柯圣釗，丘世澄

（江西銅業(yè)集團有限公司 武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

1 引言

隨著對金礦資源的不斷開發(fā)利用，易選金礦資源日趨減少，人們逐漸把目光投向難處理金礦資源。難處理金礦資源是指采用常規(guī)浸出工藝，金浸出率低于80%。難處理原因在于此類礦石含有較高的有害元素，如硫、碳、砷等，造成浸出藥劑的消耗，或金以極細的嵌布粒度包裹于其它礦物或脈石中［1-2］。云南某金礦金主要以微細粒充填于毒砂和黃鐵礦的粒間隙和微裂隙中，細磨無法使金充分裸露［3］，不適合直接進行全泥氰化浸金，通常采用浮選法回收此類礦石中的金。

2 原礦性質(zhì)

2.1 礦石的化學組成

由表1可知，原礦可回收金屬主要為金，品位為3.39g/t，硫品位為1.19%，其余金屬元素含量較低，不具回收價值，礦石多元素分析結(jié)果見表1。

2.2 礦石的礦物組成

礦石礦物組成分析結(jié)果見表2。其金屬礦物主要為黃鐵礦和毒砂，含量分別為1.99%、0.66%；非金屬礦物主要為石英、白云母，含量為46.00%和26.33%，其次為長石、白云石、透輝石、方解石等。

表1 礦石多元素分析結(jié)果

表2 礦石礦物組成分析結(jié)果

2.3 金在礦石中的嵌布狀態(tài)

掃描電鏡查定，金主要有以下嵌布形式：金粒在毒砂粒間隙中呈填隙構造，金粒形狀不規(guī)則；與黃鐵礦或毒砂連生，嵌布于黃鐵礦或毒砂邊緣；呈微細粒狀包裹體包含于石英中。將礦石磨至0.045mm以下，考察金在各類礦物中的分布，結(jié)果顯示，游離自然金比例為44.72%，黃鐵礦和毒砂中的金比例達44.62%，脈石礦物中包含的金占10.66%。金多呈粒狀或片狀，如圖4所示，金嵌布粒度極微細，基本上均小于10μm。

圖1 自然金充填于毒砂粒間隙

圖2 金呈微細狀嵌布于黃鐵礦邊緣

圖3 微細金粒包含于石英中

圖4 顯微鏡放大80倍 自然金

2.4 影響金回收的礦物學因素

（1）金的嵌布粒度極微細，主要以微細顆粒充填于毒砂和黃鐵礦中，礦石磨至0.045mm,未達到單體金充分解離所需的細度，因此，該金礦石不適合直接氰化，需通過浮選預富集后進行氧化處理，破壞金的包裹結(jié)構再氰化處理。

（2）作為主要載金礦物，黃鐵礦和毒砂的嵌布粒度微細，兩者相比，毒砂的嵌布粒度更微細，浮選時易損失在尾礦中，影響金的回收。

（3）工藝礦物學表明，金、黃鐵礦和毒砂嵌布粒度微細，礦石需要在較高的磨礦細度下才能獲得較好的解離效果，磨礦過程產(chǎn)生的細泥會增加礦漿黏度、消耗浮選藥劑、惡化浮選效果。

3 選礦試驗研究

3.1 全泥氰化浸金試驗

固定礦漿液固比為2.5∶1，加石灰調(diào)漿至pH值至10，待pH值穩(wěn)定后加入氰化鈉，用量為3000g/t，常溫攪拌36h進行全泥氰化浸金試驗，考察不同磨礦細度下金的浸出效果，試驗結(jié)果見圖5。結(jié)果顯示，在任何一個磨礦細度下，金的浸出率都不理想，礦石不適合直接進行氰化浸金，應通過浮選回收金。

圖5 全泥氰化磨礦細度試驗結(jié)果

3.2 磨礦細度試驗

對于微細嵌布的含金礦石，金的回收效果依賴于金的解離狀態(tài)。不同磨礦細度對浮選指標有很大的影響，磨礦細度較低時，金包裹于硫化物及脈石礦物中，未達到充分解離；磨礦細度高時，磨礦成本高且產(chǎn)生大量細泥，惡化浮選指標。磨礦細度試驗藥劑制度與試驗流程見圖6，試驗結(jié)果見圖7。

圖6 磨礦細度試驗流程圖

圖7 磨礦細度試驗結(jié)果

隨著磨礦細度的增加，破壞了礦物對金的包裹結(jié)構，精礦中Au的品位和回收率大幅提高，當磨礦細度-0.074mm占98%時，精礦中Au品位和回收率分別為27.86g/t、71.96%。為獲得較高品位的金精礦并兼顧其回收率，同時也考慮到生產(chǎn)上很難實現(xiàn)更細的磨礦細度，故確定磨礦細度為-0.074mm占98%。

3.3 捕收劑種類及用量試驗

不同類型的捕收劑對礦物的捕收性能和選擇性不盡相同，不同捕收劑還可產(chǎn)生協(xié)同作用，通過試驗研究選擇適應礦石性質(zhì)的捕收劑可大幅提高浮選指標［4］。固定捕收劑用量為300g/t，不同類型捕收劑對金的回收效果見表3。

