一、导言
跟着易浸金矿资源的日益干涸，含砷金矿的开发日益显出其重要性。含砷金矿一般皆归于难处理矿石，其资源的开发使用是世界性难题。砷黄铁矿(毒砂)、雌黄和雄黄是含砷金矿中首要的砷矿藏。砷黄铁矿是最常见的载金矿藏之一，常包裹有细涣散的微粒金，在此情况下，矿石既使进行超细磨也不能使金微粒完全解离。由此，含砷金矿的预处理工艺是当今黄金提取技能科技攻关的主导方向之一，其难点是金与神化物(首要成分是毒砂)以及黄铁矿的联系非常亲近，金往往以微细粒状况被包裹在其间，或存在于毒砂或黄铁矿的单个晶体之间。当金与毒砂共生时会生成黑色或黑褐色的表面膜掩盖在金的表面。上述现象导致在提金工艺中金的收回率很低。为了进步其收回率，有必要对矿石进行预处理以尽可能地脱除其间的砷，这是现在采金业中要点研讨的方向。
二、焙烧氧化预处理
焙烧氧化法是有色金属选冶中的传统工艺，也是处理含金硫化矿，特别是含炭质硫化矿最通用的牢靠办法。焙烧的意图是使硫化物分化以露出金粒，使砷、锑的硫化物呈氧化态蒸发掉、炭质物焚烧或失掉活性;使显微或亚显微细粒金相对富集，以便为下一步化浸金供给杰出的动力条件。焙烧是多相化学反响进程，其首要影响要素有：温度、反响物和生成物的物化性质(粒度、孔隙度、化学组成等)、气流运动特性、气相中氧的浓度等。温度的挑选和条件的操控尤为重要，故焙烧法对操作参数和给料成分非常灵敏，常构成过烧或欠烧，使焙砂的浸出率不高。传统的焙烧工艺在焙烧进程中会开释许多SO2、As2O3等有毒气体，严峻污染环境;炉气的收尘净化设备杂乱、操作费用高。但焙烧法简略、牢靠，并可归纳收回S、As等元素的长处使入乐此不疲。为了处理欠烧、过烧及环境污染等缺陷，多年来.科技作业者不断研讨探究，使焙烧工艺和设备不断完善和开展。就设备而言，从单膛炉开展到多膛炉，由固定床开展到流态化欢腾焙烧。昆明理工大学矿业工程黄金课题组研发了多段控温、制粒内热焙烧体系，取得杰出作用;工艺方面，由一段开展到两段或多段焙烧，由空气到富氧焙烧。此外，在传统工艺的基础上，开展了加盐固硫、砷焙烧法，处理了硫、砷氧化物逸出构成环境污染的问题，减轻了尾气净化及除尘担负。氧化与硫酸化焙烧、复原焙烧、氧化焙烧及加盐焙烧等是近年来在传统焙烧法基础上开展起来的一些新式焙烧工艺。这些办法除了具有传统焙烧工艺某些特征外，都具有各自的特征。
氧化和硫酸化焙烧广泛用于处理Fe、Cu、Cu-Ni、Co、Mn、Zn、Sb等硫化矿，使重金属转变为易溶的金属氧化物或硫酸盐，使铁变成难溶的氧化铁，使炭质物焚烧As、Sb、Se、Pb呈气态氧化物蒸发。经过焙烧金的提取率大为进步。
加盐焙烧是针对含S、As较高的金矿用传统焙烧工艺环境污染大、尾气净化担负重的问题而开展的技能，是在焙烧物猜中参加适量的无机盐混合焙烧，以到达固化S、As的意图，常用的盐类为Na2CO3/NaHCO3和钙盐(CaCl2，Ca(OH)2)。
氧化焙烧虽是一种老练的工业办法，且脱As作用较好，但焙烧进程生成As2O3和SO2(含As2O3时难以制硫酸)，构成严峻的环境污染。并且焙烧还生成不蒸发的盐及砷化物，使As不能完全脱除。Au被易熔的Fe和As的化合物包裹而钝化，化处理含Fe焙砂时也达不到高的收回率，要溶解钝化膜需求进行碱性或酸性浸出，再磨碎、浮选等附加作业。用氧化焙烧法虽可进步Au的收回率，但在工业上不易完成。由此可见，该法在不远的将来，必将被其它办法所代替。
