趙 民，吳天嬌，趙國斌，郭月琴，李元茂，楊鵬飛，李普濤

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054；2.西北有色地質(zhì)研究院，陜西 西安 710054；3.甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州 730000）

甘肅省某低品位金礦選礦試驗(yàn)研究

趙 民1，吳天嬌2，趙國斌，郭月琴2，李元茂3，楊鵬飛1，李普濤1

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054；2.西北有色地質(zhì)研究院，陜西 西安 710054；3.甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州 730000）

甘肅某金礦為低品位氧化礦石，金礦物為自然金，自然金顆粒以微細(xì)粒為主，且有37.04%以包裹金形式賦存。在礦石特征分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了常規(guī)浮選、重選、全泥氰化三種工藝流程對比，最終確定用全泥氰化工藝回收金。通過全泥氰化指標(biāo)各影響因素的優(yōu)化探討試驗(yàn)，得出了最佳選別條件：磨礦細(xì)度－200目占85%、保護(hù)堿石灰用量為2000g/t、PH＝10－11、氰化鈉用量800 g/t、浸出時(shí)間4h、礦漿濃度40%、底炭密度15g/L、吸附時(shí)間8h。在此條件下，進(jìn)行氰化炭浸綜合條件平行試驗(yàn)，可獲得金浸出率93.15%、金吸附率99.45%、金總回收率92.63%的較好指標(biāo)。

低品位；金礦；氧化礦；全泥氰化

隨著金礦資源的不斷開發(fā)利用，高品位、易選的金礦越來越少，低品位和難選金礦資源逐漸成為我國黃金產(chǎn)業(yè)的主要原料，有關(guān)低品位、難選金礦石的選礦研究因此也受到越來越多的重視［1－5］。

不同的金礦類型，往往采取不同的選礦工藝，合理選礦工藝流程的選擇取決于礦石性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、基建投資等多方面因素。本文在甘肅某金礦石性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，為最大限度的增加礦山經(jīng)濟(jì)效益、提高精礦回收率、降低尾款的品位，特對該金礦石進(jìn)行了選礦工藝流程的探索和相關(guān)試驗(yàn)研究，以期對該礦的經(jīng)濟(jì)評價(jià)以及合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分

對甘肅某金礦原礦進(jìn)行化學(xué)多元素分析（表1）表明：金品位2.38g/t，屬中低品位，是該礦石回收的目的元素；銀品位1.00g/t，其余元素含量均低，不具備回收價(jià)值。礦石中有害元素As含量不高，對金回收沒有影響。

表1 原礦多元素分析結(jié)果表

1.2 礦石工藝類型及礦物組成

該礦石工藝類型為少硫化物蝕變巖型金礦石及少硫化物碎裂石英脈型金礦石、少硫化物鐵白云石－鈉長石－石英脈型金礦石；礦石自然類型屬氧化礦石。

其中蝕變巖型金礦石普遍經(jīng)歷了淺變質(zhì)以及黃鐵礦化、硅化、鈉長石化、鐵白云石化，黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切。碎裂石英脈型金礦石一般破碎鐵染較強(qiáng)，具碎裂結(jié)構(gòu)，碎塊間分布磨細(xì)物質(zhì)、粘土及鐵碳酸鹽、氧化鐵質(zhì)，金屬礦物含量一般較少，金礦物分布在碎裂隙中，這種類型金礦石品位較低。鐵白云石－鈉長石－石英脈型金礦石破碎不強(qiáng)裂，有裂紋分布，脈體中黃鐵礦含量較高，可達(dá)5%～8%，黃鐵礦多分布在脈體與圍巖接觸處，普遍碎裂，金礦化與這種黃鐵礦關(guān)系密切。

礦石中金屬礦物含量較低，主要是褐鐵礦、赤鐵礦及黃鐵礦。非金屬礦物主要是石英，其次是絹云母、碳酸鹽礦物、長石、綠泥石及高嶺石。金的礦物為自自然金。

1.3 礦物各粒級金含量

通過對原礦磨礦細(xì)度－200目65%與－200目85%進(jìn)行粒度篩析表明：自然金主要以細(xì)粒級明金（＞0.010mm）為主，占64.37%；其次是微粒金，占35.63%。因此礦石細(xì)磨有利于提高金的選別指標(biāo)。

1.4 自然金賦存狀態(tài)

