高 楊 張家琪 胡志剛

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院)

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某含砷微細粒難選金礦石選礦工藝試驗

高 楊 張家琪 胡志剛

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院)

為合理高效回收某含砷微細粒金礦石，在對原礦性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上進行了提金工藝研究。試驗采用浮選—常溫常壓堿性氧化預(yù)處理—氰化浸出聯(lián)合工藝處理該礦石，獲得了浮選金品位為63.8 g/t、金回收率為92.08%的金精礦，處理后的精礦金氰化浸出率達到88.56%，選冶總回收率達到81.55%，實現(xiàn)了金的有效浸出。

金礦石 微細粒 浮選 氧化預(yù)處理 氰化浸出

難選冶金礦石的黃金儲量約占世界黃金總儲量的2/3[1]，此類含金礦石的提金工藝在國內(nèi)外受到廣泛的重視和研究。某金礦石為含砷含硫原生礦石，其中部分礦石碳酸巖化強烈，礦石中的金礦物多以自然金的形式存在，金礦物顆粒細小，屬微細粒金，并且金礦物與金屬硫化礦共生十分密切，大部分被金屬硫化物所包裹。該礦石中的金屬硫化礦主要為黃鐵礦和毒砂，兩者也是主要的載金礦物。對該礦石直接采用氰化法浸出金，金浸出率很低，只有35%～40%。為此，試驗通過浮選工藝將金礦物富集于浮選精礦中，再對浮選精礦經(jīng)細磨和常溫常壓堿性氧化預(yù)處理，脫除礦石中對氰化影響很大的硫和砷，并使含金包裹體受到破壞，處理后的精礦再經(jīng)氰化浸出，即可實現(xiàn)金的有效浸出。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)多元素分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。由表1可知，礦石中的有價金屬元素只有金、銀，其他金屬元素含量較低，有害雜質(zhì)為硫和砷。

表1 原礦化學(xué)多元素分析

%

注：Au、Ag含量單位為g/t。

1.2 礦石的物質(zhì)組成及賦存特點

礦石中的金屬礦物主要有黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、閃鋅礦和黝銅礦等，脈石礦物主要為石英、長石、黑云母和少量白云石、方解石、絹云母和黏土礦物等。黃鐵礦在礦石中含量較多且分布廣泛，多以脈狀或塊狀集合體產(chǎn)于脈石礦物中，部分以細粒浸染狀分布。大部分毒砂自形板狀和菱面體產(chǎn)出，并以細粒狀嵌布在脈石礦物中。礦石中硫化物之間共生關(guān)系密切，常見毒砂交代黃鐵礦顆粒，其他硫化物如閃鋅礦中常見細粒黃鐵礦包裹體，黃銅礦多以他形粒狀包裹于黃鐵礦和脈石礦物中，部分黃銅礦沿脈石礦物裂隙產(chǎn)出。石英、長石等脈石礦物主要以細粒集合體產(chǎn)出，長石多以厚板狀產(chǎn)出，部分長石蝕變?yōu)轲ね临|(zhì)礦物。

1.3 金礦物的賦存狀態(tài)

礦石中的金礦物主要有兩種，即自然金和銀金礦，其中以前者最多。金礦物粒度統(tǒng)計結(jié)果見表2。

表2 金礦物粒度統(tǒng)計結(jié)果

由表2可知，礦石中金礦物的粒度大部分集中于5.7～1.9 μm，-1.9 μm顆粒占13.47%；由此可見，金礦物在礦石中均以微細粒產(chǎn)出，通過機械方法使金礦物解離十分困難。

由鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)，金礦物不僅粒度細小，而且與黃鐵礦、毒砂等金屬硫化物共生密切。大部分金礦物以硫化物包裹體存在，包體金約占71.65%，另有20.11%的金礦物存在于硫化物裂隙或晶隙中，其余8.24%的金礦物存在于脈石礦物裂隙中。因此，該礦石中的黃鐵礦和毒砂是重要的載金礦物。

