目录1.序言(1)2难处理金矿的工艺矿物学特点(1)2．1难处理金矿的工艺矿物学特点(1)2.2我国难处理金矿类型和特征(1)3难浸金矿的预处理主要方法(1)3.1细菌氧化法(1)3.1.1含金硫化矿物生物氧化的细菌(2)3.1.2细菌氧化含金硫化矿的机理(2)3.1.3细菌氧化工艺(2)3.1.4影响细菌浸金效果的主要因素(3)3．2氧化焙烧法(4)3.2.1概述(4)3.2.2氧化焙烧原理(5)3．2.3加石灰氧化焙烧法(5)3.3加压氧化法(6)3.3.1概述(6)4难浸金矿三种预处理方法的比较及评价(8)5难处理金矿的其他预处理方法(9)结束语(11)致谢(11)参考文献(12)浅谈难浸金矿的预处理技术1.序言随着易处理金矿的不断开采，可直接氰化提取的易浸金矿床资源日趋枯竭，难处理（难浸）金矿已成为金矿的重要新资源。
据估计，全世界现在至少有三分之一的金产量产自难处理金矿，储量约占全国金矿地质储量的30%，现已探明的难处理金矿存在选冶联合金回收率低和氰化物耗量高等问题。
因此，如何有效并可持续地开发利用难处理金矿石已成为金的提取研究中最重要的研究课题，也是我国黄金工业迫切需要解决的技术难题之一。
对于难处理金矿，直接用氰化物处理浸出其金矿石和浮选精矿，很难获得满意的回收率，并会消耗大量的氰化物，为了解决这一难题，目前已研究出针对不同矿石的各种预处理方法，即常规氧化焙烧、热压（加压）浸出和细菌氧化法。
2难处理金矿的工艺矿物学特点2．1难处理金矿的工艺矿物学特点从工艺矿物学上看难处理金矿中金的赋存状态和矿物组成方面的原因阻碍了金的氰化浸出，可归结为物理包裹和化学干扰两类。
化学状态，氰化浸出时金也不易接触到氰化物溶液。
包裹金的主题矿物主要是黄铁矿和砷黄铁矿（毒砂），其次为铜、铅和锌的硫化物。
物理包裹是目前最主要和最重要的难金浸金矿类型，也是目前研究最多解决得较好的一类难浸金矿。
对于化学干扰，主要是指矿石中存在耗氰、耗氧和吸附金的物质等，干扰氰化过程，造成金矿石难浸。
2.2我国难处理金矿类型和特征我国黄金资源大多属易选冶矿，也有相当数量的难处理金矿床。
我国难处理金矿资源比较丰富，现已探明的黄金地质储量中，约有1000t左右属于难处理金矿资源，约占探明储量的1/4。
这类资源分布广泛，在各个产金省份中均有分布。
其中，贵州，云南、四川、甘肃、青海、内蒙、广西、陕西等西部省份占有较大比重，辽宁、江西、广东、湖南等省区也有较大的储量。
主要的资源矿区如：广西金牙金矿（30t）、贵州烂泥沟矿区（52t）、贵州紫木函矿区（26t）、贵州丫他矿区（16t），云南镇源冬瓜要矿区（10t），甘肃舟曲坪定矿区（15t），甘肃岷县鹿儿坝矿区（30t），辽宁凤城（38t），广东长坑矿区（25t），安徽马山矿区（14t）等。
造成这些矿石难处理的原因是多方面的，矿石中金的赋存状态和矿物组成是最根本的原因，根据工艺矿物学的特点分析，国内难处理矿金矿资源大体上可分为三种主要类型。
第一种为高砷、碳、硫类型金矿石，在此类型中，含砷3%以上，含碳1%～2%，含硫5%～6%，用常规氰化提金工艺，金浸出率一般为20%～50%，且需消耗大量的NaCN，采用浮选工艺富集时，虽能获得较高的金精矿品位，但精矿中含2砷、碳、锑等有害元素含量高，而给下一步提金工艺带来影响。
第二种为金以微细粒和显微形态包裹于脉石矿物及有害杂质中的含矿石，在此类型中，金属硫化物含量少，约为1%～2%，嵌布于脉石矿物晶体中的微细粒金占到20%～30%，采用常规氰化提金，或浮选法浮集，金回收率均很低。
