金選鉱の分野では、「難処理金鉱」と呼ばれる鉱石がある。それらは「頑固石」のように、金粒は黄鉄鉱、毒砂などの加硫鉱物にしっかりと包まれており、伝統的な技術では効率的に抽出することは難しい。選択しやすい金鉱資源の枯渇に伴い、これらの「硬い骨」をどのように攻略するかは、世界の金鉱業が直面する核心的な課題となっている。
今日は、りゅうひそぶんり和環境に配慮した資金調達2つの次元、難処理金鉱選鉱技術の最新のブレークスルーを深く解析する。
難処理金鉱とは、金が硫化鉱物(主に黄鉄鉱、毒砂)に微細粒子(さらには微細、次微細レベル)で包まれ、通常のシアン化浸出時に金浸出率が低い(通常80%未満)金鉱石を指す。
難しいのはどこですか。 主要有三大障碍:
物理ラップ:金は加硫鉱物に厳密に包まれ、浸出剤は金粒表面に接触できない
ゴールドラッシュ効果:鉱石中の有機炭素は溶けた金を吸着し、「溶けてまた回収される」
有害元素干渉:砒素、アンチモン、銅などの元素は薬剤を消費したり、不動態化膜を形成したりする
ここで、ひ素最も厄介な問題の一つである高ヒ素金精鉱は価格が低いだけでなく、製錬所に拒否される可能性もある。そのため、硫黄砒素の分離は難処理金鉱選鉱の核心技術一環となっている-4。
黄鉄鉱(FeSタンパ)と毒砂(FeAsS)は金の主要担体鉱物であるが、両者の物理化学的性質は極めて類似しており、分離の難しさは極めて大きい。伝統技術は往々にして「強圧強張」方式を採用し、結果として分離が不徹底ではなく、薬剤消費量が巨大である-4。
国家特許を取得した新技術、「硫黄砒素を段階的に分離した金鉱石浮選技術」は、この難題に革新的な解決策を提供した-4。
技術路線は5段階に分かれている:
第一歩:研磨段階の選択的抑制
研磨過程で炭酸ナトリウム、硫酸亜鉛、ピロ亜硫酸ナトリウムからなる複合調整剤を添加し、鉱物表面が「切開」された直後に選択的に抑制する。4:2:1、総使用量1500-2000 g/t-4。
ステップ2:硫黄砒素の予備分離(等浮遊分離)
鉱山を研磨した後、エチル黄薬(40 g/t)、Z-200(20 g/t)と2#油(20 g/t)を加え、予備浮選を行った。このステップの目標は完全に分離するのではなく、浮遊性の近い硫黄、ヒ素担持金鉱物を一緒に浮上させ、「低ヒ素金粗精鉱」を獲得することである-4。
ステップ3:酸洗+有機抑制剤の深さ分離
これはプロセス全体の「神来の筆」である。低ヒ素金粗精鉱をまず希硫酸で洗浄し、鉱物表面に吸着した薬剤膜を破壊する。さらに腐植酸ナトリウムとアミノ酸メチルフォークリン酸(質量比2:1、総量100〜200 g/t)を加えて深さ分離を行った。最終的に低ヒ素金精鉱と高ヒ素金中鉱の2種類の製品を得て、それぞれ異なる製錬プロセスに入った-4。
ステップ4:高砒素担持金鉱強化浮選
最初の分離尾鉱に対して「強引張」戦略を採用した:硫酸銅(200 g/t)、ペンチル黄薬(150 g/t)とブチルアンモニウム黒薬(30 g/t)を添加し、残留した高砒素担持金鉱物を「すくい上げる」-4。
ステップ5:集中再粉砕再選択
各プロセスで発生した高ヒ素中鉱を合併し、さらに-0.037 mmまで70-90%(極細)を占め、低濃度(10-15%)条件下で強化浮選を行い、最終的に高ヒ素金精鉱を獲得した-4。
この技術の核心的価値は:硫黄砒素の「段階的強化分離」を実現し、「一鍋端」式の粗放作業を回避し、分離効果を高めるとともに、薬剤消費を大幅に低減-4。
硫黄砒素分離のほか、科学研究者は難処理金鉱を攻略するための新たな道を模索している。
カザフスタンの科学者は最近2つの革新技術を開発した-8:
酸化鉱に対して:堆積浸漬前に過酸化水素及び/又は酢酸ナトリウムを用いて前処理を行い、金の回収率を約7%高めることができる、2種類の試薬を併用した場合、回収率の向上幅は10%-14%-8
硫化鉱に対して:重力精鉱を濃縮し、強化シアン化処理を結合することにより、酢酸ナトリウムは追加的に約4%の回収率を高めることができ、同時に価格の高い伝統的な試薬の一部を代替することができ、生産コストを下げることができる-8