2 選礦工藝研究

金礦石的選礦方法主要有重選、浮選、氰化等工藝方法、根據(jù)礦石性質(zhì)的不同可采用一種工藝方法或多種工藝聯(lián)合處理的方法，對于難選金礦石，在氰化之前還需要進行焙燒、堿浸、微生物浸出等預(yù)處理過程，以提高金的回收率[2]。該試驗所研究的礦石樣品含金硫化礦石，金礦物嵌布粒度很細，并大部分被金屬硫化物包裹；同時，礦石中含有冶煉有害雜質(zhì)毒砂，因此，該礦石采用單一的選礦方法難以獲得理想的分選效果。試驗表明，原礦石直接氰化金的浸出率很低，只有37%左右。通過浮選將金礦物和載金礦物富集于金精礦并對其進行有效處理，而后進行氰化浸出，是降低生產(chǎn)成本提高金浸出率的有效方法[3-4]。浮選試驗證明：雖然浮選精礦金回收率較高達到92.08%，但金精礦含砷3.47%。為充分回收礦石中的金，試驗對浮選金精礦進行了超細磨和常溫常壓強化堿浸預(yù)氧化處理，然后進行氰化浸出，獲得了較好的技術(shù)指標(biāo)。

2.1 浮選試驗

2.1.1 磨礦細度試驗

磨礦的目的是使有價礦物單體解離，有價礦物的單體解離是對其進行有效分選的前提。磨礦細度增加，有價礦物的單體解離度提高，同時產(chǎn)生的次生礦泥也越多。適宜的磨礦細度可以保證有價礦物的充分解離，并防止有價礦物過磨以及過多礦泥的產(chǎn)生。磨礦細度試驗條件：Na2CO31 000 g/t，水玻璃1 000 g/t，丁基黃藥和丁銨黑藥各40 g/t，2#油20 g/t。磨礦細度試驗結(jié)果見表3。

表3 磨礦細度試驗結(jié)果

由表3可知，隨著磨礦細度的提高，粗精礦金品位和金回收率增加，當(dāng)磨礦細度大于-0.074 mm 86.2%時，粗精礦金品位和回收率基本穩(wěn)定；因此，磨礦細度確定為-0.074 mm 86.2%。

2.1.2 pH值調(diào)整劑種類和用量試驗

硫化礦浮選常用的調(diào)整劑有石灰、碳酸鈉和硫酸等，試驗對這3種pH值調(diào)整劑的應(yīng)用效果進行了考查。試驗條件：磨礦細度-0.074 mm 86.2%，水玻璃1 000 g/t，丁基黃藥和丁銨黑藥各40 g/t，2#油20 g/t。試驗結(jié)果見表4。

表4 pH值調(diào)整劑種類和用量試驗結(jié)果

由表4可知，pH值調(diào)整劑的種類和用量對浮選效果的影響較大，CaO用量過多則明顯對含金硫化物浮選有抑制作用，酸性礦漿條件下，雖然可以獲得較高的精礦金品位，但金回收率略低；試驗結(jié)果以Na2CO3用量為1 000 g/t時最佳，其原因為Na2CO3不僅可以調(diào)整礦漿pH值，而且對載金礦物黃鐵礦和毒砂具有清洗礦物表面和活化的作用[5]，同時對礦泥也具有較強的分散作用。

2.1.3 捕收劑種類和用量試驗

丁基黃藥和丁銨黑藥是含金硫化礦選礦最為常用也是應(yīng)用最為廣泛的兩種捕收劑，丁基黃藥捕收能力強，丁銨黑藥具有一定的起泡性[6]，有利于穩(wěn)定礦化泡沫提高浮選回收率。粗選丁基黃藥和丁銨黑藥用量的試驗條件：磨礦細度-0.074 mm 86.2%，Na2CO31 000 g/t，水玻璃1 000 g/t，2#油20 g/t。試驗結(jié)果見表5。

表5 粗選捕收劑種類和用量試驗結(jié)果

由表5可知，隨著捕收劑用量的增加，粗精礦產(chǎn)率和回收率提高，當(dāng)丁基黃藥和丁銨黑藥的用量均為40 g/t時，粗精礦金品位最高；捕收劑用量繼續(xù)增加，捕收劑選擇性降低，粗精礦中礦泥量增加，精礦金品位降低；因此，確定粗選丁基黃藥和丁銨黑藥用量各為40 g/t。