第三种为金与砷、硫嵌布关系密切的金矿石，其特点是砷与硫为金的主要载体矿物，砷含量为中等，此种类型矿石采用单一氰化提金工艺金浸出提标较低，若应用浮选法富集，金也可以获得较高的回收率指标，但因含砷超标难以出售。
3难浸金矿的预处理主要方法3.1细菌氧化法3.1.1含金硫化矿物生物氧化的细菌已发现的能用于生物湿法冶金的微生物有20余种，分别属于硫杆菌属、铁杆菌属、嗜酸嗜热的硫叶菌属和异氧菌、真菌及酵母菌。
现在用于工业上预氧化金矿石的细菌主要有四种：氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化铁铁杆菌、氧化硫铁杆菌。
优良菌种的获取是微生物技术的核心。
这些细菌主要生长在金属硫化矿床和煤炭矿床的酸性矿水中，经过分离、筛选及驯化等培养步骤，可用于金属提取的湿法冶金中。
3.1.2细菌氧化含金硫化矿的机理在难浸金矿中，存在能被细菌氧化的硫化物，如黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂等。
这些载金硫化物氧化，依靠嗜酸细菌如氧化亚铁硫杆菌和中温嗜热细菌氧化硫化矿物，使包裹金的黄铁矿和毒砂氧化，暴露出自然金，然后采用浸出法提金，从而形成细菌预氧化金矿石-浸出提金工艺。
也可通过浮选等方法富集后，获得金精矿，再从细菌预氧化浸出提金，从而形成浮选-金精矿细菌预氧化-浸出提金工艺。
细菌氧化硫化矿有直接作用和间接作用两种方式。
直接作用指细菌细胞与金属硫化物固体之间直接紧密接触，通过细菌内特有的铁氧化酶和硫氧化酶直接氧化金属硫化物而释放出金属。
间接作用指利用氧化铁硫杆菌的代谢产物（硫酸高铁和硫酸）与金属硫化物起氧化还原反应，硫酸高铁被还原为硫酸亚铁或产生元素硫，金属则以硫酸盐形式溶解，而亚铁被氧化成高铁，元素硫被细菌氧化成硫酸，从而形成了一个有效的氧化还原浸出循环体系，但在矿石氧化过程中，细菌的直接和间接作用常常是同时进行的，并以不同的比例存在。
综合研究报道，细菌浸出硫化铜矿、辉铜矿和高硫锰矿时，大多为细菌间接作用的结果，反应通式如下：4FeSO4+O2+2H2SO4→2Fe2（SO4）3+2H2O（细菌作为催化剂）MS+Fe2（SO4）3→MSO4+2FeSO4+S细菌浸出黄铜矿和黄铁矿时，细菌的直接氧化起主导作用，反应式分别为：(在细菌的参与下及催化作用)CuFeS2+4O2→FeSO4+CuSO44FeS2+15O2+2H2O→2Fe2（SO4）3+2H2SO4毒砂是最常见的载金矿物，它的细菌氧化溶解浸出，细菌的直接和间接作用起效果，细菌通过催化作用促进矿物溶解，并从中获取自身生长代谢所需的能量。
其机理如同电化学氧化一样，首先发生阳、阴极反应，具体可表示为：阳极反应：FeAsS→Fe2++As3++S+e-阴极反应：O2+4H++4e-→2H2O反应生成的As3+迅速发生水解：As3++3H2O=H3AsO3+3H+然后再细菌作用下进行氧化过程，其中三价铁离子与砷酸反应生成砷酸铁沉淀。
对于直接作用和间接作用在浸出过程的重要性，科研工作者一直试图研究清楚，以便强化和改进浸金工艺。
鉴于大多数细菌吸附于矿粒上，溶液中游离细菌数量很少；同时有研究表明，细菌代谢产生的硫酸高铁其浸出效果优于纯化学药剂的浸出效果。
3.1.3细菌氧化工艺从工艺上看，难浸金矿石的生物浸取和溶解，从微生物化学作用的本质上看是一致的。
细菌氧化典型流程图如下菌液溶液沉降循环多级细菌氧化可采用槽式细菌氧化法和生物堆浸法等方法进行。