表3 捕收劑種類試驗結(jié)果

GYM藥劑是黃原酸鹽的酯類衍生物，淺黃色，能溶于水，對硫化礦及含金多金屬硫化礦具有較強的選擇性。由表中可知，異丁基黃藥對Au的捕收能力強，Au回收率高；GYM藥劑選擇性好，精礦Au品位最高。對組合捕收劑進行藥劑配比試驗研究，捕收劑用量為300g/t，試驗結(jié)果見表4。

表4 組合捕收劑藥劑配比試驗結(jié)果

隨著異丁基黃藥比例增加，組合藥劑表現(xiàn)出較強的捕收性能，浮選產(chǎn)率不斷增加，但造成Au品位的下降。當異丁基黃藥與GYM質(zhì)量比為2:1時Au回收率最高，確定以此配比進行組合捕收劑用量試驗，考察不同捕收劑用量對金的回收效果，試驗結(jié)果見圖8。

圖8 捕收劑用量試驗結(jié)果

試驗結(jié)果表明，組合捕收劑用量增加有助于精礦Au的回收，但Au品位不斷降低。當組合捕收劑用量超過300g/t時，Au品位下降較快。綜合考慮精礦品位及回收率，確定捕收劑用量為300g/t。

3.4 調(diào)整劑Na2CO3用量試驗

pH調(diào)整劑不僅能調(diào)整介質(zhì)條件和捕收劑與礦物之間的相互作用，還會影響浮選藥劑的解離性、礦漿離子組成和礦物表面電性，改善浮選分離得礦漿條件［5］。調(diào)整劑Na2CO3用量試驗結(jié)果見圖9，當調(diào)整劑用量較大時，浮選指標下降迅速，可能原因是在較高pH條件下，礦物表面吸附大量的OH-，增大礦物表面親水性或抑制了藥劑的解離。粗選應盡可能提高Au的回收率，故確定Na2CO3用量為1250g/t，此時Au回收率為79.52%。

圖9 Na2CO3用量試驗結(jié)果

3.5 活化劑CuSO4用量試驗

活化劑通過改變礦物表面的理化性質(zhì)，提高被抑礦物的浮選活性，增強礦物表面對捕收劑的吸附能力［6］。CuSO4是硫化礦浮選常用的活化劑，能與黃藥類捕收劑形成難溶性鹽，添加適量的活化劑有利于載金礦物更好的回收。試驗結(jié)果表明，加入適量活化劑有利于提高Au的品位及回收率，但過高用量的活化劑造成Au回收率的下降，CuSO4用量120g/t時，浮選指標較好。

圖10 CuSO4用量試驗結(jié)果

3.6 水玻璃用量試驗

試驗磨礦細度較細，磨礦過程產(chǎn)生的細泥會增加礦漿黏度,為使礦漿中礦粒處于分散狀態(tài)，必須加入分散劑。水玻璃是常用的分散劑，能增強礦物表面的負電性，防止顆粒的凝聚，增大礦粒間的排斥力，形成穩(wěn)定的懸浮液［7］。同時，水玻璃是一種常見的抑制劑，能提高硅酸鹽脈石礦物的親水性，使其可浮性受到抑制，提高精礦品位。圖11為不同用量的水玻璃對金浮選指標的影響，從圖可知，水玻璃能顯著提升精礦Au的品位，綜合考慮浮選指標，確定水玻璃用量為2000g/t。

圖11 水玻璃用量試驗結(jié)果

3.7 閉路試驗

閉路試驗流程采用一次粗選、四次精選、兩次掃選工藝，得到最終金精礦Au品位為56.61g/t、Au回收率為81.49%，尾礦Au品位為0.66g/t，部分金損失在尾礦中。試驗流程見圖12，試驗結(jié)果見表5。

圖12 閉路試驗流程圖

表5 閉路試驗結(jié)果

3.8 浮選精礦多元素分析

對浮選精礦進行多元素分析，由表6可知，金精礦有害元素S、As含量較高，分別達30.05%、5.39%，不利于后期Au的回收。

表6 浮選精礦多元素分析結(jié)果

3.9 浮選尾礦金屬量分析

對不同粒級浮選尾礦進行金屬量分析，分析結(jié)果見表7。由表可知，Au主要損失在+0.043mm粒級，占比達48.76%。這部分粒級Au品位達1.48g/t以上，主要是由于金嵌布粒度微細，部分金沒有解離所致。而試驗磨礦細度為-0.074mm占98%，這在選礦生產(chǎn)中已經(jīng)很難實現(xiàn)，卻還未達到單體金充分解離所需的細度，造成尾礦金品位較高。

表7 浮選尾礦金屬量分析結(jié)果

4 結(jié)論

（1）某金礦石含金3.39g/t，含硫1.19%，非金屬礦物主要為石英、白云母，含量分別為46.00%、26.33%，金的嵌布粒度極其微細，主要充填于毒砂和黃鐵礦中，難以與浸出劑接觸，全泥氰化金浸出率低。

（2）以異丁基黃藥與GYM質(zhì)量比為2∶1為組合捕收劑，在磨礦細度-0.074mm粒級占98%、調(diào)整劑碳酸鈉用量1250g/t、抑制劑水玻璃用量2000g/t、活化劑硫酸銅用量120g/t、組合捕收劑用量300g/t條件下，經(jīng)一次粗選、四次精選和兩次掃選閉路浮選流程，獲得的金精礦中金品位56.61g/t、金回收率81.49%。

（3）浮選尾礦金屬量分析結(jié)果表明，部分單體金未充分解離，導致尾礦金品位較高。