三、湿法化学预处理
(一)常压碱浸预处理
常压碱浸预处理是在常压下经过增加化学试剂对矿石的有关组分进行氧化和处理，其介质是碱性的。
对某含砷金精矿进行了常温、常压强化碱浸预处理的实验研讨，该金精矿中的多金属矿藏首要以金属硫化物为主，首要为黄铁矿、毒砂、斜方砷铁矿。实验选用物理与化学归纳别离办法，使用边磨边浸工艺，其主体设备选用塔式磨浸机对含砷金精矿进行超细磨，然后在常温、常压下使用强化预处理拌和槽进行强化碱浸预处理，然后脱砷、脱硫或使金与硫化物充沛化离，再进行化浸金，到达高效提金的意图。该办法具有环保、工艺简略、流程短、出资小等长处。
(二)常压酸处理
常压酸处理通常是只用过一硫酸对难浸矿石进行氧化处理。过一硫酸是一种氧化性比H2O2更强的氧化剂，在pH值较低时是安稳的，过一硫酸是经过在浓硫酸中参加H2O2取得的：
H2O2+H2SO4(浓)=H2SO5+H2O
过一硫酸可氧化硫化矿，对砷黄铁矿氧化作用更佳，Lakshaanan(据G.V.Weert，1988)曾报导过用过一硫酸完成相似于水相氧化的作用。与传统焙烧和加压氧化法比较，其处理费用更低，尽管如此，该法却没有得到工业使用。
(三)湿法氯化法
水氯化法被用于含炭质金矿的直接提金，与提金不同的是，预处理所用的试剂不是，而是次氯酸盐、高价盐和铜盐以及氯化钠等。高价铁盐和铜盐是一系列硫化矿藏预浸出的抱负氧化剂。实验标明，高价铁盐浸出硫化物从难到易的次序为：辉钼矿、黄铁矿、镍黄铁矿、辉钻矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、磁黄铁矿;高价铜盐浸出硫化物从难到易的次序为：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿。经过硫化物的分化，可使包裹的金粒得到开释，然后易于化浸出。
(四)HNO3分化法
使用HNO3氧化砷黄铁矿可使原猜中的硫化物充沛分化，然后使Au成倍地富集，这有利于Au的收回。前苏联用HNO3处理砷金矿，As和S被氧化成亚和硫酸，然后到达充沛化离包裹金的意图，浸出渣化提金收回率>95%。该法酸耗0.18～0.6t，但通入氧气或空气可加快氧化进程，使HNO3耗量下降1/2～1/3。前苏联巴依可夫冶金研讨所曾用5%～10%HNO3在75～85℃、固-液比1∶7.5的常压条件下处理含Au黄铁矿及砷黄铁矿1小时，并通入氧气或空气，Fe98%、As97%和S92%溶解于溶液中，Au留于渣中，氧化提金收回率可达94%～96%，KCN单耗3～4kg/t精矿。工艺进程发生的有毒氧化氮气体经过吸收再生HNO3后回来作业。广东有色研讨院以此法处理新疆克拉玛依金矿酸耗量939kg/t。从HNO3氧化分化的一些目标能够看出，用该法处理后Au的浸出率高达95%以上。但该法的丧命缺陷就是酸耗太大，尽管用加压氧浸的办法可下降HNO3耗用量，但每吨矿仍需0.1～0.3t。HNO3需求在350℃下蒸馏再生，这在工业上难以完成，并且As不光得不到使用，还需固化处理，能够以为该法在工业上使用的可能性极小，除非Au的档次非常高，否则是不经济的。
(五)热压化学预处理
