难选冶技术的研究与开发一直被美国、南非、澳大利亚、加拿大等国所重视。目前所应用的预处理工艺基本上是由国外开发研究并率先后在工业中加以利用的。这些工艺开发应用,也使国外大部分己探明的难处理资源基本上都能得到经济合理、安全环保的开发利用。除极微细的碳质难浸金矿仍缺乏有效的处理办法外,目前,世界黄金的总产量己有1/3左右是产自于难浸金矿。
从国外对难选冶技术的研究路线和应用效果可以看出,难选冶技术的主要关键在于预氧化或预选除去碳质矿物的“劫金”性,因此所谓的难选冶技术主要即是指预处理技术。目前已经开发应用或正在研究的预处理技术有焙烧工艺、加压氧化工艺、细菌氧化工艺、化学氧化工艺、以及氯化法和含硫试剂氧化法等,从国外预处理工艺的发展趋势和应用程度分析,焙烧氧化、加压氧化工艺和细菌氧化这三种预处理工艺将会成为未来难处理金矿的基本工艺技术。
焙烧是难处理金矿石的较古老而传统的预处理方法,象早期使用的多膛炉焙烧、回转窑焙烧,马弗炉焙烧,随着技术的进步和市场的需求,近十几年来开发出的两段沸腾焙烧和原矿循环沸腾炉焙烧给这一传统工艺的工业应用带来新的生机。近十年中,世界各地新建焙烧氧化厂十多座。较为有代表性的应用矿山如美国的Jerritt Canyon和Big Spring以及南非的New Consort 等金矿。
焙烧工艺优点是适应性相对较强,(可处理含碳质的难浸金矿),*作费用相对较低,(当含硫80%以上时,很容易自然进行),并且当矿石中含铜时,可通过的浸成水浸工艺综合回收铜。该工艺的缺点是对*作参数和给料成分变化比较敏感,容易造成过烧或欠烧,欠烧时矿石中的含硫和含砷矿物分解不充分,过烧时焙砂出现局部烧使焙砂的孔隙被封闭找点粒二次包裹,从而导致金的浸出率下降。再者焙烧时会产生二氧化硫和三氧化二砷,综合回收不利时,会严重污染大气与环境。从目前来看随着环保要求越来越严格,与工艺相配套的烟气治理成本将会大幅度提高。因此,该工艺将会受到湿法预处理工艺的挑战。为了更好地解决环保要求,降低能耗,增加焙烧强度、提高浸出率,焙烧工艺的技术也得到了一定的完善和发展,较近几年国外的研究机构正在开发研究热解––氧化焙烧法,闪速焙烧法和微波焙烧法等更加有效的焙烧技术,虽然目前均还处于试验研究阶段,但像微波焙烧工艺等已显示出了良好的工业应用前景。
热压氧化法在拉美国家被认为是较有效的预处理工艺。其分为酸性热压氧化和碱性热压氧化两种。碱性热压氧化由于仅适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低(<20%)的难处理金矿石,因而,相比较而言酸性热压氧化工艺的应用较为广泛。
酸性热压氧化基于在高温高压下,黄铁矿、毒砂等硫化矿物与氧发生反应,使矿物结构发生变化的机理,通过在酸性介质中的高温、高压下的的一系列反应,使被包裹的金暴露出来。达到氰化浸金的目的。1985年,美国麦克劳林提金厂****应用酸性热压氧化预处理工艺以来,美国、加拿大、巴西和巴布新加坡等国家先后建立了近10座应用该工艺的提金厂,这些提金厂大多数为日处理1000吨以上的大型原矿热压氧化工艺。如美国的Gold Strike Getchell。文该工艺对难处理金精矿也是比较不效的,巴西的Sao Renton、希腊的Olypias、巴布亚新几内亚的Porgora和加拿大的Campbell金矿则是处理金精矿的代表。
热压氧化工艺的优点在于黄铁矿和毒砂的氧化产物都是可溶的,因此,无论金颗粒多么细都会被解离,因而金的回收率较高,许多难处理金精矿经加压浸出后,浸出率高达98%以上,同时该工艺可以直接处理原矿,这对于不易于浮选富集的金矿石而言更加有效;由于采用的是湿法工艺流程,不带来烟气污染问题。缺点是:设备的设计和材质要求很高;由于压力*作及设备的防腐问题会带来一定的安全危险;与生物氧化法相比,*作和维护水平的要求更高;再者,基建投资费用较高,因而普遍认为只有建设大规模处理厂,经济上才比较合理。有文献提出,日处理量应在1200吨以上。
较近,澳大利亚Dominion矿物公司提出的超细磨––低温低压氧化技术(Activex),通过超细磨矿(5~15μm)提高了矿物质表面活性,降低工艺的氧化温度和压力,使反应釜材质,防腐问题变小,因此,可以预见该工艺在突破设备的压力和防腐问题后,工业应用的前景将会变得更加广阔。
线菌氧化技术是继热压氧化和焙烧氧化之后又一种具有强大生命力的预处理工艺,目前应用于槽浸氧化和堆浸氧化两个方面。后者主要用于从低品位的难处理金矿中回收金。该预处理技术有BIOX法和BacTech法两种。BIOX法是南非Gencor公司,1975年开始率研究开发的技术,从1986年首先在南非Fairview金矿建成10t/d规模的细菌氧化预处理厂以来,Gencor公司开始陆续地向国外金矿转让该项技术,并从1991年起陆续建成5座处理难选冶精矿的细菌氧化厂,分别是南非的Fairvew (40t/d),巴西的Sao Bento (150t/d) 澳大利亚的Harbour Light(40t/d)和Wiltuna(157t/d),加纳的