皇甫明柱 盛 娜 鄧久帥

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；3.安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院；4.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院；5.省部共建復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

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安徽某高硫金礦選礦試驗(yàn)

皇甫明柱1，2盛 娜3鄧久帥4,5

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司；3.安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院；4.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院；5.省部共建復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

安徽某含砷高硫低品位金礦石，有價(jià)元素為金和硫，為了合理開發(fā)利用該礦產(chǎn)資源，試驗(yàn)采用抑硫浮金工藝流程進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究。試驗(yàn)選取石灰作為硫化物抑制劑，以丁基黃藥和丁銨黑藥組合藥劑為捕收劑，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 75%的條件下，通過1次粗選、3次精選和2次掃選，最終獲得了金精礦品位為25.32 g/t、金回收率為68.52%的滿意指標(biāo)。

高硫金礦 浮選 抑制劑

隨著易處理金礦資源的日益減少，難處理金礦逐漸成為主要的生產(chǎn)原料。一般難處理金礦主要包括含砷硫金礦、高硫金礦、含碳金礦、超細(xì)粒嵌布金礦和含金多金屬硫化礦。安徽某礦山主要為難處理高硫金礦，該礦石中金屬硫化物含量較高，達(dá)65.66%。以磁黃鐵礦為主占37.51%，次為黃鐵礦占28.15%，少量毒砂占2.56%，其他硫化物占1.05%，有價(jià)金屬為金，可綜合回收硫。為此，試驗(yàn)主要針對(duì)金的回收進(jìn)行試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：Au含量單位為g/t。

(1)礦物組成及含量。該礦石中的物質(zhì)組成復(fù)雜，礦物種類較多，主要金屬礦物有金銀礦、銀金礦、自然金、硫銀鉍礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、毒砂、自然銅、自燃鉍、黃銅礦、閃鋅礦等。非金屬礦物有石英、方解石、白云石、滑石、綠泥石等。主要礦物含量測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 主要礦物含量測(cè)定結(jié)果 %

(2)主要金屬礦物嵌布粒度。該礦石中主要金屬硫化物為磁黃鐵礦、黃鐵礦和毒砂，對(duì)其進(jìn)行粒度分析，結(jié)果見表3。

表3 主要金屬硫化物粒度分析結(jié)果

由表3可知，礦石中黃鐵礦、磁黃鐵礦嵌布粒度較粗。

(3)金礦物嵌布粒度特征。對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)溶礦分析，通過綜合考查結(jié)果認(rèn)為，礦石中金嵌布粒度不均勻，大多數(shù)為微細(xì)粒金，金礦物粒度分析結(jié)果見表4。

表4 金礦物粒度分析結(jié)果

由表4可知，金礦物的賦存狀態(tài)主要為細(xì)粒金、微粒金和次顯微金，次顯微金基本被硫化物包裹，這極大影響了金的回收。

(4)金礦物賦存狀態(tài)。礦石中金礦物的賦存狀態(tài)通過鏡下檢測(cè)，結(jié)合單礦物含金分析及化學(xué)溶礦等綜合考查，賦存狀態(tài)綜合分析結(jié)果見表5。

由表5可知，金礦物的賦存狀態(tài)以包裹金為主，含量達(dá)37.64%，其中黃鐵礦包裹金含量較高，占16.62%，毒砂包裹金次之，含量占8.41%，脈石包裹金含量占6.12%，磁黃鐵礦中包裹金含量較少，占6.49%，粒間金和裂隙金各占36.67%和25.69%。被硫化物包裹的金礦物均以不可見的次顯微金存在，機(jī)械磨礦很難使這些包裹金裸露和解離，導(dǎo)致金回收率降低。

表5 金礦物的賦存狀態(tài)綜合分析結(jié)果 %

2 選礦試驗(yàn)研究

試驗(yàn)用高硫金礦礦石性質(zhì)較為復(fù)雜，在大多數(shù)情況下，浮選法用于處理可浮性很高的硫化物含金礦石，效果極為明顯，因?yàn)橥ㄟ^浮選不僅可以把金最大限度的富集，而且可拋棄大量尾礦，且選礦成本低。試驗(yàn)浮選過程用單因素優(yōu)選法確定合理的磨礦細(xì)度、各種藥劑的最佳用量、精掃選次數(shù)等試驗(yàn)參數(shù)。

2.1 粗選條件試驗(yàn)