众所周知，在密闭容器中进行热压氧浸出可进步反响速度，在较短的时间内到达反响结尾。把热压氧浸出用于难浸矿石的预处理，可进步金的化率、下降耗，缺陷是设备的耐压耐腐蚀的要求很高，初期出资和生产成本都较高。热压氧化法首要用于预处理硫化矿和砷黄铁矿，依据介质环境的不同，分为热压氧酸浸和碱浸。热压氧酸浸可用于闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、铜锌硫化矿、镍钴硫化矿、含金黄铁矿、砷黄铁矿的预处理;热压氧碱浸首要是指热压氧浸，其原理是一些金属阳离子能与构成可溶性的合作物，一起在热氧压条件下，许多S被氧化SO42-。
四、细菌氧化预处理
细菌预氧化的研讨适当活泼，早在20世纪60年代，前苏联在对砷金矿进行细菌浸出的作业中发现了新的溶解自养性氧化铁硫杆菌，使用这种耐砷的细菌分化砷黄铁矿及黄铁矿等，能使其包裹Au取得解离，作用机理和加压氧化进程完全一致，细菌起到催化氧化的作用。在细菌作用下，许多矿藏的分化氧化进程可加快几十倍，乃至几百倍。经浸出60～120小时，毒砂的氧化率可达80%～90%;对浸渣实施化处理时，小型实验结果标明，经生物氧化后化期间金浸出率进步30%～50%。细菌浸出一般在25～35℃常压下进行，用压缩空气向矿浆供氧并拌和以强化反响进程。细菌氧化及提金作业大致可分为：1、细菌培育基培育铁硫杆菌等，制备pH1.5～2.5的硫酸细菌浸液;2、细菌催化氧化脱除砷、硫;3、预处理所得渣再进行化(或用其它办法)，提金预处理溶液用细菌活化后再使用。
中国科学院微生物研讨所关于细菌氧化法也做了多年的作业。1980年在广西平果上岭金矿进行了砷金精矿脱砷实验，精矿含As<6%、固-液比1∶5、温度30～35℃、pH1.5～2.5、细菌数>1085个/mL、拌和5～6昼夜(或多段浸出)、浸渣用HCl洗刷、脱砷率约90%，Au收回率>90%。后来在新疆克拉玛依金矿也进行了相似研讨，取得了杰出作用。近年来人们关于细菌优选、培育及遗传繁衍等一系列研讨及砷金矿分化方面取得了可喜开展。从细菌氧化法的原理和工艺能够看出，该法具有设备简略、试剂耗费少等共同的长处，可是也存在着周期过长、As等有价元素得不到收回等缺陷。
五、其它预处理技能
(一)真空脱砷法。该法是根据在真空条件下，砷黄铁矿热分化时构成的产品As具有较大的蒸气压而蒸发的特征，是在真空条件下对砷金矿脱As的一种有用办法。在有黄铁矿存在时，加热时分出的S、As构成的硫化物或金属As，可用冷凝器堆积，扫除的气体不需求专门净化。
(二)蒸发熔炼法。该法脱As比较完全，技能经济目标好，处理才能大，能够处理冶炼厂的各种中间产品。我国湘西金矿对含金硫化锑矿的冶炼，选用低料柱鼓风炉蒸发熔炼再电解分金的工艺流程，Au和Sb的收回率别离约95%和93%，并可归纳收回Pb、Cu、Ni和Fe等金属。每100g黄金的冶炼加工费仅约30元。不过该法存在烟尘中含Au高的问题，且烟气带来的污染问题也较为严峻。
(三)离析焙烧法。将精矿进行死烧完全脱硫、砷，发生的高浓度烟气另行处理，产出的热焙砂配入必定量的复原剂和氯化剂进行离析，离析产品经选矿得到高档次精矿。
六、结语
高砷金矿预处理技能日益受到重视是黄金开发的必然趋势，并得到选矿界的广泛重视，取得了必定的开展。但是，含砷难处理金矿资源的特征是多种多样的，预处理技能的研讨有待于进一步深化与开展。在自主开发新技能、新工艺的一起，要加大科研投入，并不断学内外的先进技能，使用其经历使含砷难处理金矿资源的预处理技能到达工业化使用的腾跃式开展。
