隨著黃金選冶技術(shù)的發(fā)展，對(duì)低品位金礦的開發(fā)利用日益引起人們的重視。堆浸提金工藝已成為處理低品位含金氧化礦石的有效方法。因其投資和生產(chǎn)費(fèi)用均低于炭漿法，用于處理低品位含金氧化礦石、廢石堆及丟棄的含金尾礦等均有顯著經(jīng)濟(jì)效益，故堆浸工藝在黃金生產(chǎn)中廣為推廣。美國(guó)是采用堆浸提金工藝處理低品位含金氧化礦石最早且收益最好的國(guó)家之一，占美國(guó)黃金總產(chǎn)量的35% 以上。

我國(guó)采用堆浸工藝起步較晚，80年代 初才開始用于工業(yè)生產(chǎn)。目前河南、 河北、陜西、云南、貴州、內(nèi)蒙古、 吉林、遼寧、湖南、新疆等省相繼用該工藝處理低品位金礦石，據(jù)貴州金石開選礦科技有限公司統(tǒng)計(jì)，僅河南省從1982年至1993年 就堆浸了100多萬(wàn)t礦石，生產(chǎn)規(guī)模也 從每堆幾百t到幾千t，甚至萬(wàn)t以上。堆浸的含金礦石類型有:石英脈、蝕變巖、角礫巖、斑巖、硅化碳酸鹽、鐵帽及熱液變質(zhì)巖等類型的氧化礦石。 1988年陜西雙王金礦(角礫巖型)進(jìn)行了萬(wàn)t堆浸工業(yè)試驗(yàn),1988～1992年新疆薩爾布拉克金礦(砂礫巖型)做了10萬(wàn)t堆浸工業(yè)試驗(yàn)、哈巴河縣賽都金礦(石英脈型及破碎蝕變巖型)進(jìn)行了2萬(wàn)t制粒堆浸工業(yè)試驗(yàn)，均取得較好效果。當(dāng)前，我國(guó)堆浸礦山 的生產(chǎn)指標(biāo)為:浸出率平均65～70%， 總回收率60%～65%，成本55～68 元/t礦。

堆浸法雖具有工藝簡(jiǎn)單、流程不復(fù)雜、基建投資少、操作容易、成本低和見效快的優(yōu)點(diǎn)，但影響該工藝的生產(chǎn)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益的因素是很多的，若處理不好仍有虧損的可能。金石開選礦科技有限公司現(xiàn)就影響黃金堆浸工藝的十大問(wèn)題剖析如下：

1、礦石結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)性質(zhì)
就一般而言，礦石結(jié)構(gòu)疏松，裂隙發(fā)育者，則其滲透性都較好，有利于氰化物溶液對(duì)礦石內(nèi)部的滲透和擴(kuò)散， 使金得到充分的溶解，因此，其浸出速度較快。如湖南新邵縣高家坳金礦屬泥質(zhì)砂巖型，礦石滲透性良好，對(duì)該礦作生產(chǎn)調(diào)試時(shí)，曾進(jìn)行過(guò)測(cè)試， 當(dāng)噴淋浸出后第二天取樣化驗(yàn)，結(jié)果貴液含金濃度為4g/m3以上，已超過(guò) 吸附要求(吸附要求貴液濃度>1.0g/m3)。反之，如果礦石結(jié)構(gòu)致密或含 粘土較高，則不利于浸出，不但浸出 速度慢，而且浸出率也較低。如河南 靈寶樊岔金礦為含金石英脈型，該礦于1988年進(jìn)行過(guò)7萬(wàn)t級(jí)堆浸工業(yè)試 驗(yàn)，終因礦石致密，滲透性差，浸出 率低(40%左右)而失敗。由此可見，礦石結(jié)構(gòu)對(duì)堆浸影響極大。如礦石中含有炭質(zhì)物料，將會(huì)妨礙溶 液進(jìn)入被其包裹的礦石顆粒中，從而 嚴(yán)重地阻礙金的溶解，并且具有活性 的炭能吸附已溶金，致使金隨尾礦流 失。礦石中如含有銅、鉛、鋅、砷、鐵等 非貴金屬的化合物，也影響金的溶 解、如用鋅置換貴液，則其效果較差，且會(huì)增加氰化物的消耗。另外，如果氰化溶液中的硫離子濃度 達(dá)到5× 10－7，則會(huì)降低金的溶解速 度，黃藥和二硫代磷酸鹽等浮選劑也會(huì)降低金的溶解速度。
2、礦石粒度
礦石粒度的大小對(duì)浸出率的影響很 大，一般而言，粒度愈小，則所需浸出時(shí)間愈短，而浸出率也愈高。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，若細(xì)粒級(jí)含量過(guò)多 (指－0.074mm含量超過(guò)35%以上)， 則會(huì)影響浸出率(一般降低3～5%左右)。這是因?yàn)榧?xì)粒級(jí)過(guò)多會(huì)使礦堆 表面結(jié)板而形成溝流、影響溶液滲透之故。

