砷在世界范围内广泛存在, 地壳中砷的丰度约2 g/ t, 由于砷属于亲硫元素, 不少硫化矿都伴生有砷。硫酸盐和砷酸盐。随着环境立法的日趋严格和金属矿产资源的日益减少, 加强矿石的除砷研究不但是选冶环保的要求, 也将成为合理有效利用矿产资源的有效途径之一。锌精矿中的砷含量分别降至0.44% 和0.35%。近年来, 国内外许多单位及学者对含砷矿石的选冶工艺进行了大量的研究工作, 并取得了重大的进展。随着环境立法的日趋完善与严格, 对冶炼精矿产品中所允许的砷含量也日趋降低。孟书青等在研究高砷多金属硫化矿浮选降砷时, 发现乙硫氮和胺醇黄药具有同样的效果, 使历年生产的含砷3% 的铜精矿降砷至0.5%左右, 并认为这两种药剂与黄药分别以3:5 混合使用比单独使用效果更佳。然而, 单一石灰法在毒砂或硫化矿物受到活化或抑制时, 其效果往往不佳。金矿物浮选时, 砷矿物能得到较好的抑制。1.2.1 毒砂的可浮性研究研究表明, 毒砂在中强碱的水-气介质中比(含金)黄铁矿更容易氧化, 表面生成类似臭葱石[Fe( AsO4) .2H2O] 结构的亲水膜, 尤其在氧化剂存在时, 将会强烈促进这一砷酸盐的形成。自然界砷矿物约有150 多种, 主要为毒砂, 大多见于高温和中温热液矿床, 并且常常与黄铜矿、漂白粉、氧化剂种类很多, 常见有高锰酸钾、氰化物、重铬酸钾等。王湘英在研究含金黄铁矿和毒砂时, 应用有机小分子抑制剂, 发现H23与未经Cu2+ 活化的毒砂表面发生化学反应, 而与含金黄铁矿则没有反应, 她认为H23属于硬碱类药剂,毒砂是比含金黄铁矿稍硬的酸, 硬酸对碱具有更强的亲和力, 这是H23选择性抑制毒砂的原因。我国有关部门曾拟从国外引进该项技术设备, 但由于种种原因至今未能实现。例如, 采用电位控制含金砷硫化矿的浮选,用氮气代替空气可以准确控制矿浆电位。矿浆的酸度、研究表明: 当原矿中含大量次生铜矿物时, 可采用石灰与硫化钠共用, 此时S2- 与Cu2+ 生成难溶沉淀物, 从而消除了Cu2+ 的活化作用。氧化硫硫杆菌及氧化铁铁杆菌及复合细菌作用下, 硫砷铜矿发生直接浸出反应。希腊的Olympias、1.2.2 毒砂与( 含金) 硫化矿物分选的浮选药剂研究进展在浮选新药剂研究方面主要集中在高效、4) 碳酸盐型抑制剂主要包括碳酸钠和碳酸锌。我国湖南黄金洞的含砷精矿便采用了两段回转窑焙烧脱砷工艺, 该工艺在缺氧的气氛下脱砷, 脱砷率达99.16% , 在有氧的气氛下脱硫, 产出的多孔焙砂氰化浸出率可达93%。硝化法脱砷、加压氧化是一种深度氧化, 且化学反应速度快, 可在较短的时间内实现砷硫化物分离, 并解离出被包裹的金。矿浆浓度等。通过控制矿浆电位浮选脱除硫砷铜矿的研究结果已经发表。其中, 在湖南、它能把金矿中的毒砂和黄铁矿氧化成可溶的硫酸、这类药剂主要有亚硫酸钠、腐植酸钠(铵)、针对含砷难处理金矿的工艺矿物学特性,可从三处着手: 1) 强化或改进氰化条件; 2) 进行脱砷预处理。统计资源显示, 含砷难浸金矿的开发与利用, 将成为世界黄金产量大幅增加的关键。童雄指出: 影响微生物氧化脱砷的因素主要有细菌的适应性、B.A.钱图里亚以丁基黄原酸盐与过量的丙烯氯醇为基础制取了新型POKC药剂, 它由丙烯基三硫代碳酸盐和丙氧基化硫化物组成,A药剂的组分固着在毒砂的表面上, 降低了毒砂的可浮性, 阻止了黄药在毒砂表面上的吸附使其表面亲水。我们应积极探索和研究一些湿法脱砷技术, 引进国外已取得良好成效的好方法, 如Arseno 工艺。细菌浸取铜精矿中硫砷铜矿的原理为: 在H2O和O2 存在的条件下, 在氧化亚铁硫杆菌、中科院金属研究所孟宇群等人对难浸含砷金精矿的预处理与硫代硫酸盐浸出进行了研究: 先在塔式磨浸机中进行细磨和强化碱浸( FGWIAL) , 然后搅拌强化碱浸( EAAL) , 使砷在常温常压下选择性氧化, 同时, 利用预处理过程中自生硫代硫酸盐浸金剂的作用, 使金在碱浸的同时被部分同步自浸出,预处理完成后, 补加硫代硫酸盐进行常规搅拌浸出,获得了高的金回收率。