对生物氧化法提金的经济效益很大的有两个参数。
（1）由细菌分解的硫化矿数量；细菌分解硫化矿物的速度。
微生物氧化用于难浸矿石的一个重要特点是，可以利用含金硫化矿物间相对反应速度的差异。
与迅速完成氧化硫化矿物的焙烧和加压氧化不同，微生物氧化速度进行得较慢。
如果金矿石或精矿的金主要包裹在毒砂中，而反应活性较高的毒砂会先于黄铁矿氧化。
3.1.4影响细菌浸金效果的主要因素影响细菌浸金效果的因素很多，主要为：金矿石或金精矿性质、微生物因素、物理化学因素和工艺技术因素等。
（1）微生物因素，包括菌种选择及驯化培养液，细菌的适应性及有害组分等。
（2）物理化学因素主要包括PH值、温度、氧化的电位、充气量等。
PH值在细菌氧化过程中，要控制好PH，才能使需要的细菌大量繁殖而使生化过程有效进行，一般控制PH值在1.5-2.0，当PH<0.7时，细菌的生长被抑制。
温度是细菌氧化含砷硫金精矿时的最重要控制因素，最适宜的温度要比细菌可能繁殖的温度上限低几度。
T.f细菌适宜温度为28-35度。
氧化还原电位可以指示反应系统氧化能力强弱，实验表明，氧化还原电位的增加和细菌活性增强及其对溶液性质的改变时一致的。
充气量在细氧化过程中，所用设备主要是搅拌反应槽。
3．2氧化焙烧法3.2.1概述焙烧可使硫化物分解、砷和锑以氧化态挥发、含碳物质失去活性、显微细粒状的金富集。
该工艺具有适应性较强、操作费用较低、综合回收效果好的优点。
缺点是容易造成过烧和欠烧，生成的SO2及As2O3会对环境造成污染。
生产中常用的焙烧方法有两段焙烧、固硫固砷焙烧和球团包衣焙烧。
两段焙烧工艺采用两个焙烧炉，第一段是低温焙烧，温度为450～500℃，主要用于除砷。
第二段是高温氧化，温度是600～650℃以除去硫；固硫固砷焙烧是加入固定剂使矿样中的砷形成硫酸盐和砷酸盐，该工艺既不放出有毒气体，又可使被包裹的金充分暴露。
采用的固定剂有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠、氧化镁、碳酸镁等；球团包衣焙烧是将砷硫精矿和粘结剂形成的球团表面覆盖一层由砷硫固定剂组成的包衣层，焙烧时产生的As2O3、SO2气体被固定剂形成的砷酸钙和硫酸钙包裹起来以防止向外扩散污染环境难处理金矿焙烧氧化法提金难处理金矿焙烧氧化法提金此法是基于金矿中的黄铁矿、砷黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、有机碳等载金矿物在高温条件下氧化焙烧，全部或部分除去砷、硫、锑、有机碳等有害杂质，使金颗粒暴露出来并形成多孔状焙砂，有利于随后氰化物浸金过程的进行。
氧化焙烧法发展至今，已在生产中应用了数十年。
进入20世纪80年代后，氧化焙烧的工艺和设备都得到进一步提高与改进，如采用了先进的流态化焙烧（沸腾焙烧）技术。
例如1986年在西澳大利亚Lancefield金矿建成400t/d的流态化焙烧炉处理浮选金精矿。
按焙烧方式的不同，还可以将氧化焙烧法分类为：一、传统氧化焙烧法通常是在回转窑或平底式焙烧炉内进行空气焙烧。
根据原料中砷和硫含量的高低，可以采用一段或两段焙烧。
当原料中含砷和硫低时，用一段氧化焙烧；原料中含砷和硫高时，采用两段氧化焙烧，第一段在较低温度下弱氧化性或中性气氛中焙烧脱砷；第二段在较高温度下强氧化气氛中焙烧脱硫和脱碳。
此法具有工艺成熟、操作简便、生产费用较低等优点，因此国内外比较普遍应用，但存在有毒烟气污染环境问题。