有機炭素を含む「二重難処理金鉱」(金が加硫鉱物に包まれた+炭素質劫金)について、界面活性剤改質技術を探索した最新の研究-5。
研究チームはアニオン性、カチオン性、非イオン性の3種類の界面活性剤をテストした。その結果、アニオン界面活性剤(SDS)の改質効果が最も優れている――0.5 mM SDS処理後、金浸出率は53.1%から80.4%。機構研究によると、界面活性剤は静電作用とπ−π相互作用を通じて、炭素質表面の吸着部位を優先的に占有し、それによって金シアン錯体が「乗っ取られる」機会を減少した-5。
この発見は、高温焼成や化学酸化を必要とせず、薬剤の改質だけで回収率を大幅に向上させることができる、比較的簡単な前処理案を提供している。
難処理金鉱を攻略する過程で、環境保護型選鉱剤も重要な役割を果たしている。
最新の特許(CN 1170858555 B)は低毒性環境保護型金の選鉱方法を公開した-2を含む技術的特徴:
クエン酸ナトリウムアシストパルプ:研磨前にクエン酸ナトリウムを添加し、スラリー環境を最適化する
前処理剤解包:過硫酸ナトリウム、メチルイソブチルメタノール、低級アルコール、ドデシル硫酸ナトリウムなどからなる複合前処理剤を用いて、金粒の暴露困難な問題を解決する
ふくごうしんしゅつざい:環境保護型複合浸出剤を用いて金を浸漬し、伝統的なシアン化ナトリウムの代わりに
この方法の革新は、化学前処理と環境保護浸出剤を結合する、難浸漬金鉱における金粒の暴露困難に特化した問題-2。
近年の技術発展から見ると、難処理金鉱選鉱は3つの傾向を呈している:
1.「コンビネーションパンチ」戦略が主流に
ある薬剤や技術だけでは、複雑な処理困難な金鉱を攻略するのは難しい。硫黄砒素の段階的分離における「無機塩調整剤+酸洗+有機抑制剤」の組み合わせであれ、「酸化前処理+環境保護浸出」の組み合わせであれ、多種の技術協力作戦の構想を体現している。
2.精密化、知能化制御
伝統的な「経験的」添加剤はデータ駆動によって置換されている。モルタル電位、pH値、イオン濃度などのパラメータをオンラインでモニタリングすることにより、薬剤使用量のリアルタイム最適化を実現し、指標を向上させることができ、コストを低減することができる。
3.グリーン化、低毒性化の転換
難処理金鉱を攻略すると同時に、環境保護の赤い糸も引き締まっている。低毒性、生分解性の薬剤は伝統的な猛毒化学品の代わりになりつつあり、処理が難しい鉱石についても例外ではない。
難処理金鉱に直面している企業にとって、以下の点は注目に値する:
まず技術鉱物学の研究をする:難処理金鉱のタイプは千差万別で、まず「難」がどこにあるのかをはっきりさせなければならない。小包、金強奪、それとも有害元素妨害か。これは技術ルートを選択する前提です。
段階的分離は「一鍋端」より優れている:硫黄砒素分離の例によると、複雑な問題を複数のステップに分解してそれぞれ解決し、往々にして「強圧強張」よりも効率的で、経済的である。
最先端テクノロジーの進展に注目技術の感度を維持し、成熟した新技術を適時に導入することは、企業のコスト削減と効率化の突破口になる可能性がある。
環境保護と効率性を両立:低毒性環境保護選鉱剤の難処理金鉱分野への応用は、グリーン転換は必ずしも効率を犠牲にすることを代価とする必要はないことを証明した。
金鉱を処理するのは難しく、かつて選鉱技師を悩ませた「頑石」だった。現在、硫黄砒素の段階的分離、環境保護型浸出剤、界面活性剤の改質などの技術の突破に伴い、これらの「硬い骨」は一緒にかじられている。
「選択できる」から「選択できる」まで、「高毒」から「低毒」まで、金鉱の選鉱技術の進化を処理するのは難しく、金鉱業全体が粗放から微細へ、高汚染からグリーンへと持続可能な発展論理を屈折させた。難処理金鉱の攻略は、資源利用率だけでなく、鉱業の将来の競争力にもかかわる。