黄金等贵金属因储量稀少、品位低及矿石成分复杂等特点,因此其生产环节区别于传统有色金属,首先需要进行选矿,将贵金属成分富集后再进行冶炼加工。而此选矿环节通常耗能较大且可能会产生环境污染或造成安全危害,并且因为矿石成分复杂容易造成资源利用率低下。多年来,“高污染、高耗能”及资源利用率低等痛点一直制约贵金属行业的高质量发展,优化选矿效率和环保选矿是行业发展的必然方向。
全球贵金属矿石在品位及成分构成上存在较大差异,如我国的金矿主要以低品位矿和难选矿为主,而中亚、非洲地区则以高品位矿为主。不同贵金属矿石类型适用的选矿工艺、方法均有所差异。
目前,全球主流的贵金属选矿方法主要包括浮选法、化学浸出法以及两种方法的组合,原有的重选法、磁选法、混汞法等因工艺落后、污染严重或适用的砂矿日渐枯竭等因素已逐步被取代或仅适用于少数矿区。
贵金属选矿剂是指用于黄金、白银等贵金属选矿环节的化学药剂,主要使黄金、白银等贵金属与其他金属或非金属杂质分离,并使黄金、白银等贵金属富集。
根据适用不同的选矿方法,贵金属选矿剂可以分为浮选药剂和浸出药剂;根据选矿药剂产生的环境污染程度,贵金属选矿剂又可以分为环保型和非环保型药剂。
选矿剂类型 |
主要药剂类别 |
环保分类类型 |
技术特点 |
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浮选药剂 |
捕收剂 |
主要为非环保型、少部分为环保型 |
捕收剂是改变矿物表面疏水性,使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂,目的是提升浮选的富集效果。 |
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活化剂 |
活化剂是浮选药剂中,能够增强矿物表面对捕收剂的吸附能力的一类调整剂。用以通过改变矿物表面的化学组成,消除抑制剂作用,使之易于吸附捕收剂。 |
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抑制剂 |
抑制剂(又称为缓聚剂)是一种用来阻滞或降低化学反应速度的物质,作用与负催化剂相同。 |
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浸出药剂 |
传统氰化药剂 |
氰化钠 |
非环保型 |
目前最主流的选矿方法,全球接近90%的选矿剂使用氰化钠。碱金属氰化物的水溶液作溶剂,浸出金、银矿石中的金、银,然后从含金、银的溶液中提取金、银的方法。可适用于脉金、铜金矿、含金黄铁矿等自然金和伴生金、银矿床,具有成本低、回收率高等特点。氰化钠是属于无机剧毒物,对环境污染严重,需要遵守《危险化学品安全管理条例》。 |
环保氰化药剂 |
含氰基低毒浸出药剂 |
环保型 |
含氰基低毒浸出技术是在传统氰化法基础上进行的技术拓展,基于金的氰化反应原理,使用含氰基的有机物替代含氰根的无机物进行溶金,利用络合原理解决了大量游离氰根析出产生毒性的问题,避免了剧毒氰化物在贵金属浸出提取环节对环境造成的严重污染,有效降低了贵金属矿业公司生产过程中的污染物处置与环保成本支出。未来该类技术及产物将最有可能取代氰化钠、实现环保提金的目的。 |
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非氰药剂 |
硫脲剂、硫代硫酸氨、氯化法、多硫化合物、卤素及其化合物等 |
硫脲浸出过程要求在酸性介质中进行,对设备的耐腐蚀要求更高。同时,硫脲在浸出过程中易发生氧化、分解和水解等多种副反应,易导致硫脲药剂用量明显增加。 |
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硫代硫酸盐体系的稳定性较差,在氨溶液中硫代硫酸盐可氧化分解产生许多产物,导致浸金过程中硫代硫酸盐的消耗量很大。 |
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无毒性,无污染;选择性好,适用于含碳、铜及少量含砷、锑的低品位金矿石;浸出速度快,浸出率高。其缺点是稳定性差,使用过程中硫化氢和氨气会逸出,要注意密封。 |
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溶金能力强;浸金速度快;不需要预处理,对原料适应性强;环保设施费用低。但反应过程中硫化物易发生反应,因此会增大药剂消耗量;反应一般在高温高酸的条件下进行,对设备要求较高。 |
&苍产蝉辫;未来,随着环境保护和可持续发展理念的广泛普及,环保型贵金属选矿剂在我国选矿剂市场中的渗透率将保持快速提升的发展态势。预计到2025年我国及全球环保型贵金属选矿剂市场供给规模将分别增长到21.47亿元和59.50亿元,较2020年复合增长率分别为18.06%和17.99%。
2021年贵金属选矿剂市场规模约为549.24亿元,其中环保型贵金属选矿剂市场供给规模约为31.77亿元,占全球贵金属选矿剂市场规模的比重约为5.78%;非环保型贵金属选矿药剂市场规模约为517.47亿元,占全球贵金属选矿剂市场规模的比重为94.22%。
2021年我国贵金属选矿剂市场规模约为96.81亿元,环保型贵金属选矿剂市场规模的比重约为11.83%;非环保型贵金属选矿剂市场规模约为82.20亿元,占我国贵金属选矿剂市场规模的比重为88.17%。
随着全球范围内黄金矿山的涨幅趋于缓和,再生黄金逐渐成为贵金属增产的重要因素之一。2009年至2012年金价高位期间,在利润的驱使下,全球回收金产量达到一个小高潮,平均年供应大约1,759吨,增幅达46%。贵金属选矿剂,特别是浸出药剂,作为再生黄金生产的重要原料之一,其市场需求有望凭借回收金产量的增加而显现出新的增长点。
从环保型贵金属选矿剂细分市场内部而言,市场上已经形成规模化和产业化生产的公司仍是少数,大部分公司仍存在规模化与产业化瓶颈,竞争相对有限。目前国内主要公司包括:广西森合高新科技股份有限公司、河南绿金矿业科技有限公司、河南天之水化工有限公司、广西地生金化工有限公司、上海圣的新材料有限公司、沉阳金垚环保科技有限公司等公司。根据公开信息查询,目前该领域的多数公司年产量尚停留在百吨至千吨级规模,其中广西森合高新科技股份有限公司经四虎AⅤ免费观看视频科技成果鉴定,实现了产物大规模工业化生产,产物在国内外多家黄金矿山广泛应用,且整体水平达到国际先进水平。
(2)行业需求规模
贵金属生产公司对环保型贵金属选矿剂的需求快速增长,部分生产公司开始逐步减少或控制传统剧毒贵金属选矿剂的使用比例或使用规模。预计在未来相当长的一段时间内,环保型贵金属选矿剂对传统非环保型贵金属选矿剂的渗透率将保持快速增长,市场需求将逐步增加。由于规模化产能限制,环保型贵金属选矿剂近年来总体出现供不应求的局面。预计到2025年我国及全球环保型贵金属选矿剂市场供给规模将分别增长到21.47亿元及59.50亿元,较2020年复合增长率分别为18.06%和17.99%,而市场需求规模预计将快速增长并超过市场供给规模。从中远期来看,环保型贵金属选矿剂将逐步渗透至非环保型贵金属选矿剂的需求市场,市场需求规模有望达到百亿级。
(中国黄金报社 陈帅)