例如，我国湖南湘西黄金洞金矿是在工业上采用回转窑氧化焙烧法处理含砷硫化物金精矿进行脱砷和脱硫的。
二、富氧焙烧法是在焙烧过程中通入氧气进行焙烧。
与空气焙烧法相比，富氧焙烧的优点是强化和缩短了焙烧过程；能为硫酸厂产出制酸用的高浓度SO2烟气，并显著降低烟气量，从而减少了烟气对环境的污染；由于氧化较充分，产出的焙砂质量高，有利于金的浸出。
但富氧需要制氧机，设备与运转的费用较高。
三、闪速焙烧法闪速焙烧炉是一个悬浮系统，被处理物料由气流承载，热燃烧空气通过喷嘴从炉低进入炉内，物料则从喷嘴上方直接进入热气流中；细小颗粒立即被气流夹带和反应，粗大颗粒则向喷嘴方向下降，在喷嘴处遇到高速气流被夹带，随着向炉内方向喷射床变稀薄而达到平衡。
因此，该焙烧炉对粗颗粒而言是返混式反应器，对细颗粒而言而是单向流反应器。
四、固化焙烧法是利用矿石原料中的碳酸盐或者添加适量的钙盐或钠盐，使矿石中的有害杂质砷和硫在焙烧过程中大部分转变成不挥发的砷酸盐和硫酸盐而固定于焙砂中，从而降低排放烟气中的As2O3和SO2浓度，有利于环境保护。
根据固化的目的不同，又可分为固砷脱硫焙烧和固砷硫焙烧两种。
前者是将砷固定于焙砂内，而硫氧化挥发成SO2制酸；后者是将砷和硫都固定于焙砂中。
添加钙盐固化焙烧工艺，采用石灰制粒固化焙烧处理难浸金矿取得成功，已在美国Crotez金矿和Syama金矿获得应用。
添加钠盐（如Na2CO3、NaHCO3）固化焙烧时，能获得孔隙多的焙砂，有利于金的浸出；但固定剂的成本高，焙砂中形成的砷酸盐溶解后需要进行中和沉淀二次处理，该法目前尚处于试验研究阶段。
近年来，由于循环流态化床技术、密闭收尘系统、固化焙烧与富氧焙烧联合使用的成功，以及用闪速焙烧炉取代传统的回转窑工艺，使得焙烧氧化法又得到了新的发展。
3.2.2氧化焙烧原理氧化焙烧温度一般维持在450摄氏度到750摄氏度之间，其基本反应为：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO212FeAsS+29O2=4Fe3O4+3As4O6+12SO2硫化矿的氧化焙烧是个复杂过程，一般来说，这些中间反应产物是磁黄铁矿和磁铁矿，最终产物才是赤铁矿。
这些中间反应过程和其产物可表示为：黄铁矿磁黄铁矿磁铁矿赤铁矿。
虽然赤铁矿是焙烧的最终产物，但由于温度、氧的流速等操作条件的变化以及矿石中锑、铅等物质的存在，往往会使焙砂用常规氰化变得难浸。
影响从焙砂中提取黄金的因素是焙烧温度、焙砂中残余硫量和焙砂的硫酸化程度，在这三者之中焙烧温度最为关键。
因此，焙烧时高温可以使某些成分熔化而使金被包裹，高温往往形成致密铁颗粒，而不是海绵焙砂，致密铁颗粒使金回收率降低。
而低温又使硫燃烧不完全，形成残余硫，残余硫对黄金提取主要消耗氧和氰化物。
其反应式为FeS+6CN-+O2Fe（CN）64-+SO44-2S2O32-+CN-+O22SCN-+2SO42-难浸金矿石或精矿石的焙烧工艺首先把回转窑、马弗炉用于焙烧。
沸腾焙烧有投资低、维修少和更好控制的优点，很快成为成熟工艺。
早期的沸腾焙烧炉是鼓泡型，现已使用循环式沸腾焙烧炉，其优点在于固体循环高，流态化更强，系统作业更稳定;工艺过程可以得到很好的控制，脱碳彻底、硫氧化完全、金的回收率高，给料粒度范围大，可以往焙烧炉内直接喷入燃油和使用富氧焙烧，可以很好地实现余热回收、烟气处理乃至无污染工艺，并且与加压氧化法相比投资和生产成本较低。