自然金以裂隙金為主，占60.35%，其次為包裹金，占37.04%，粒間金較少，占2.61%。裂隙金單獨(dú)分布在黃鐵礦裂隙中（占42.97%），也有與黃鐵礦、鐵白云石、褐鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦連生于黃鐵礦裂隙中（17.36%）；礦石中的包裹金主要包裹于黃鐵礦中（28.44%），其次是與方鉛礦、褐鐵礦、脈石、黃銅礦、閃鋅礦連生包裹于黃鐵礦中（6.71%），在脈石及褐鐵礦中有少量包裹金；粒間金主要分布在黃鐵礦與脈石粒間、脈石粒間、黃鐵礦與褐鐵礦粒間、褐鐵礦粒間、黃鐵礦與金紅石粒間。自然金賦存狀態(tài)、粒度特點(diǎn)表明要完全解離很難。

2 試驗(yàn)流程選擇

在研究中，結(jié)合該金礦石具體特點(diǎn)分別進(jìn)行了常規(guī)浮選、重選、全泥氰化選礦工藝探討試驗(yàn)。

重選探討試驗(yàn)表明，無論粗磨或細(xì)磨，單一重選可以得到高品位的金精礦，但尾礦中金品位大于1.00g/t以上，金的損失率大于50%。從礦石性質(zhì)分析，盡管以明金為主，但部分金粒度偏細(xì)。因此，單一重選不適合用于該礦回收金。

浮選探討試驗(yàn)結(jié)果表明，在磨礦細(xì)度－200目90%的條件下，可獲得金品位139.68g/t，金回收率76.94%的金精礦，尾礦金損失率為14.86%。尾礦損失率相對較大。

全泥氰化浸出探討試驗(yàn)表明：在磨礦細(xì)度－200目90%的條件下，直接氰化浸出和預(yù)處理－氰化浸出，金的浸出率均在90%以上。符合礦石中金以細(xì)粒明金為主且粒度細(xì)的特點(diǎn)。故將此工藝作為選礦流程試驗(yàn)方案。

3 全泥氰化浸出選礦條件試驗(yàn)

選取石灰作為堿保護(hù)劑，并按2000g/t添加，礦漿p H值保持在10～11，在此基礎(chǔ)上對原礦的氰化浸出進(jìn)行了磨礦細(xì)度、氰化鈉用量、礦漿濃度及浸出時(shí)間條件試驗(yàn)。

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

金的單體解離或裸露金的表面，是氰化浸金工藝的必要條件，適當(dāng)提高磨礦細(xì)度可提高金浸出率，但是過磨不但增加磨礦費(fèi)用，還增加了可浸雜質(zhì)進(jìn)入浸出液中可能性，為了選擇適宜的磨礦細(xì)度，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖1，其中－200目含量作為變量，保護(hù)堿石灰用量為2000g/t，p H＝10～11，氰化鈉用量1000g/t，浸出時(shí)間24h，礦漿濃度取33%，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可知，隨著磨礦細(xì)度增加，金浸出率增加，當(dāng)磨礦細(xì)度為－200目85%時(shí)，金浸出率92.44%，再增加磨礦細(xì)度，金浸出率增幅不大，為此選用磨礦細(xì)度－200目85%進(jìn)行以下試驗(yàn)。

圖1 磨礦細(xì)度、氰化鈉用量、礦漿濃度及浸出時(shí)間試驗(yàn)流程圖

表2 磨礦細(xì)度試試驗(yàn)結(jié)果

3.2 氰化鈉用量試驗(yàn)

在氰化物浸金工藝中，氰化物用量和金浸出率在一定范圍內(nèi)成正比關(guān)系，但當(dāng)氰化物用量過高時(shí)，不但增加生產(chǎn)成本，而且金浸出率也變化不大。為此，進(jìn)行氰化鈉用量試驗(yàn)以確定適宜的用量。試驗(yàn)流程見圖1，其中氰化鈉用量作為變量，磨礦細(xì)度－200目85%，保護(hù)堿石灰用量為2000g/t，p H＝10～11，浸出時(shí)間24h，礦漿濃度取33%，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 氰化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，隨著氰化鈉用量增加，金浸出率隨之上升，當(dāng)氰化鈉用量在800 g/t時(shí)，金浸出率為93.28%，再增加氰化鈉用量，金浸出率上升幅度不大，為此選用氰化鈉800 g/t進(jìn)行以下試驗(yàn)。

3.3 礦漿濃度試驗(yàn)

在氰化浸出時(shí)，礦漿液固比大小直接影響金的浸出率和浸出速度，液固比越小，礦漿粘度大，流動(dòng)性差。當(dāng)?shù)V漿液固比過大時(shí)，會增加設(shè)備體積和設(shè)備投資，同時(shí)也會造成氰化物藥劑用量增加，為此進(jìn)行礦漿液固比試驗(yàn)。氰化礦漿液固比試驗(yàn)流程見圖1，其中礦漿濃度作為變量，磨礦細(xì)度－200目85%，保護(hù)堿石灰用量為2000g/t，p H＝10～11，氰化鈉用量800 g/t，浸出時(shí)間24h，試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可知，浸出礦漿濃度選用40%為宜。