闪锌矿、Yen WT 和Tajadod J 研究了硫砷铜矿和黄铜矿的两种优先浮选方法, 有效地实现了黄铜矿的脱砷工作。甘肃、另一些人认为: 三价砷在微生物氧化过程中是稳定的, 为使三价砷氧化成五价砷, 必须加入氧化剂才行, 例如臭氧等, 否则仍将保持三价氧化状态。Cast ro SH 和Honores S 通过测量硫砷铜矿的Zeta 电位、砷黝铜矿等在铜精矿中富集。鉴于此可知, 对含砷矿石进行深入的除砷研究,无论从环境保护, 还是在提高选冶效益方面, 都具有十分重要的意义。热压氧化、辉锑矿、甘肃的坪定和久源、据此, Hunch 申请了一项用H2O2 和其它氧化剂选择性地氧化抑制辉铜矿, 从含辉铜矿铜精矿中选择性浮选硫砷铜矿的专利。将石灰与亚硫酸钠混用, 使毒砂在溶有石灰的矿浆中被亚硫酸钠抑制, 而硫化矿物则仍然保持浮游状态。1 含砷硫化矿的除砷研究进展1.1 含砷铜矿与硫化铜矿的分离铜砷分离是铜选冶领域的一大难题, 国内外对铜砷分离进行过很多研究。磁黄铁矿、此外值得一提的是, 细菌浸取技术在除砷方面的应用。双氧水、此亲水膜能阻碍毒砂表面与捕收剂的作用, 从而大大降低了毒砂的可浮性。矿石的含砷量、所以, 石灰常常与其它药剂混合使用以达到较好的抑制效果。唐晓莲等人在研究黄铜矿和毒砂的分选时, 发现甲基硫氨酯具有显著的选择性, 是铜砷分离的有效捕收剂, 而黄药几乎没有选择性。目前, 该中心已完成了国内35 个含砷难浸金矿的生物预氧化可选性试验, 90% 以上的金矿经微生物氧化脱砷后, 浸出率明显提高。因此, 对含砷难浸金矿中金的回收研究, 各国均提到日程上来。寻找有效的无机抑制剂、2) 石灰组合型抑制剂毒砂与硫化矿物浮选具有不同的临界pH 值。辉铜矿Cu2S、而For-nasiero D 等则以矿物的选择性氧化电位为基础, 提出了选择性氧化- 溶解分离法: 在弱酸性介质(pH 5.0) 中用H2O2 选择氧化, 或在碱性介质(pH11.0) 用H2O2氧化后接着添加EDTA( 强络合剂乙二铵四醋酸) 选择性除去表面氧化物, 可以很好地将含砷铜矿和硫化铜矿分离。在这方面, 提出的方案也颇多( 如碱浸脱砷、锡石等硫化矿物和贵金属金银密切共生。次氯酸钠、黄铜矿CuFeS2等) 表面性质相似, 可选性也非常接近, 因而在常规的浮选流程中, 含砷铜矿会不可避免地随着其它铜矿物进入精矿中。北京有色金属研究总院的温建康等通过对我国某含砷低品位硫化铜矿的浮选精矿的细菌浸出试验研究, 指出通过选育优良浸矿菌种, 可有效地直接提取铜精矿中的硫砷铜矿。无毒或少毒混合药剂。在含金黄铁矿和毒砂浮选时, 在黄药前添加A药剂可抑制毒砂和提高黄铁矿的可浮性。
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☆☆☆☆☆ 西安天道矿产品研究院 ☆☆☆☆☆天宙集团-天道研究院,倾情为广大矿友!硫砷铜矿的静电位和哈里蒙特管试验, 研究了硫砷铜矿的表面性质和可浮性, 认为硫砷铜矿是一种易于被黄药浮选的磺酸盐矿物, 其表面存在的硫代砷酸盐基团使它在碱性介质中比铜的其它硫化物更能抵抗氧化剂的抑制。巴布新几内亚的PJV 等金矿。3) 含砷矿物( 主要是毒砂) 的混入。Matsuoka L 等采用通电氧化法脱除铅锌精矿中的砷, 发现这种方法同样适用于黄铁矿、童雄等人将石灰与铵盐(硝酸铵、Tajadod 和Yen 就报道过, 在通常混合浮选条件下, 用黄药做捕收剂, 硫砷铜矿和黄铜矿的表面特性和浮选性质几乎一样, 常规的抑制剂如石灰、新疆等省区都发现了大中型砷金矿, 但相当部分为含砷的微细粒浸染型金矿, 如湖南的黄金洞、工艺方面从一段焙烧发展到两段焙烧, 从利用空气焙烧到富氧焙烧。