3、原礦中粘土含量 
原礦中粘土含量的多少對(duì)浸出有明顯 的影響。研究證明，當(dāng)粘土被氰化溶液潤(rùn)濕以后，體積會(huì)膨脹。其體積增 大率達(dá)２５～30%。這將導(dǎo)致礦堆孔隙度及溶液滲透速度的降 低。當(dāng)粘土含量從15% 增加到60%時(shí)，溶液的滲透速度從25cm/d降到0.4cm/d，而浸出時(shí)間則 從15d增至125d。

對(duì)粘土含量高的礦石而言，溶液滲透速度隨浸出時(shí)間的變化而變化，當(dāng)浸出第10d時(shí)，溶液滲透速 度達(dá)到最大值6L/t礦·d。其后則由于 粘土礦物的膨脹，而礦堆孔隙度降低，故溶液滲透速度減至3.5～4L/t礦 ·d。

4 、pH值

在浸出過(guò)程中，氰化溶液必須保持一 定的堿度，以防止氰化物分解。因 此，pH值要控制在9.5～11之間，如 果過(guò)高，則金的溶解速度會(huì)相應(yīng)地降低，如湖南高家坳金礦，1993年生產(chǎn) 期間，由于筑堆時(shí)對(duì)石灰用量控制不 嚴(yán)，pH值達(dá)12以上，致使礦石表面 形成一層薄膜，從而影響了金的溶解速度，延長(zhǎng)了浸出時(shí)間。當(dāng)pH> 11.5時(shí)，對(duì)金的溶解有明 顯的抑制作用。這是由于在高pH值時(shí)，在礦石表面生成過(guò)氧化鈣薄膜而阻止其與氰化物反應(yīng)之故。
5、氰化物濃度
當(dāng)氰化物濃度在 0.05%以下時(shí)，金、銀的溶解速度隨著氰化物濃度的增大而直線上升，若 繼續(xù)提高濃度則金、銀的溶解度僅緩 慢上升而已，直至氰化物濃度增大到 0.1%時(shí)為止。當(dāng)濃度超過(guò)0.1%以上時(shí)，金、銀的溶解速度便逐漸下降。 因此，在實(shí)際生產(chǎn)中必須注意到，并 非氰化物濃度愈高，金、銀的溶解速 度愈快。而金、銀在低濃度氰化物溶液中其溶解速度較快的原因，是氧在其中的溶解速度及其在稀溶液中擴(kuò)散 速度均較大所致。氧在低濃度氰化物 溶液中的溶解度幾乎是恒定不變的， 所以，用低濃度氰化物溶液浸出礦石時(shí)，金、銀的溶解速度均很大，但各種非金屬礦的溶解度卻很小，這樣，氰化物的消耗量可以減少到最低限度。湖南高家坳金礦堆浸廠進(jìn)行生產(chǎn) 調(diào)試時(shí)，采用低濃度氰化溶液噴淋浸 出。結(jié)果證明，在低濃度溶液中 ((0.03%～0.08%)金溶解速度較快， 噴淋后第二天貴液含金濃度便達(dá)到吸 附要求。不但速度快，而且大大地降 低氰化物的用量，據(jù)計(jì)算，處理一噸 原礦消耗氰化鈉僅135g/t（廣西鑫寶礦業(yè)龍?zhí)两鸬V為100g/t左右），用量 為國(guó)內(nèi)同類型堆浸礦山的1/3～1/4， 低于國(guó)外的先進(jìn)水平。

