祖述宇，郭文軍，伍敬東

（中鋼集團(tuán)天津地質(zhì)研究院，天津300181）

某金礦生物浮選可行性實(shí)驗(yàn)研究

祖述宇，郭文軍，伍敬東

（中鋼集團(tuán)天津地質(zhì)研究院，天津300181）

某金礦生物選礦采用重選＋浮選流程進(jìn)行。生物重選試驗(yàn)表明，金精礦回收率從常規(guī)重選的55．9%提高到65．3%。重選尾礦生物浮選時(shí)，對(duì)常規(guī)浮選試劑丁基黃藥做了補(bǔ)加生物試劑，或部分替換，以及全部替換試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室上述試驗(yàn)結(jié)果證明，生物選礦對(duì)金礦是可行的，并具無(wú)污染、安全、降低成本的應(yīng)用前景。

金礦石；生物重選；生物浮選；生物試劑

0 引言

生物浮選就是將微生物技術(shù)與傳統(tǒng)的浮選工藝結(jié)合起來(lái)處理礦石的一種方法，即利用微生物及其派生物（代謝物）作為藥劑，使礦物選擇性分選分離的過(guò)程，是礦物工程領(lǐng)域一門(mén)新興的工業(yè)技術(shù)。

目前，對(duì)生物浮選的研究與應(yīng)用雖然還不普遍，但已經(jīng)引起關(guān)注，并在一些領(lǐng)域取得成功。研究方向有：①用細(xì)菌改變礦物表面性質(zhì)（如潤(rùn)濕性），增加礦物之間的可浮性差異；②利用生物浮選對(duì)煤進(jìn)行脫硫的研究與應(yīng)用；③利用微生物作為浮選捕收劑和調(diào)整劑；④生物絮凝及其在選礦上的應(yīng)用；⑤利用微生物或其代謝產(chǎn)物處理（改性）傳統(tǒng)的浮選藥劑，提高藥劑的性能［1］。

本實(shí)驗(yàn)在常規(guī)浮選流程取得試驗(yàn)指標(biāo)［2］后，針對(duì)該金礦進(jìn)行生物浮選，采用重選加浮選流程進(jìn)行。生物重選試驗(yàn)表明，金精礦回收率從常規(guī)重選的55．9%提高到65．3%。重選尾礦生物浮選時(shí)，對(duì)常規(guī)浮選試劑丁基黃藥做了補(bǔ)加生物試劑的試驗(yàn)、用生物試劑部分替換及全部替換丁基黃藥的試驗(yàn)。

1 礦石性質(zhì)

1．1 原礦礦物組成

該礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦、褐鐵礦，少量的方鉛礦、黃銅礦和自然金。金屬礦物種類(lèi)簡(jiǎn)單，含量較低。脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石，次為絹云母、綠泥石及方解石等碳酸鹽礦物，少量的黏土礦物。

1．2 原礦多元素分析

原礦多元素分析見(jiàn)表1。

1．3 礦物各粒級(jí)金含量

原礦（粒徑＜2mm）礦物各粒級(jí)金含量結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 原礦多元素分析結(jié)果Table 1 Multi－element analysis of the raw ore

表2 礦物各粒級(jí)金含量結(jié)果Table 2 Au content of different grain－sized minerals

從表2可以看到，樣品粒級(jí)主要為粗粒級(jí)（0．6～1mm，0．3～0．6mm），金主要集中在粗粒級(jí)中（占70%以上），少量分布在細(xì)粒級(jí)中。

1．4 礦石粒級(jí)礦物成分

礦石的礦物成分是按粒級(jí)分別在雙目鏡下進(jìn)行鑒定并根據(jù)化學(xué)成分計(jì)算的，經(jīng)過(guò)了X射線(xiàn)、差熱分析、光譜分析和光譜視讀器驗(yàn)證。

金礦石中礦物的粒級(jí)分布見(jiàn)表3。

從表3中可以看出，樣品的主要礦物是石英（89．5%）和黃鐵礦（3．0%），并含有少量的白云母、絹云母、綠泥石、方解石、角閃石等。

同時(shí)可以看到，黃鐵礦在細(xì)粒級(jí)中逐漸增加，而從表2中可以看出，細(xì)粒級(jí)中也伴有金含量的增加，顯現(xiàn)出黃鐵礦與金的正相關(guān)關(guān)系，因此推測(cè)金與硫化物礦化有關(guān)，細(xì)粒級(jí)金的主要載體礦物是黃鐵礦。

表3 金礦石中礦物的粒級(jí)分布Table 3 Grain－size distribution of minerals in the gold ore

1．5 自然金的賦存狀態(tài)

該礦石中金的賦存狀態(tài)以包裹金、粒間金和裂隙金3種形式存在。其中裂隙金所占比例較大，主要賦存于黃鐵礦裂隙和石英裂隙中；粒間金主要賦存于黃鐵礦、脈石礦物及其他金屬礦物的粒間，粒間金和裂隙金在磨礦過(guò)程中比較容易單體解離或暴露；而在黃鐵礦和脈石中的包裹金則較難回收。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 自然金賦存狀態(tài)測(cè)定結(jié)果Table 4 Occurrence distribution of native gold

表5 金礦石生物重選結(jié)果Table 5 Biological gravity beneficiation result of gold ore

2 金礦石生物選礦試驗(yàn)

