難選冶技術(shù)的研究與開發(fā)一直被美國(guó)、南非、澳大利亞、加拿大等國(guó)所重視。目前所應(yīng)用的預(yù)處理工藝基本上是由國(guó)外開發(fā)研究并率先后在工業(yè)中加以利用的。這些工藝開發(fā)應(yīng)用,也使國(guó)外大部分己探明的難處理資源基本上都能得到經(jīng)濟(jì)合理、安全環(huán)保的開發(fā)利用。除極微細(xì)的碳質(zhì)難浸金礦仍缺乏有效的處理辦法外,目前,世界黃金的總產(chǎn)量己有1/3左右是產(chǎn)自于難浸金礦。
從國(guó)外對(duì)難選冶技術(shù)的研究路線和應(yīng)用效果可以看出,難選冶技術(shù)的主要關(guān)鍵在于預(yù)氧化或預(yù)選除去碳質(zhì)礦物的“劫金”性,因此所謂的難選冶技術(shù)主要即是指預(yù)處理技術(shù)。目前已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用或正在研究的預(yù)處理技術(shù)有焙燒工藝、加壓氧化工藝、細(xì)菌氧化工藝、化學(xué)氧化工藝、以及氯化法和含硫試劑氧化法等,從國(guó)外預(yù)處理工藝的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用程度分析,焙燒氧化、加壓氧化工藝和細(xì)菌氧化這三種預(yù)處理工藝將會(huì)成為未來難處理金礦的基本工藝技術(shù)。
焙燒是難處理金礦石的較古老而傳統(tǒng)的預(yù)處理方法,象早期使用的多膛爐焙燒、回轉(zhuǎn)窯焙燒,馬弗爐焙燒,隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的需求,近十幾年來開發(fā)出的兩段沸騰焙燒和原礦循環(huán)沸騰爐焙燒給這一傳統(tǒng)工藝的工業(yè)應(yīng)用帶來新的生機(jī)。近十年中,世界各地新建焙燒氧化廠十多座。較為有代表性的應(yīng)用礦山如美國(guó)的Jerritt Canyon和Big Spring以及南非的New Consort 等金礦。
焙燒工藝優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng),(可處理含碳質(zhì)的難浸金礦),*作費(fèi)用相對(duì)較低,(當(dāng)含硫80%以上時(shí),很容易自然進(jìn)行),并且當(dāng)?shù)V石中含銅時(shí),可通過的浸成水浸工藝綜合回收銅。該工藝的缺點(diǎn)是對(duì)*作參數(shù)和給料成分變化比較敏感,容易造成過燒或欠燒,欠燒時(shí)礦石中的含硫和含砷礦物分解不充分,過燒時(shí)焙砂出現(xiàn)局部燒使焙砂的孔隙被封閉找點(diǎn)粒二次包裹,從而導(dǎo)致金的浸出率下降。再者焙燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫和三氧化二砷,綜合回收不利時(shí),會(huì)嚴(yán)重污染大氣與環(huán)境。從目前來看隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)格,與工藝相配套的煙氣治理成本將會(huì)大幅度提高。因此,該工藝將會(huì)受到濕法預(yù)處理工藝的挑戰(zhàn)。為了更好地解決環(huán)保要求,降低能耗,增加焙燒強(qiáng)度、提高浸出率,焙燒工藝的技術(shù)也得到了一定的完善和發(fā)展,較近幾年國(guó)外的研究機(jī)構(gòu)正在開發(fā)研究熱解––氧化焙燒法,閃速焙燒法和微波焙燒法等更加有效的焙燒技術(shù),雖然目前均還處于試驗(yàn)研究階段,但像微波焙燒工藝等已顯示出了良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
熱壓氧化法在拉美國(guó)家被認(rèn)為是較有效的預(yù)處理工藝。其分為酸性熱壓氧化和堿性熱壓氧化兩種。堿性熱壓氧化由于僅適用于碳酸鹽含量高、硫化物含量低(<20%)的難處理金礦石,因而,相比較而言酸性熱壓氧化工藝的應(yīng)用較為廣泛。
酸性熱壓氧化基于在高溫高壓下,黃鐵礦、毒砂等硫化礦物與氧發(fā)生反應(yīng),使礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的機(jī)理,通過在酸性介質(zhì)中的高溫、高壓下的的一系列反應(yīng),使被包裹的金暴露出來。達(dá)到氰化浸金的目的。1985年,美國(guó)麥克勞林提金廠****應(yīng)用酸性熱壓氧化預(yù)處理工藝以來,美國(guó)、加拿大、巴西和巴布新加坡等國(guó)家先后建立了近10座應(yīng)用該工藝的提金廠,這些提金廠大多數(shù)為日處理1000噸以上的大型原礦熱壓氧化工藝。如美國(guó)的Gold Strike Getchell。文該工藝對(duì)難處理金精礦也是比較不效的,巴西的Sao Renton、希臘的Olypias、巴布亞新幾內(nèi)亞的Porgora和加拿大的Campbell金礦則是處理金精礦的代表。
熱壓氧化工藝的優(yōu)點(diǎn)在于黃鐵礦和毒砂的氧化產(chǎn)物都是可溶的,因此,無論金顆粒多么細(xì)都會(huì)被解離,因而金的回收率較高,許多難處理金精礦經(jīng)加壓浸出后,浸出率高達(dá)98%以上,同時(shí)該工藝可以直接處理原礦,這對(duì)于不易于浮選富集的金礦石而言更加有效;由于采用的是濕法工藝流程,不帶來煙氣污染問題。缺點(diǎn)是:設(shè)備的設(shè)計(jì)和材質(zhì)要求很高;由于壓力*作及設(shè)備的防腐問題會(huì)帶來一定的安全危險(xiǎn);與生物氧化法相比,*作和維護(hù)水平的要求更高;再者,基建投資費(fèi)用較高,因而普遍認(rèn)為只有建設(shè)大規(guī)模處理廠,經(jīng)濟(jì)上才比較合理。有文獻(xiàn)提出,日處理量應(yīng)在1200噸以上。
較近,澳大利亞Dominion礦物公司提出的超細(xì)磨––低溫低壓氧化技術(shù)(Activex),通過超細(xì)磨礦(5~15μm)提高了礦物質(zhì)表面活性,降低工藝的氧化溫度和壓力,使反應(yīng)釜材質(zhì),防腐問題變小,因此,可以預(yù)見該工藝在突破設(shè)備的壓力和防腐問題后,工業(yè)應(yīng)用的前景將會(huì)變得更加廣闊。
線菌氧化技術(shù)是繼熱壓氧化和焙燒氧化之后又一種具有強(qiáng)大生命力的預(yù)處理工藝,目前應(yīng)用于槽浸氧化和堆浸氧化兩個(gè)方面。后者主要用于從低品位的難處理金礦中回收金。該預(yù)處理技術(shù)有BIOX法和BacTech法兩種。BIOX法是南非Gencor公司,1975年開始率研究開發(fā)的技術(shù),從1986年首先在南非Fairview金礦建成10t/d規(guī)模的細(xì)菌氧化預(yù)處理廠以來,Gencor公司開始陸續(xù)地向國(guó)外金礦轉(zhuǎn)讓該項(xiàng)技術(shù),并從1991年起陸續(xù)建成5座處理難選冶精礦的細(xì)菌氧化廠,分別是南非的Fairvew (40t/d),巴西的Sao Bento (150t/d) 澳大利亞的Harbour Light(40t/d)和Wiltuna(157t/d),加納的