硝酸预氧化法提金—Arseno法浸金工艺

    Arseno工艺是阿辛诺矿冶公司研制成功的一种低温和低压氧化浸金工艺，只需在100℃和700 kPa氧压下进行，浸出硫化物不到15min就可使其全部分解。故易于在工业生产中推广应用。Arseno工艺是硝酸氧化法的另一变种，浸出过程起主要作用的是亚硝酸而不是硝酸，相应的平衡为：

                                   2N0₂+H₂0 ==== HNO₂+HN0₃

                                    3HN0₂ ==== HN0₃+2N0+H₂0

    由于氧化速度快，浸出时间短，因而不会有大量的沉淀生成。所有的铁、砷和硫酸盐均在溶液里，这样使金得到富集，对随后的氰化浸出是很有利的。
    矿浆从反应器卸人气体分离器中，以回收在反应过程中所产生的气体。这种气体可返回反应器中作为催化剂的原料。经测定99%以上的硝酸盐试剂仍可返回工艺过程中循环使用。溶液中的硝酸盐浓度在0.2~3 mol/L之间变化。
    从气体分离器中排出的矿浆，是一些含金的固体残渣和含可溶性铁、硫和砷的溶液。在处理矿石时，这种溶液可通过添加石灰石和石灰中和。用石灰、岩大约可达到80%的中和率，然后再用石灰使其达到完全中和。经中和处理后的矿浆可用常规的方法，如炭浆法回收金。
    用这种方法处理精矿时，从气体分离器中排出的矿浆先进行固液分离。从精矿浸出工序中所得到的固体残渣的质量，通常只占给矿质量的10%~20%，所以工厂金回收工序的规模是很小的。
    用Arseno工艺对矿石和精矿所作的对比试验结果见下表。

    金的浸出速度一般很高，所以停留时间以低于12h比较合适。由固液分离工序所得的溶液，用石灰进行处理，以控制杂质的含量。这时生成的沉淀物中含有硫酸钙、赤铁矿和砷酸铁。对这些沉淀物的稳定性已进行过试验，所得结果表明它们能适于堆存在尾矿池中。
    Arseno矿冶公司对世界很多矿床中的金矿石（包括那些金被包裹在黄铁矿、白铁矿或砷黄铁矿中的含金矿石）进行试验，而且都取得了良好的效果，证明这是处理难选金矿的一种经济有效的新工艺。Arseno法的特点是采用低压氧化，并且所需的处理时间短。与其他几种工艺相比具有如下的优点：
    ①这种工艺对物料中的含硫量不太敏感。用这种方法对含硫量在1%~50%的各种物料进行试验时，都已获得良好的结果。由于硫化物矿被溶解了，因而含在硫化物矿中的金就可在下一步氰化处理时得到回收。对试验过的很多种物料来说，金的提取率可达到95%以上。
    ②与传统的焙烧工艺相比，Arseno工艺除能提高金的回收率以外，还可省去处理SO₂气体和As₂0₃产品的工序。矿石或精矿中的硫被氧化成硫酸盐，并且在下一步可沉淀为硫酸钙，存在于物料中的砷被氧化成砷酸盐，并且可用铁沉淀为砷酸铁。
    ③高压氧化浸出法需在压力为1000~1200 kPa、温度为200℃的条件下进行（浸出时间约90 min)。而采用本工艺时，只需在100℃和700 kPa左右的条件下进行，并且浸出速度很快（不到15min就可使硫化物完全分解），易于在工业生产上实现。
    ④Arseno法不需增加辅助工序就可使银达到很高的回收率。又因在浸出过程中没有形成黄钾铁矾沉淀，因此所有溶解了的银都很容易从溶液中进行回收。
    加拿大温哥华的培根·唐纳德森联合者公司（Bacon，Donaldson＆Associate）和美国科罗拉多州的哈曾(Hazen)研究所都对这种Arseno工艺进行过大量的研究，证实了该工艺的许多优点，Arseno法已有工厂生产实例。近年来，我国许多地区发现含砷的金矿石，急待开发和利用。因此，探索和制定脱砷提金新工艺，也已成为我国黄金生产和科研工作的当务之急。国内外在处理这类矿石，广泛采用精矿焙烧脱砷，随后再对烧渣进行氰化，对环境污染十分严重。
    1987年秋，一座连续操作的半工业试验工厂已投产。这个中间试验厂在处理低品位硫化物矿时，其处理能力为1 t/d。已完成试验结果证明，这种工艺是能够连续操作的，并且很易将它们扩大到工业规模使用。中间试验对两个矿床的样品进行试验，就硫化物矿的氧化和下一步金的回收情况看，所得结果还是比较好的。
    据报道，采用Arseno工艺的投资和生产费用，日处理25t精矿的工厂的全部装备费用为350万加元，日处理的100t精矿为800万加元，设计和转让费为25万加元。这种Arseno工艺的经济效益，精矿直接处理费用1.54加元/t精矿，其中药剂费用占31.5%、水电等占22%、维修管理占15.4%、工资占26.1%。
    另据报道，加拿大City资源公司已决定投资1.1亿美元，开发它在昆士兰夏洛特岛的圣纳勒（Cinola )金矿（不列颠哥伦比亚省最大的一座金矿）。建设工作在1988年铺开，1989年10月正式投产。每天开采矿石6 600 t，入选矿石品位2.5g/t。因矿石中含有黄铁矿和白铁矿，属难选矿石。用常规的氰化法难以回收金，故决定采用这种低温低压条件下进行的Arseno工艺。预计头两年金的生产成本为7.3美元/g（207美元/oz）。
    实践证明，Arseno法对预处理难浸出的金矿石和精矿是一个比较好的方法。