2.1.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

因?yàn)榱蚪鸬V中的金主要以包裹體的形式存在于黃鐵礦的裂隙中，磨礦細(xì)度太粗不能使單體解離，從而造成難以上浮的結(jié)果，回收率很低；磨礦粒度太細(xì)泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，反而惡化浮選效果，因此合理的磨礦細(xì)度是必需的。在石灰用量為10 kg/t、碳酸鈉為 1 000 g/t、丁基黃藥為120 g/t、丁銨黑藥為60 g/t、2#油為25 g/t的條件下，進(jìn)行不同磨礦細(xì)度的試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 %

注：Au含量單位為g/t。

由表6可知，-0.074 mm粒級(jí)含量從65%提高到85%時(shí)，金精礦產(chǎn)率下降，精礦金品位升高，回收率有所下降；當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到80%時(shí)，回收率下降幅度較大，為了兼顧精礦品位和回收率，綜合考慮磨礦細(xì)度選-0.074 mm 75%較為合適。

2.1.2 石灰用量試驗(yàn)

由于試驗(yàn)礦樣中黃鐵礦、磁黃鐵礦含量較高，為了提高精礦金品位必須抑制此類礦物，金和硫鐵礦在石灰介質(zhì)中容易受抑制，但受抑制的程度不同，選礦實(shí)踐中利用這種差異可以使用少量廉價(jià)的石灰來達(dá)到優(yōu)先抑制硫鐵礦而金依然保持良好可浮性的目的，從而實(shí)現(xiàn)金硫的有效分離。為了增加石灰與黃鐵礦、磁黃鐵礦的作用時(shí)間，故石灰加入磨機(jī)中與原礦一起入磨。在碳酸鈉用量為1 000 g/t、丁基黃藥為120 g/t、丁銨黑藥為60 g/t、2#油為25 g/t的條件下，進(jìn)行石灰用量試驗(yàn)。粗選浮選時(shí)間為7 min，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

注：Au含量單位為g/t。

由表7可知，隨石灰用量的增加，精礦金品位提高，產(chǎn)率和回收率下降；當(dāng)石灰用量達(dá)到10 000 g/t時(shí)，精礦金品位為9.42 g/t，回收率達(dá)到65.19%；當(dāng)石灰用量繼續(xù)增加精礦品位依然有所提高，但回收率下降幅度較大，綜合考慮選擇石灰用量10 000 g/t為宜。

2.1.3 碳酸鈉用量試驗(yàn)

碳酸鈉常被作為堿性調(diào)整劑使用，它可以改變液相的鹽成分和水的硬度。碳酸鈉的用量變化對(duì)浮選指標(biāo)影響較明顯，當(dāng)其用量不足時(shí)，部分礦泥也不能很好地分散，可造成精礦品位及回收率偏低；而用量過大時(shí)，同樣導(dǎo)致浮選指標(biāo)變差，為了選擇合適的碳酸鈉用量，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 75%、石灰用量為10 kg/t、丁基黃藥為120 g/t、丁銨黑藥為60 g/t、2#油為25 g/t的條件下，進(jìn)行碳酸鈉用量試驗(yàn)。粗選浮選作業(yè)時(shí)間為7 min，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 碳酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

注：Au含量單位為g/t。

由表8可知，隨碳酸鈉用量的增加，金回收率呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，在碳酸鈉的用量為1 500 g/t時(shí)，精礦品位增加，但回收率下降；為兼顧精礦品位和回收率，碳酸鈉用量為1 000 g/t較為合適。

2.1.4 丁基黃藥用量條件試驗(yàn)

為選擇合適的丁基黃藥用量，固定石灰用量為10 000 g/t、磨礦細(xì)度為-0.074 mm 75%、碳酸鈉用量為1 000 g/t、丁銨黑藥用量為60 g/t、2#油用量25 g/t的條件下，進(jìn)行丁基黃藥用量試驗(yàn)，粗選浮選時(shí)間為7 min，其試驗(yàn)結(jié)果見表9。

表9 丁基黃藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果

注：Au含量單位為g/t。

由表9可知，隨丁基黃藥用量的增加，精礦金品位均呈下降趨勢(shì)，回收率均先上升后趨于穩(wěn)定；當(dāng)丁基黃藥用量超過120 g/t時(shí)，金回收率上升趨勢(shì)不明顯，而金品位下降較為明顯，說明丁基黃藥用量過大，礦物夾雜過多，導(dǎo)致精礦金品位下降；綜合考慮，選擇丁基黃藥用量為120 g/t。

2.1.5 丁銨黑藥用量條件試驗(yàn)