3．2.3加石灰氧化焙烧法传统焙烧法历史悠久，工艺成熟，且适应性强、技术可靠、操作简单;还可以综合回收硫、砷等有价值的元素，当前仍广泛使用。
可是，该方法会产生大量SO2、As2O3等有毒气体，严重污染环境；炉气的收尘净化装置复杂，流程长，增加生产费用，降低了企业的经济效益。
加钙焙烧法是在传统焙烧法的基础上发展起来的一种新工艺。
它既保留了原氧化焙烧法的优点，又能将硫、砷固定在焙砂中而不放出有毒气体，避免了环境污染，减轻了收尘负担，具有良好潜在发展趋势。
加钙熔烧法固硫砷的基本原理为含金硫化矿精矿与石灰加水混合，制成球团，放进焙烧炉以500OC温度焙烧，炉内发生的一系列化学反应如下：CaO+H2OCa(OH)2Ca（OH）2CaO+H2OS+O2SO22CaO+2SO2+O22CaSO4最终生成物CaSO4留在焙砂中，经测定硫的固定率达95%，加钙固硫、砷焙烧法与传统的氧化焙烧法比较，除焙烧前需添加石灰制球团外，以后的焙烧氰化工艺流程与常规氰化法完全相同。
3.3加压氧化法3.3.1概述加压氧化法始于20世纪50年代有色冶金工业中，用于从硫化矿精矿（如硫化锌精矿）中提取有色金属，后来由于以加拿大SherrittGordon公司为代表的一些单位卓有成效的工作，该方法已成为预处理含硫、砷金矿石或精矿的有效手段。
由于高温氧化作用使金精矿等矿物结构、性质发生改变，致使原来被包裹的金充分暴露，有利于氰化浸出。
加压浸出法的优点：首先，使精矿中的硫化物转变为S元素或硫酸盐，不产生SO2，防止了有害气体的排放；其次，物料中的铁能沉淀为赤铁矿副产品，约含有60%（质量）的铁，可直接销售，减小了尾矿的处置；另外，加压浸出厂与焙烧炉不同，工艺过程的严格控制不是关键因素。
加压浸出工艺能使难浸物料变得易于浸出与氰化，通常金属回收率较高。
加压浸出法对矿石（含有4%~5%的硫就能进行自热氧化）和精矿都可进行处理，甚至能处理硫品位较低的精矿，如在某些情况下直接处理矿石，可获得更高的金属回收率。
同时，便于处理一些环境敏感杂质，工艺过程中不排放SO2或As2O3。
加压氧化可在酸性和碱性介质中进行，但由于试剂（NaOH）费用高和砷（Na3AsO4）难处理的问题，阻碍了碱性加压法的发展，所以多数企业采用在酸性介质中进行加压浸出。
因此，氧气（约60％）与中和处理（约40％）的费用是加压浸出工艺中最大的两项直接费用。
目前，砷、硫和铁在加压氧化处理过程中的浸出机理大多是在研究金精矿热压氧化预处理过程中发展来的。
金精矿热压氧化预处理过程中涉及砷、硫和铁的矿物主要有砷黄铁矿、黄铁矿和磁铁矿。
2加压氧化法的反应机理，酸性加压浸出法是目前常用的金精矿处理方法。
在预处理金精矿中一般都应采用高于S熔点（119℃）的温度，最好采用170℃以上的温度，以便于黄铁矿和砷黄铁矿完全氧化，使S0的生成量最少。
因为硫会使金包裹，并且在加压氧化过程中硫化物不发生反应，甚至会增加后续氰化处理的试剂用量，所以应尽量减少S元素的生成量。
目前，采用加压氧化法预处理金精矿的工艺，一般是在温度为170~225℃、压力为1100~3200KPa及氧分压为350~700KPa的条件下进行，并且在1~3h内使硫化物基本上达到完全氧化，难浸金完全解离。
加压氧化的原理：在酸性介质中，硫化物、铁化合物与砷化物发生高温氧化的主要反应包括硫化物全部被氧化成硫酸盐，反应过程中产生的Fe2+被氧化成Fe3+，砷被氧化成砷酸盐。
在金精矿预处理过程中，砷和铁的沉淀率以及沉淀物的性质和组分均与温度、酸浓度、硫酸盐总浓度、矿浆浓度、硫化矿成分金品位及脉石组分的性质和数量有关。
