黃金提取與環(huán)保（一）
發(fā)布日期：2017-05-26
我國(guó)是一個(gè)黃金資源豐富的國(guó)家。改革開(kāi)放以來(lái)，特別是80年代以后，我國(guó)黃金的年生產(chǎn)量，平均以10％的速度遞增。1999年，我國(guó)黃金年產(chǎn)量已達(dá)169.1t，僅次于南非、美國(guó)、澳大利亞、加拿大，居世界第5位。
中國(guó)早在公元前4000年，就開(kāi)始黃金的生產(chǎn)活動(dòng)。新中國(guó)成立后，我國(guó)的黃金生產(chǎn)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，20世紀(jì)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(jì)，當(dāng)前采用氰化法生產(chǎn)黃金的產(chǎn)量，占全國(guó)黃金總產(chǎn)量的60％以上；還有相當(dāng)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(lái)了污染。
與世界上許多國(guó)家一樣，我國(guó)在發(fā)展黃金生產(chǎn)過(guò)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(kāi)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(yán)格，特別是1989年頒布“中國(guó)環(huán)境保**”之后，迫使企業(yè)在治理黃金生產(chǎn)對(duì)環(huán)境污染的同時(shí)，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(wú)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(hù)
（一）重選法
利用黃金與脈石密度的差異進(jìn)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(duì)環(huán)境污染少而沿用至今。
重選法在我國(guó)砂金選礦中占有重要地位，對(duì)于適合于采金船開(kāi)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(duì)于殘積、坡積、沖積類型的砂金，分別采用洗礦－鼓動(dòng)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(jìn)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(guó)山東省的一些選、冶廠中，一般采用跳汰機(jī)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(dòng)。
（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(fēng)，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(dá)到0.0044 mg／m3，刮汞膏時(shí)空氣中汞濃度達(dá)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(kù)溢流水含汞0.0096mg／m3，均可低于國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)為解決混汞作業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，國(guó)內(nèi)各科研單位配合黃金礦山，進(jìn)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(kāi)發(fā)了尼爾森（Knelson）選礦機(jī)，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(jī)取代跳汰機(jī)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(tái)在世界各國(guó)選金廠的磨礦回路中得到應(yīng)用。隨著全世界對(duì)環(huán)境保護(hù)要求日趨嚴(yán)格和新型高效回收粗粒金的設(shè)備的不斷開(kāi)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(guó)氰化浸出－鋅屑置換提金工藝的應(yīng)用開(kāi)始于20世紀(jì)70年代。1985年自行設(shè)計(jì)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(guò)消化吸收和開(kāi)發(fā)，迅速在全國(guó)得到推廣應(yīng)用，至今國(guó)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(guó)黃金生產(chǎn)的主要工藝。
為滿足小而富的黃金資源的開(kāi)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(dá)92.27％，成品金的回收率達(dá)89.82％。樹(shù)脂礦漿提金法是繼炭浸法之后發(fā)展起來(lái)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(shù)脂礦漿（RIP）法提金廠，并取得了較好的生產(chǎn)指標(biāo)。例如，新疆某金礦采用重選－氰化－樹(shù)脂提金工藝，金的總回收率達(dá)92％〔10〕，由于樹(shù)脂吸附容量高、生產(chǎn)費(fèi)用低、適應(yīng)能力強(qiáng)，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(guó)也取得了較好的進(jìn)展。
（二）氰化尾渣的凈化處理
氰化物是迄今為止人們公認(rèn)的有效浸金劑，在世界各國(guó)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(jì)：全世界60個(gè)最大的黃金產(chǎn)地和23個(gè)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(jiàn)，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(guó)對(duì)黃金生產(chǎn)廢渣的排放有嚴(yán)格的限制和要求。為防止氰化廢渣對(duì)環(huán)境污染，我國(guó)國(guó)家環(huán)保局和黃金管理局制定了氰化物排放的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，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(guò)0.05 mg／L。目前，在我國(guó)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(guó)內(nèi)用于凈化氰化尾渣的主要方法之一。根據(jù)氰化廠當(dāng)?shù)氐那闆r，可選擇和使用氯氣、液氯、漂白粉等，實(shí)際上它們進(jìn)入尾渣礦漿中生成次氯酸，進(jìn)而使氰化物分解為無(wú)毒物質(zhì)。
對(duì)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(kù)。
對(duì)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(guò)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(gè)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(jìn)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(shí)間縮短1／3，生產(chǎn)成本低42％，正在國(guó)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(guò)堿液吸收生成NaCN循環(huán)使用，同時(shí)達(dá)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(guó)山東省某金礦的金精礦氰化尾渣，其含CN－高達(dá)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(jìn)入NaOH淋洗裝置吸收，生成NaCN回收使用。生產(chǎn)實(shí)踐表明：采用酸化法可使尾渣中CN－降至3.2 mg／L，進(jìn)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(dá)80％以上，其收益可補(bǔ)償處理尾渣廢水所消耗的費(fèi)用，是處理氰化尾渣一種經(jīng)濟(jì)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(kāi)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(dá)到除氰的目的。河北省某金礦的工業(yè)試驗(yàn)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(guó)遼寧某金礦經(jīng)過(guò)研究和生產(chǎn)實(shí)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(kù)，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(méi)有降低氰化浸出指標(biāo)，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(kù)無(wú)滲漏，不會(huì)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(jì)合理的。