關(guān)于氰化物濃度與金的溶解速度的關(guān)系問(wèn)題，貴州金石開選礦科技有限公司工程技術(shù)人員認(rèn)為:當(dāng)氰化物濃度低時(shí)，金的溶解速度只取決于氰化物溶液的濃度。反之，當(dāng)氰化物濃度高時(shí)，金溶解速度與氰化物濃度無(wú)關(guān)， 而取決于氧的濃度。在不同氰化物濃度下，金的浸出率隨時(shí)間長(zhǎng)短而變化，即如果要求達(dá)到同樣的浸出率，低濃度時(shí)所需時(shí)間可能長(zhǎng)些。當(dāng)氰化物濃度為0.025%時(shí)，達(dá) 到80%的浸出率需要25d，而氰化物 濃度為0.1%時(shí)，要達(dá)到上述的浸出率只需5d。所以，在實(shí)際生產(chǎn)中必須全 面權(quán)衡氰化物消耗量、浸出時(shí)間和成 本等諸方面相關(guān)因素統(tǒng)一考慮。

金石開公司根據(jù)堆浸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，建議當(dāng)處理金礦時(shí)，氰化物濃度應(yīng)控制在0.03～0.08%的 范圍內(nèi)，銀為0.1%～0.15%。

6、礦堆高度
礦堆高度取決于礦石的性質(zhì)，一般滲透性好的礦石，礦堆可以高一些，否則反之。目前我國(guó)堆浸礦山平均高為 2～4m，國(guó)外為4～8m，但隨著筑堆設(shè)備的改造和更新，堆高己達(dá)10～18m。美國(guó)已對(duì)一個(gè)61m高的礦堆進(jìn)行了試驗(yàn)，這表明對(duì)某些礦石適于筑高堆浸出。礦堆究竟多高才合適，可通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。生產(chǎn)實(shí)踐表明，礦堆太高會(huì)影響其下部礦石的供氧量及滲透性，從而會(huì)降低浸出率。

礦堆高度直接影響成本，但隨著礦堆的增高，底墊費(fèi)用及管理費(fèi)也相應(yīng)的減少。金石開公司實(shí)驗(yàn)室柱浸試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，礦柱高度增加，將會(huì)導(dǎo)致浸出率的降低。堆高從6.1 m增至18.3m，堆浸費(fèi)用可降低3～3.5元/t礦，但浸出率也將降低5%左右。兩者熟優(yōu)，礦山可進(jìn)行核算。

為了減少生產(chǎn)費(fèi)用，金石開公司建議采用階梯式堆浸法較為合理。我國(guó)吳家林金礦曾用于生產(chǎn)獲得了成功。該法就是充分利用地形的自然坡度修建堆場(chǎng)。即第一堆噴淋浸出結(jié)束后不必卸堆，可在原堆的基礎(chǔ)上繼續(xù)堆礦，只要底墊不破，可連續(xù)堆3～5 層，堆高可達(dá)15～25m。
7、噴淋強(qiáng)度
實(shí)踐表明：適當(dāng)增大噴淋強(qiáng)度，可以縮短浸出時(shí)間，提高浸出率。同時(shí)加強(qiáng)了溶液與礦石之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，起到強(qiáng)化擴(kuò)散作用。我國(guó)堆浸礦山的噴淋強(qiáng)度為8～12L/m2·h，國(guó)外為10～20L/m2·h。噴淋 強(qiáng)度大，雖然具有一定優(yōu)點(diǎn)，但由于氰化溶液與空氣接觸機(jī)會(huì)增多，而氰化物的氧化、損失也隨之增加。故噴淋強(qiáng)度過(guò)高對(duì)生產(chǎn)是不利的。
噴淋強(qiáng)度對(duì)貴液濃度(含金品位)的影 響。當(dāng)噴淋強(qiáng)度大于11.5L/m2·h時(shí)，貴液濃度明顯下降。 隨著噴淋強(qiáng)度的增高，金濃度與雜質(zhì) 總濃度比(CAU/ΣC雜質(zhì))則減少。