一般情况下，在加压浸出过程中可使80%~98%的砷和60%~95%的铁沉淀。
进一步处理酸性氧化浸出液时（无论是否预先进行固—液分离，用石灰将酸性废液中和至pH约为10~11，此时，砷酸铁、硫酸钙及其他金属的氢氧化物将沉淀出来），能以沉淀物形式除去所有污染环境的杂质，而被解离的金仍保留在氧化浸渣中，以便用常规方法进行回收。
美国EPA（环境保护署）标准毒性试验证明这类固体废料无毒。
为了解决高温加压预氧化工艺在工业化过程中遇到的问题，根据不同的矿性，还可采用碱性加压和低压催化氧化预处理等工艺。
砷黄铁矿（FeAsS）反应机理金精矿在硫酸和硫酸铁大量存在且在适宜温度的条件下，S0主要是由砷黄铁矿和磁黄铁矿的氧化产生的。
熔融的S0能够有效捕集未反应硫化物，从而阻碍了载金硫化物的进一步氧化，影响金的回收率。
此外，熔融S0会包裹金颗粒并增加氰化物和氧气的消耗量，严重影响金的氰化浸出。
因此，硫化矿物氧化反应在温度高于120℃的条件下进行，最适宜的温度应高于175℃，这样硫化物及中间产物S0能被彻底氧化为硫酸盐。
当氧化温度＞160℃时，硫被氧化成硫酸：FeAsS+O2+H2SO4+H2OH3AsO4+FeSO4Fe7S8+H2SO4+O24+S0+H2OFe7S8+Fe（SO4）3FeSO4+S02+H22SO4从以上情况来看，氧化金属硫化物时确实会产生S0，并在待浸矿物上形成厚厚的保护层，但实际上，在高温条件下，砷黄铁矿中所有S均可转化为SO42-。
黄铁矿和磁黄铁矿在高温条件下的氧化也具有相似的机理。
同时，Fe+和As3+也会被进一步氧化为相应的Fe3+和砷酸盐等。
4FeAsS+13O2+6H2O=4H3AsO4+4FeSO42FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO42Fe7S8+31O2+2H2O=14FeSO4+2H2SO44FeSO4+2H2SO4+O2=3Fe2（SO4）3+2H2OFe2（SO4）33AsO44+3H2SO42HAsO2+O2+2H2O=2H3AsO4工艺及设备酸性加压氧化工艺过程包括:物料准备、氧化前酸预处理、加压氧化、氧化后矿浆冷却及固液分离、洗涤处理及金银的氰化浸出作用等。
氧化前的预处理是用硫酸或矿浆洗涤酸将原矿或浮选精矿中的碳酸盐分解。
加压氧化是该工艺的主要作业，目的是在高温度高压条件下把硫化物完全氧化成硫酸盐，该过程主要在高压釜中进行。
加压氧化一方面使硫化物氧化，另一方面也会导致贱金属和脉石矿物的部分溶解。
洗涤系统的主要目的是在金回收之前，除去耗氰物质和可能形成泥渣的铅、铁、镁等。
伴生矿物的影响伴生矿物决定了加压氧化工艺的选择，同时也决定了该工艺的设备投资和生产成本，因此，伴生矿物在加压氧化工艺中起着很大的影响。
碱性加压氧化碱性加压氧化原理为，当在碱性介质中加压氧化时，黄铁矿及毒砂的氧化反应4FeS2+16NaOH+15O2=2Fe2O2+8Na2SO4+8H2O2FeAsS+10NaOH+7O2=Fe2O2+2Na2SO4+2Na3AsO4+5H2O在100-200摄氏温度，PH7-8时，碱性加压浸出产生一种由Fe2O3组成的残渣，而矿石中的硫和砷则以硫酸盐和砷酸盐形式被完全溶解。
硝酸盐催化氧化法基本原理是在水溶液中无催化剂存在时，由于氧在水中的溶解度较低，造成在硫化矿表面上的阴极还原速度很低，因此硫化矿氧化反应速度很慢，只有当温度及氧压很高时，氧对硫化矿的氧化速度才较快。