2.1.4 浮選流程試驗

浮選流程試驗采用2粗1掃2精的工藝流程，原礦磨礦細度為-0.074 mm 86.2%，以碳酸鈉作為礦漿pH值調(diào)整劑，水玻璃作為礦泥分散劑和脈石礦物抑制劑，丁基黃藥和丁胺黑藥作為硫化礦和金礦物的捕收劑，2#油為起泡劑，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表6。

由表6可知，在原礦金品位為3.82g/t的條件下，通過浮選工藝流程，可獲得精礦產(chǎn)率為5.51%、精礦金品位為63.8 g/t、金回收率為92.08%的較好技術(shù)指標(biāo)。

圖1 浮選試驗流程

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%金品位/(g/t)金回收率/%精礦5.5163.892.08尾礦94.490.327.92原礦100.003.82100.00

通過對精礦進行化學(xué)分析和顯微鏡分析，金精礦的主要成分為黃鐵礦和毒砂，精礦含硫32.82%，含砷3.47%。金精礦中金絕大部分以硫化礦包裹體和連生體存在，少量自然金與脈石礦物連生。

2.2 浮選精礦常溫常壓氧化預(yù)處理及氰化浸金

浮選精礦含有大量黃鐵礦及毒砂，且精礦中金大部分為包體金，直接氰化難以獲得較高的浸出率，必須對浮選精礦進行預(yù)處理。預(yù)處理的目的是脫除對氰化過程影響很大的硫和砷，同時破壞含金包裹體，使金礦物能夠與浸出液充分接觸，從而實現(xiàn)金的浸出。

試驗對浮選金精礦采用超細磨和常溫常壓強化堿浸預(yù)氧化處理工藝，首先對浮選精礦進行細磨，細磨的目的是提高精礦的比表面積，降低金屬硫化物的熱穩(wěn)定性，提高氧化速度。因此，磨礦細度越高，預(yù)處理效果越好。試驗利用振動磨將浮選精礦磨至-0.037 4 mm 99.8%，然后在常溫常壓及在2#引發(fā)劑的作用下，經(jīng)充氣攪拌實現(xiàn)含硫含砷礦物的氧化過程。試驗結(jié)果證明，通過上述方法可實現(xiàn)硫氧化率67.9%和砷氧化率90.5%。對預(yù)處理后的金精礦進行調(diào)漿后進行氰化浸金，試驗流程及條件見圖2。

圖2 氧化預(yù)處理及氰化浸出試驗流程

通過對浮選精礦的氧化預(yù)處理和氰化浸出，金的浸出率達到88.56%，金礦石選冶總回收率達到81.55%。試驗結(jié)果表明，通過圖2的試驗流程，達到了消除有害成分、使金解離和暴露的目的，使金得以有效浸出。

3 結(jié) 語

(1)某微細粒含砷原生金礦石，礦石中的金礦物大部分被黃鐵礦和毒砂包裹，金的粒度極細，金礦物單體解離十分困難，對原礦石直接進行氰化浸出不能獲得理想的浸出效果。

(2)浮選試驗表明，礦石中載金礦物黃鐵礦等可浮性較好，試驗采用2粗1掃2精的選別流程可以獲得精礦品位為63.8 g/t、金回收率為92.08%的金精礦。

(3)通過對浮選精礦采用超細磨和常溫常壓強化堿浸預(yù)氧化處理，達到了精礦脫硫脫砷和破壞含金包裹體的目的。對預(yù)處理后的精礦進行氰化浸出，金浸出率達到88.56%，金礦石選冶總回收率達到81.55%。

[1] 孫傳堯.礦產(chǎn)資源綜合利用手冊[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[2] 胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[3] 孟宇群，胡志剛，代淑娟，等.微細粒浸染包裹含砷金礦石金的回收[J].有色金屬：選礦部分，2006(5):17-19.

[4] 張德文，邱廷省，巫鑾東，等.原生金礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].黃金，2013，34(9):57-61.

[5] 張潤身，代淑娟，胡志剛，等.某微細粒嵌布金礦石浮選試驗研究[J].金屬礦山，2010(2):76-79.

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

2016-07-20)

高 楊(1987—)，女，助理工程師，110032 遼寧省沈陽市皇姑區(qū)北陵大街29號。