但焙烧法在处理过程中排放了一定量的粉尘和砷尘, 随着环保意识的日益增强, 它的应用将会不断受到限制。过氧二硫酸钾( K2S2O8 )、低成本、用双氧水或次氯酸钠作氧化抑制剂抑制预先活化的砷黄铁矿, 发现当pH 值大于7 时, 氧化剂对砷黄铁矿的抑制作用得到了加强, 强的氧化剂可以抑制预先浮选的砷黄铁矿。它很适合处理含砷和碳的金矿。自20 世纪70 年代中期以来, 已相继在全国16个省区发现了此类金矿。2) 毒砂和硫化矿物的浮选分离, 今后要加强毒砂与硫化矿物表面氧化膜组成和结构的动力学研究。岩矿鉴定、2.2 非氰化法处理含砷难处理金矿的研究进展国内外特别是国外对于硫代硫酸盐法回收难处理金矿这一绿色技术进行了广泛系统地综述与研究, 认为该法对砷、由于此类含砷金矿(和浮选含砷金精矿) 中金呈显微或次显微金, 嵌布粒度非常细, 赋存于毒砂或黄铁矿等硫化矿物的晶格中, 而机械法很难达到单体解离, 毒砂又会产生化学干扰, 全泥氰化或浮选精矿直接氰化不仅使金的浸出率很低, 而且造成精矿含砷很高。所用捕收剂主要有巯基阴离子型、氯化铵) 一起加入矿浆中, 发现黄铁矿因受铵盐的保护不受抑制, 而毒砂则因石灰的抑制而失去可浮性。由于硫砷铜矿和其伴生的硫化铜矿(铜蓝CuS、李广明等联合使用碳酸钠和漂白粉, 发现可以强化对毒砂的抑制, 适当控制药剂的加入顺序, 可以改善或活化黄铁矿的浮选。
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选矿试验、1.2 含砷矿物(毒砂)与(含金)硫化矿的分选以毒砂为主的含砷矿物与(含金)硫化矿物的分离是选矿工作者一直研究也是比较棘手的课题。目前加压氧化酸浸法已付诸工业实践,除美国外, 还有加拿大的Cambell Red Lake和Con、1.5 摩尔氢氧化铵混合而成) 来降低铜精矿中砷的含量。还有人认为黄铁矿氧化后表面生成了元素硫, 从而增强了其可浮性。Jaime 和Cifuentes 也试图通过改变矿浆电位来降低铜精矿中的砷含量, 采用这种方法, 砷的品位由0.72% 降到0.32%。碳等不敏感, 且浸金速度快, 是取代氰化法的首选技术。硫砷铜矿另一个显著性质是它能抵抗强氧化剂的抑制作用。2) 含砷较高而且毒砂中含金较高的矿石(多为含砷难处理金矿型) , 通过浮选得到含砷金精矿, 再进一步脱砷提金。Lichty L 等人介绍了一种可替代焙烧法处理含砷矿石的简单加压氧化工艺, 该工艺可在中温( 100°C ) 和中压( 698 kPa)条件下进行。我国有关质量标准规定冶炼精矿中As<0.3%。6) 有机抑制剂的研究有机药剂价廉且对环境友好, 用来作抑制剂的研究日益受到选矿工作者的重视。很多人认为: 无论FeAsS是受直接还是间接氧化浸出所产生的三价砷, 从热力学上讲都可被氧或三价铁氧化成五价砷。而对碳酸锌而言起作用的实际上是胶体碳酸锌。矿石粒度、罗小华通过对以含毒砂为主要砷矿物的硫化铜矿进行细磨以及对粗精矿再磨, 实现了亚硫酸钠对毒砂的充分抑制, 提高了除砷效果。研究表明: 使用过氧二硫酸钾氧化剂抑制砷黄铁矿, 这种方法比用大量的石灰或者在石灰的碱性介质中处理砷黄铁矿效果要好得多。硫化物以及高锰酸钾都不能有效地实现硫砷铜矿和硫化铜矿的分离。
4) 加强非氰化工艺的研究, 绿色处理含砷金矿。几个学者提出了硫砷铜矿与黄药反应的结果。2) 含砷铜矿物如硫砷铜矿、丹宁、中国科学院化工冶金研究所在其黄金提取技术中也介绍了其对加压氧化处理含砷金精矿的研究工作。3) 采用非氰化法, 避免干扰氰化过程的物质的不利影响, 如硫代硫酸盐、碳等难处理金矿的预氧化和硫代硫酸盐浸出理论进行了大量研究。高效的有机抑制剂、