品位矿、边界废石、高品位老尾矿及弃矿区再评价与利用、无毒无污染就地浸出等是低成本环境协调黄金冶金的难题和关键技术方向之一非氰无毒无污染提金技术开发及应用,尤其是含硫提金研制与应用领域将成为以后相当时期攻关的重点。建立资源、技术与环境协调可持续发展的自适应系统,建立国家黄金行业资源、技术及环境评价与设计网络系统,创建协调整合,富有创新的高技术监督系统是把握、选择和落实重大前沿学科问题的前提。
结束语
简而言之,我们应该更严格的进行金矿资源开采，利用环境并与其和谐相处。进行金矿冶炼新技术的自主研发、技术创新以及开放合作，加强新材料、新设备和新技术的研发,进一步提高资源的经济有效利用，促进企业生产力、经济、社会和生态效益的发展，支持和促进绿色矿业发展。
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