跟着易浸金矿资源的日益干涸，含砷金矿的开发日益显出其重要性。含砷金矿一般皆归于难处理矿石，其资源的开发使用是世界性难题。砷黄铁矿(毒砂)、雌黄和雄黄是含砷金矿中首要的砷矿藏。砷黄铁矿是最常见的载金矿藏之一，常包裹有细涣散的微粒金，在此情况下，矿石既使进行超细磨也不能使金微粒完全解离。由此，含砷金矿的预处理工艺是当今黄金提取技能科技攻关的主导方向之一，其难点是金与神化物(首要成分是毒砂)以及黄铁矿的联系非常亲近，金往往以微细粒状况被包裹在其间，或存在于毒砂或黄铁矿的单个晶体之间。当金与毒砂共生时会生成黑色或黑褐色的表面膜掩盖在金的表面。上述现象导致在提金工艺中金的收回率很低。为了进步其收回率，有必要对矿石进行预处理以尽可能地脱除其间的砷，这是现在采金业中要点研讨的方向。
二、焙烧氧化预处理
焙烧氧化法是有色金属选冶中的传统工艺，也是处理含金硫化矿，特别是含炭质硫化矿最通用的牢靠办法。焙烧的意图是使硫化物分化以露出金粒，使砷、锑的硫化物呈氧化态蒸发掉、炭质物焚烧或失掉活性;使显微或亚显微细粒金相对富集，以便为下一步化浸金供给杰出的动力条件。焙烧是多相化学反响进程，其首要影响要素有：温度、反响物和生成物的物化性质(粒度、孔隙度、化学组成等)、气流运动特性、气相中氧的浓度等。温度的挑选和条件的操控尤为重要，故焙烧法对操作参数和给料成分非常灵敏，常构成过烧或欠烧，使焙砂的浸出率不高。传统的焙烧工艺在焙烧进程中会开释许多SO2、As2O3等有毒气体，严峻污染环境;炉气的收尘净化设备杂乱、操作费用高。但焙烧法简略、牢靠，并可归纳收回S、As等元素的长处使入乐此不疲。为了处理欠烧、过烧及环境污染等缺陷，多年来.科技作业者不断研讨探究，使焙烧工艺和设备不断完善和开展。就设备而言，从单膛炉开展到多膛炉，由固定床开展到流态化欢腾焙烧。昆明理工大学矿业工程黄金课题组研发了多段控温、制粒内热焙烧体系，取得杰出作用;工艺方面，由一段开展到两段或多段焙烧，由空气到富氧焙烧。此外，在传统工艺的基础上，开展了加盐固硫、砷焙烧法，处理了硫、砷氧化物逸出构成环境污染的问题，减轻了尾气净化及除尘担负。氧化与硫酸化焙烧、复原焙烧、氧化焙烧及加盐焙烧等是近年来在传统焙烧法基础上开展起来的一些新式焙烧工艺。这些办法除了具有传统焙烧工艺某些特征外，都具有各自的特征。
氧化和硫酸化焙烧广泛用于处理Fe、Cu、Cu-Ni、Co、Mn、Zn、Sb等硫化矿，使重金属转变为易溶的金属氧化物或硫酸盐，使铁变成难溶的氧化铁，使炭质物焚烧As、Sb、Se、Pb呈气态氧化物蒸发。经过焙烧金的提取率大为进步。
加盐焙烧是针对含S、As较高的金矿用传统焙烧工艺环境污染大、尾气净化担负重的问题而开展的技能，是在焙烧物猜中参加适量的无机盐混合焙烧，以到达固化S、As的意图，常用的盐类为Na2CO3/NaHCO3和钙盐(CaCl2，Ca(OH)2)。
氧化焙烧虽是一种老练的工业办法，且脱As作用较好，但焙烧进程生成As2O3和SO2(含As2O3时难以制硫酸)，构成严峻的环境污染。并且焙烧还生成不蒸发的盐及砷化物，使As不能完全脱除。Au被易熔的Fe和As的化合物包裹而钝化，化处理含Fe焙砂时也达不到高的收回率，要溶解钝化膜需求进行碱性或酸性浸出，再磨碎、浮选等附加作业。用氧化焙烧法虽可进步Au的收回率，但在工业上不易完成。由此可见，该法在不远的将来，必将被其它办法所代替。