8、浸出時(shí)間
浸出率隨浸出時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。浸出周期的長(zhǎng)短與金的嵌布特性、礦石粒度及滲透性有關(guān)。軟高嶺土礦(I、Ⅱ)和軟石灰、片巖(I、Ⅱ)的金浸出率與浸出時(shí)間的關(guān)系，軟石灰、片巖的滲透性良 好，故浸出速度快、時(shí)間短，浸出率高?，F(xiàn)場(chǎng)堆浸的時(shí)間通常為實(shí)驗(yàn)室柱浸試驗(yàn)時(shí)間的3～6倍。根據(jù)1993年對(duì)湖南高家坳金礦堆浸進(jìn)行測(cè)定結(jié)果表明:浸出第10d,浸出液含 金占最終浸出總金量的35％，第15d占50%以上，至第20d達(dá)最高峰，占最終浸出金量的90%。這時(shí)由大部分的金已被浸出，故20d以后浸出液含金量開始趨于平緩狀態(tài)。生產(chǎn)證明，如原礦中金品位為2.0～ 3.5g/t，規(guī)模5000～7000t/堆，堆 高 為3.5～4. 5m，則浸出時(shí)間30～35d即可完成(不包括筑堆、洗礦和卸堆)。
9、溶液中的氧

巴爾斯基等人用氮、氧及其混合氣體 于0.1%氰化鈉溶液中，在不同氧濃度的情況下，測(cè)定金的溶解速度隨氧濃度的增高而加快。氧在水中的溶解度隨溫度和液面上氧分壓的變化而變化，主要取決于所處海拔標(biāo)高下當(dāng)?shù)氐拇髿鈼l件，水中的氧濃度最大在5～l０mg/L的范圍內(nèi)。
含金礦石在進(jìn)行堆浸氰化時(shí)，其他礦物和有機(jī)物等同樣要消耗溶液中的溶解氧。因此，在氰化過(guò)程中，氧的總消耗量通常會(huì)超過(guò)反應(yīng)時(shí)理論上所需 氧量的幾百倍，甚至上千倍。所以， 在堆浸過(guò)程中，適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充氧是有利的。金石開公司通過(guò)礦堆鼓氣浸出試驗(yàn)結(jié)果表明，向礦堆鼓入空氣，可提高金的溶解速度。溶液中的不必飽和，而浸出時(shí)間明顯縮短。鼓氣后浸出時(shí)間 由45d降到32d。
10、溫度
金在氰化物溶液中的溶解速度，隨著溫度的升高而加快，在85℃時(shí)為最大。當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，金溶解速度將大大地減慢。升高溫度，能加速氰化反應(yīng)，提高金的浸出率。堆浸是在自然環(huán)境的氣溫下進(jìn)行的，為了在冬季繼續(xù)進(jìn)行浸 出，適當(dāng)?shù)靥岣呓鲆旱臏囟仁怯欣摹?jù)說(shuō)用加熱器對(duì)溶液加溫在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上是可行的。因此，設(shè)有溶液加溫系的堆浸礦山，即使在－10℃ 的氣溫下仍能進(jìn)行噴淋浸出，故加溫浸出很適用于我國(guó)東北和西北地區(qū)的堆浸。