3.4 氰化浸出時(shí)間試驗(yàn)

氰化過程中為提高金浸出率，可采用延長浸出時(shí)間，使金粒充分溶解來提高金浸出率，隨著浸出時(shí)間延長，金浸出率逐漸提高，最后達(dá)到一穩(wěn)定值。為確定適宜的浸出時(shí)間，進(jìn)行氰化浸出時(shí)間試驗(yàn)。流程見圖1，其中浸出時(shí)間為變量，磨礦細(xì)度－200目85%，保護(hù)堿石灰用量為2000g/t，p H＝10～11，氰化鈉用量800 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表5。由表5可知，攪拌浸出時(shí)間延長，金浸出率隨之上升，浸出時(shí)間在12h，金浸出率93.28%，再增加浸出時(shí)間，金浸出率提高幅度不大，為此試驗(yàn)選用氰化浸出時(shí)間為12h。

表4 礦漿濃度試驗(yàn)結(jié)果

表5 氰化浸出時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

3.5 活性炭預(yù)處理

炭浸或炭吸附必須使用堅(jiān)硬耐磨的活性炭，以免在攪拌炭浸浸出過程中因磨損產(chǎn)生細(xì)粒炭進(jìn)入尾礦中，造成金的損失，降低金的回收率。本次試驗(yàn)采用椰殼活性炭，粒度范圍在8～16目?；钚蕴刻幚恚瑮l件為：水∶炭＝5∶1，攪拌2h，攪拌速度1400r/min，將預(yù)處理2h后的活性炭用16目篩子進(jìn)行篩分，除去篩下細(xì)粒炭。

3.6 底炭密度試驗(yàn)

在炭浸金工藝中，底炭密度和金浸出吸附率在一定范圍內(nèi)成正比關(guān)系，但當(dāng)炭用量過高時(shí)，增加生產(chǎn)成本，炭用量過低時(shí)，造成金吸附不完全。故進(jìn)行底炭密度試驗(yàn)，以確定適宜的炭用量。底炭密度試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知，選用底炭密度15g/L礦漿為宜。

3.7 炭吸附時(shí)間試驗(yàn)

為確定適宜的炭浸時(shí)間，減少載金炭的磨損，提高金的浸出率，進(jìn)行炭浸時(shí)間試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3。表7炭吸附時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果表明，炭吸附時(shí)間8h，金吸附率可達(dá)99.46%，故選擇炭吸附時(shí)間8h。

圖2 底炭密度試驗(yàn)流程

表6 底炭密度試驗(yàn)結(jié)果

表7 碳吸附時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

3.8 氰化炭浸綜合條件平行試驗(yàn)

通過上述各工藝條件優(yōu)化試驗(yàn)后，對該金礦石進(jìn)行氰化炭浸綜合條件平行試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖4所示。

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度－200目占85%、保護(hù)堿石灰用量為2000g/t、p H＝10～11、氰化鈉用量800g/t、浸出時(shí)間4h、礦漿濃度40%、底炭密度15g/L、吸附時(shí)間8h。

試驗(yàn)結(jié)果見表8，表明該金礦石通過氰化炭浸綜合條件平行試驗(yàn)，金浸出率93.15%、金吸附率99.45%，金總回收率可達(dá)92.63%。試驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性、穩(wěn)定性好。

表8 氰化炭浸綜合條件平行試驗(yàn)結(jié)果

圖3 炭吸附時(shí)間試驗(yàn)流程

圖4 氰化炭浸綜合條件平行試驗(yàn)流程

3.9 全泥氰化尾水檢測

全泥氰化炭浸礦漿經(jīng)過沉淀后的尾礦水經(jīng)加入漂白粉處理后送檢，均達(dá)到工業(yè)尾水排放標(biāo)準(zhǔn)。雖然尾礦水達(dá)到工業(yè)尾水排放標(biāo)準(zhǔn)，但該工藝中的氰化鈉為劇毒物質(zhì)，從環(huán)保方面來講，仍需繼續(xù)探索新的高效環(huán)保藥劑來替代。