三、湿法化学预处理
(一)常压碱浸预处理
常压碱浸预处理是在常压下经过增加化学试剂对矿石的有关组分进行氧化和处理，其介质是碱性的。
对某含砷金精矿进行了常温、常压强化碱浸预处理的实验研讨，该金精矿中的多金属矿藏首要以金属硫化物为主，首要为黄铁矿、毒砂、斜方砷铁矿。实验选用物理与化学归纳别离办法，使用边磨边浸工艺，其主体设备选用塔式磨浸机对含砷金精矿进行超细磨，然后在常温、常压下使用强化预处理拌和槽进行强化碱浸预处理，然后脱砷、脱硫或使金与硫化物充沛化离，再进行化浸金，到达高效提金的意图。该办法具有环保、工艺简略、流程短、出资小等长处。
(二)常压酸处理
常压酸处理通常是只用过一硫酸对难浸矿石进行氧化处理。过一硫酸是一种氧化性比H2O2更强的氧化剂，在pH值较低时是安稳的，过一硫酸是经过在浓硫酸中参加H2O2取得的：
H2O2+H2SO4(浓)=H2SO5+H2O
过一硫酸可氧化硫化矿，对砷黄铁矿氧化作用更佳，Lakshaanan(据G.V.Weert，1988)曾报导过用过一硫酸完成相似于水相氧化的作用。与传统焙烧和加压氧化法比较，其处理费用更低，尽管如此，该法却没有得到工业使用。
(三)湿法氯化法
水氯化法被用于含炭质金矿的直接提金，与提金不同的是，预处理所用的试剂不是，而是次氯酸盐、高价盐和铜盐以及氯化钠等。高价铁盐和铜盐是一系列硫化矿藏预浸出的抱负氧化剂。实验标明，高价铁盐浸出硫化物从难到易的次序为：辉钼矿、黄铁矿、镍黄铁矿、辉钻矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、磁黄铁矿;高价铜盐浸出硫化物从难到易的次序为：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿。经过硫化物的分化，可使包裹的金粒得到开释，然后易于化浸出。
(四)HNO3分化法
使用HNO3氧化砷黄铁矿可使原猜中的硫化物充沛分化，然后使Au成倍地富集，这有利于Au的收回。前苏联用HNO3处理砷金矿，As和S被氧化成亚和硫酸，然后到达充沛化离包裹金的意图，浸出渣化提金收回率>95%。该法酸耗0.18～0.6t，但通入氧气或空气可加快氧化进程，使HNO3耗量下降1/2～1/3。前苏联巴依可夫冶金研讨所曾用5%～10%HNO3在75～85℃、固-液比1∶7.5的常压条件下处理含Au黄铁矿及砷黄铁矿1小时，并通入氧气或空气，Fe98%、As97%和S92%溶解于溶液中，Au留于渣中，氧化提金收回率可达94%～96%，KCN单耗3～4kg/t精矿。工艺进程发生的有毒氧化氮气体经过吸收再生HNO3后回来作业。广东有色研讨院以此法处理新疆克拉玛依金矿酸耗量939kg/t。从HNO3氧化分化的一些目标能够看出，用该法处理后Au的浸出率高达95%以上。但该法的丧命缺陷就是酸耗太大，尽管用加压氧浸的办法可下降HNO3耗用量，但每吨矿仍需0.1～0.3t。HNO3需求在350℃下蒸馏再生，这在工业上难以完成，并且As不光得不到使用，还需固化处理，能够以为该法在工业上使用的可能性极小，除非Au的档次非常高，否则是不经济的。
(五)热压化学预处理