2．1 硫化物金礦石生物重選

原礦首先經(jīng)重選分離出粗粒金，在流程進(jìn)行中，加入生物試劑（即生物重選）。結(jié)果表明，生物重選金回收率可從常規(guī)重選的55．9%提高到65．3%。

試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

2．2 硫化物金礦石生物浮選

重選分離出粗粒金后，將尾礦進(jìn)行浮選，并對(duì)比生物浮選效果。原礦重選采用2種加工方法。

（1）方法1。將原礦石采用0．315mm篩子進(jìn)行預(yù)先篩分，再經(jīng)階段磨礦到＜0．315mm粒級(jí)，這時(shí)所獲重選精礦含量92．3×10－6，尾礦7．3×10－6；搖床尾礦再磨到－200目（＜0．074mm）含量占95%的粒級(jí)。

圖1 金礦石生物重選流程Fig．1 Flow sheet of biological gravity beneficiation of gold ore

試驗(yàn)條件為磨礦細(xì)度＜0．074mm占95%，重選尾礦浮選，粗選加入礦漿pH值調(diào)整劑w（Na2CO3）＝1 500×10－6，活化劑w（CuSO4）＝100 ×10－6，按照?qǐng)D2的流程及條件進(jìn)行試驗(yàn)，分別加入不同的捕收劑。其中，1號(hào)常規(guī)浮選試劑：丁黃藥（100×10－6），2號(hào)常規(guī)浮選試劑中加生物試劑：丁黃藥（100×10－6），生物試劑（40×10－6），3號(hào)常規(guī)浮選試劑中生物試劑部分替換常規(guī)試劑：丁黃藥（40 ×10－6），生物試劑（70×10－6），4號(hào)常規(guī)浮選試劑中生物試劑全部替換常規(guī)試劑：生物試劑（100× 10－6），試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，對(duì)粗精礦回收率的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖2 生物浮選流程Fig．2 Flow sheet of biological floatation beneficiation

試驗(yàn)結(jié)果表明，生物試劑與黃藥同時(shí)加入時(shí)，金回收率可從不加生物試劑（1號(hào)）的40．87%，提高到（2號(hào)）42．24%。

生物試劑部分和全部替換黃藥試劑的浮選結(jié)果，說(shuō)明生物選礦是可行的，即前者（3號(hào)）金回收率提高到40．40%，后者（4號(hào)）達(dá)到39．17%。

（2）方法2。將原礦石采用0．074mm篩子進(jìn)行預(yù)先篩分，篩上礦物再經(jīng)階段磨礦到＜0．074mm粒級(jí)。然后經(jīng)重選后，重選尾礦進(jìn)行生物浮選，浮選條件同方法1，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，對(duì)粗精礦的回收率的影響結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖3 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果（方法1）Fig．3 Test result of diffesent collectors for methodⅠ

試驗(yàn)結(jié)果表明，生物試劑與黃藥同時(shí)加入時(shí)，金回收率可從不加生物試劑（1號(hào)）的40．87%，提高到（2號(hào)）42．24%。

生物試劑部分和全部替換黃藥試劑的浮選結(jié)果，說(shuō)明生物選礦是可行的，即前者（3號(hào)）金回收率提高到40．40%，后者（4號(hào)）達(dá)到39．17%。

3 結(jié)語(yǔ)

生物試劑全部替換丁基黃藥結(jié)果證明，硫化物礦石選礦，利用生物浮選具有現(xiàn)實(shí)意義。

圖4 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果（方法2）Fig．4 Test result of diffesent collectors for methodⅡ

考慮生物試劑區(qū)別于丁基黃藥的環(huán)保和安全性，同時(shí)成本也可節(jié)省一半，故用生物試劑替代黃藥是合適的。

［1］ 張涇生．礦用藥劑［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，2008：750．

［2］ 劉國(guó)英，劉江，祖述宇，等．甘肅某石英脈型難選金礦石選礦試驗(yàn)研究［J］．地質(zhì)找礦論叢，2011，26（3）：354－358．

Feasibility study of biological beneficiation for a gold mine

ZU Shu－yu，GUO Wen－jun，WU Jing－dong
（Sinosteel Tianjin Geological Academy，Tianjin300181，China）

In a gold mine biological beneficiation is adopted and recovery of native gold increases to 65．3%from 55．9%of the traditional gravity beneficiation．During biological floatation of the gravity－beneficiated tailing some biological reagent was added to substitute for butyl－xanthate and only biological reagent added to replace the butyl－xanthate．The result shows that biological beneficiation is feasible to gold ore with safety，low cost and without pollution．

gold ore；biological rebeneficiation；biological flotation；biological reagent

TD923．1；TD925．5

A

1001－1412（2012）03－0387－04

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．020

2012－07－05； 改回日期： 2012－08－25； 責(zé)任編輯： 余和勇

祖述宇（1982－），男，工程師，學(xué)士，2005年畢業(yè)于東北大學(xué)，從事金屬礦選礦工作。通信地址：天津市河?xùn)|區(qū)友愛(ài)東道平房4號(hào)，中鋼集團(tuán)天津地質(zhì)研究院；郵政編碼：300181；E－mail：zushuyu＿995＠163．com