4 結(jié)論

1）該金礦石原礦品位較低，礦石氧化程度高。礦石工藝類型為少硫化物蝕變巖型金礦石及少硫化物碎裂石英脈型金礦石、少硫化物鐵白云石－鈉長石－石英脈型金礦石。礦石中金屬礦物含量較低，主要是褐鐵礦、赤鐵礦及黃鐵礦。非金屬礦物主要是石英，其次是絹云母、碳酸鹽礦物、長石、綠泥石及高嶺石。金主要為自然金。

2）自然金主要以細(xì)粒級明金（＞0.010mm）為主，占64.37%；其次是微粒金，占35.63%。自然金以裂隙金為主，占60.35%，其次為包裹金，占37.04%，粒間金較少，占2.61%。自然金賦存狀態(tài)、粒度特點(diǎn)表明要完全解離很難。

3）試驗(yàn)初步對該金礦石分別進(jìn)行了常規(guī)浮選、重選、氰化浸出等選礦工藝探討試驗(yàn)。其中全泥氰化浸出工藝試驗(yàn)表明：在磨礦細(xì)度－200目90%的條件下，直接氰化浸出和預(yù)處理－氰化浸出，金的浸出率均在90%以上，提金效果明顯優(yōu)于其它兩種選礦工藝。

4）氰化炭浸綜合條件平行試驗(yàn)表明：在磨礦細(xì)度－200目占85%、保護(hù)堿石灰用量為2000g/t、p H＝10～11、氰化鈉用量800 g/t、浸出時(shí)間4h、礦漿濃度40%、底炭密度15g/L、吸附時(shí)間8h的條件下，金浸出率93.15%、金吸附率99.45%，金總回收率可達(dá)92.63%。

5）雖然該工藝尾礦水達(dá)到工業(yè)尾水排放標(biāo)準(zhǔn)，但氰化鈉為劇毒物質(zhì)，從環(huán)保方面來講仍需繼續(xù)探索新的高效環(huán)保藥劑來替代它。

［1］周中定.微細(xì)粒浸染型金礦石選金試驗(yàn)研究［J］.黃金，2003（6）：43－45.

［2］曾令熙.某金礦工藝礦物學(xué)研究及其與選礦工藝相關(guān)性分析［J］.中國礦業(yè)，2008，17（4）：73－75.

［3］張成強(qiáng)，李洪潮，張紅新，等.某低品位原生金礦選礦試驗(yàn)研究［J］.中國礦業(yè)，2010，19（11）：89－91.

［4］陳曉青，楊進(jìn)忠，劉能云，等.難處理金礦石選冶技術(shù)研究［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2011（4）：30－33.

［5］彭貴熊，李國棟，廖雪珍，等.某微細(xì)粒難選金礦石選礦工藝研究［J］.金屬礦山，2011（12）：70－73.

Experimental research on beneficiation of a low－grade gold ore in Gansu province

ZHAO Min1，WU Tian－jiao2，ZHAO Guo－bin1，GUO Yue－qin2，LI Yuan－mao2，YANG Peng－fei1，Li Pu－tao1
（1.Xi’an Center of Geological Survey，China Geological Survey，Xi’an 710054，China；2.Northwest Geological Institute of Nonferrous Metal，Xi′an 710054，China；3.Gansu Geological Survey，Lanzhou 730000，China）

A gold ore in Gansu Province is a low－grade oxidized ore.Gold mineral is natural gold，which mainly exists as fine grain gold，and occurs as wrapped gold ， accounting for 37.04%.Based on analysis of the gold ore characters，the three schemes of conventional floatation，gravity separation and all－sliming cyanidation were carried out.By comparing the three processes，all－sliming cyanidation was confirmed to recover gold as the best process.The optimal conditions were achieved by optimizing the influence factors of all－sliming cyanidation index，they are grinding size of 85%，－200mesh，PH is 10－11，protective alkali of CaCO32000g/t，leaching time 4 hours，pulp concentration 40%，The bottom carbon density 15g/l，adsorption time 8 hours.Comprehensive conditions parallel test of cyanide carbon－in－leach was carried out at the optimal conditions，and 90%of gold leaching rate，99.45%of gold adsorption rate and 92.63%of total gold recovery rate can be obtained.

low－grade；gold ore；oxidized ore；all－sliming cyanidation

趙民（1978－），男，陜西渭南人，碩士，工程師，主要從事巖礦以及構(gòu)造地質(zhì)研究。E－mail：zhaomin07＠163.com。

TD953

A

1004－4051（2015）09－0110－05

2014－07－15

資金項(xiàng)目：中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)專項(xiàng)“北山－祁連成礦不定期地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”計(jì)劃項(xiàng)目子項(xiàng)目“北山－祁連成礦帶礦產(chǎn)資源潛力調(diào)查”資助（編號：12120113047300）