众所周知，在密闭容器中进行热压氧浸出可进步反响速度，在较短的时间内到达反响结尾。把热压氧浸出用于难浸矿石的预处理，可进步金的化率、下降耗，缺陷是设备的耐压耐腐蚀的要求很高，初期出资和生产成本都较高。热压氧化法首要用于预处理硫化矿和砷黄铁矿，依据介质环境的不同，分为热压氧酸浸和碱浸。热压氧酸浸可用于闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、铜锌硫化矿、镍钴硫化矿、含金黄铁矿、砷黄铁矿的预处理;热压氧碱浸首要是指热压氧浸，其原理是一些金属阳离子能与构成可溶性的合作物，一起在热氧压条件下，许多S被氧化SO42-。
四、细菌氧化预处理
细菌预氧化的研讨适当活泼，早在20世纪60年代，前苏联在对砷金矿进行细菌浸出的作业中发现了新的溶解自养性氧化铁硫杆菌，使用这种耐砷的细菌分化砷黄铁矿及黄铁矿等，能使其包裹Au取得解离，作用机理和加压氧化进程完全一致，细菌起到催化氧化的作用。在细菌作用下，许多矿藏的分化氧化进程可加快几十倍，乃至几百倍。经浸出60～120小时，毒砂的氧化率可达80%～90%;对浸渣实施化处理时，小型实验结果标明，经生物氧化后化期间金浸出率进步30%～50%。细菌浸出一般在25～35℃常压下进行，用压缩空气向矿浆供氧并拌和以强化反响进程。细菌氧化及提金作业大致可分为：1、细菌培育基培育铁硫杆菌等，制备pH1.5～2.5的硫酸细菌浸液;2、细菌催化氧化脱除砷、硫;3、预处理所得渣再进行化(或用其它办法)，提金预处理溶液用细菌活化后再使用。
中国科学院微生物研讨所关于细菌氧化法也做了多年的作业。1980年在广西平果上岭金矿进行了砷金精矿脱砷实验，精矿含As<6%、固-液比1∶5、温度30～35℃、pH1.5～2.5、细菌数>1085个/mL、拌和5～6昼夜(或多段浸出)、浸渣用HCl洗刷、脱砷率约90%，Au收回率>90%。后来在新疆克拉玛依金矿也进行了相似研讨，取得了杰出作用。近年来人们关于细菌优选、培育及遗传繁衍等一系列研讨及砷金矿分化方面取得了可喜开展。从细菌氧化法的原理和工艺能够看出，该法具有设备简略、试剂耗费少等共同的长处，可是也存在着周期过长、As等有价元素得不到收回等缺陷。
五、其它预处理技能
(一)真空脱砷法。该法是根据在真空条件下，砷黄铁矿热分化时构成的产品As具有较大的蒸气压而蒸发的特征，是在真空条件下对砷金矿脱As的一种有用办法。在有黄铁矿存在时，加热时分出的S、As构成的硫化物或金属As，可用冷凝器堆积，扫除的气体不需求专门净化。
(二)蒸发熔炼法。该法脱As比较完全，技能经济目标好，处理才能大，能够处理冶炼厂的各种中间产品。我国湘西金矿对含金硫化锑矿的冶炼，选用低料柱鼓风炉蒸发熔炼再电解分金的工艺流程，Au和Sb的收回率别离约95%和93%，并可归纳收回Pb、Cu、Ni和Fe等金属。每100g黄金的冶炼加工费仅约30元。不过该法存在烟尘中含Au高的问题，且烟气带来的污染问题也较为严峻。
(三)离析焙烧法。将精矿进行死烧完全脱硫、砷，发生的高浓度烟气另行处理，产出的热焙砂配入必定量的复原剂和氯化剂进行离析，离析产品经选矿得到高档次精矿。
六、结语
高砷金矿预处理技能日益受到重视是黄金开发的必然趋势，并得到选矿界的广泛重视，取得了必定的开展。但是，含砷难处理金矿资源的特征是多种多样的，预处理技能的研讨有待于进一步深化与开展。在自主开发新技能、新工艺的一起，要加大科研投入，并不断学内外的先进技能，使用其经历使含砷难处理金矿资源的预处理技能到达工业化使用的腾跃式开展。