在試驗(yàn)中采用丁基黃藥和丁銨黑藥做聯(lián)合捕收劑，丁銨黑藥比丁黃藥更能強(qiáng)化對(duì)金的捕收，并且其用量較少，為了選擇合適的丁銨黑藥用量，在以上最佳試驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行一組丁銨黑藥用量試驗(yàn)，粗選浮選時(shí)間為7 min，其試驗(yàn)結(jié)果見表10。

表10 丁銨黑藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果

注：Au含量單位為g/t。

由表10可知，隨著丁銨黑藥用量的增加，金精礦中的金品位均呈下降趨勢(shì)，回收率都是先上升后趨于穩(wěn)定，當(dāng)丁銨黑藥用量超過60 g/t時(shí)，金的回收率上升趨勢(shì)不明顯，金精礦品位變化不大；綜合考慮選擇丁銨黑藥用量60 g/t為宜。

2.2 開路試驗(yàn)

在以上條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行開路試驗(yàn)，開路流程及藥劑制度見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表11。粗選時(shí)間7 min，精選16 min，精選25 min，精選33 min，掃選15 min，掃選24 min。

由表11可知，隨精選次數(shù)的增加，精礦金品位迅速升高，說明精選次數(shù)的增加對(duì)提高金精礦品位意義重大，經(jīng)過2次精選后，精礦金品位達(dá)到22.81 g/t，回收率達(dá)49.78%；但考慮到閉路之后，精礦品位難以達(dá)到所要求品位，所以增加1次精選，采用3次精選是適宜的。

圖1 開路試驗(yàn)流程

表11 開路試驗(yàn)結(jié)果 %

注：Au含量單位為g/t。

掃選的主要目的是為了提高選別回收率，由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨掃選次數(shù)的增加，回收率明顯增加；經(jīng)過2次掃選后回收率達(dá)到了83.00%，再增加掃選次數(shù)回收率增加的可能性較小，所以試驗(yàn)確定2次掃選流程。

2.3 閉路試驗(yàn)

在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)主要考察中礦的返回點(diǎn)和返回后對(duì)選別指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表12。

表12 浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表12可知，從閉路試驗(yàn)的結(jié)果來看，通過1粗3精2掃試驗(yàn)流程最終可獲得產(chǎn)率為8.22%，金品位達(dá)25.32g/t的金精礦，金回收率達(dá)68.56%，精礦中硫與尾礦中硫品位變化不大，試驗(yàn)取得了滿意的試驗(yàn)效果。

圖2 浮選閉路試驗(yàn)流程

3 結(jié) 語

(1)安徽某高硫金礦礦石類型為特高硫化物含金難處理礦石，礦石中金屬礦物種類較多，主要金屬硫化物有磁黃鐵礦、黃鐵礦(含膠狀黃鐵礦)、毒砂及少量的黃銅礦和閃鋅礦等。有價(jià)金屬為金礦，可綜合回收硫和毒砂。

(2)通過1粗3精2掃的浮選流程之后，精礦金品位達(dá)到了25.32 g/t，回收率達(dá)到了68.56%，取得了滿意的試驗(yàn)效果，且能夠有效的富集金精礦。

(3)試驗(yàn)采用石灰為抑制劑，碳酸鈉為調(diào)整劑，丁基黃藥和丁銨黑藥聯(lián)合做捕收劑，藥劑制度簡(jiǎn)單，容易操作且效果顯著。

Beneficiation Experiment on a High Sulfur Gold Ore from Anhui

Huangfu Mingzhu1,2Sheng Na3Deng Jiushuai4,5

(1.Sinosteel Maanshan Institute of Mining Research Co., Ltd.;2.National Engineering Research Center of Huawei High Efficient Recycling Utilization of Metal Mineral Resources Co., Ltd.; 3.Industrial & Commercial College, Anhui University of Technology; 4. Faculty of Land and Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology; 5.Provincial and Department State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean Utilization)

Valuable elements of arsenic contain high sulfur and low grade gold ore from Anhui is gold and sulfur. In order to rationally develop and utilize the mineral resources, beneficiation test using sulfur suppression gold floating process was conducted. Using lime as sulfide inhibitor, butyl xanthate and butyl ammonium aerofloat combination reagent as collector, on grinding fineness of -0.074 mm 75%, by one roughing-three cleaning-two scavenging process, gold concentrate with 25.32 g/t Au, gold recovery of 68.52% satisfaction index was eventually obtained.

High sulphur gold ore， Flotation， Inhibitor

2016-07-28)

皇甫明柱(1981—)，男，工程師，碩士，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西塘路666號(hào)。