唐劭禹, 徐國棟, 鄧星星, 任鵬鯤
(四川晶大礦業(yè)科技有限公司, 四川成都 610051)
石英脈型、破碎帶蝕變巖型、花崗巖型、構造蝕變巖型、鐵帽型、微細粒浸染型為黃金礦床中主要的的幾種工業(yè)類型[1]。浮選法、重選法、化學法是金礦選礦工藝中較為常用的方法[2]。其中重選法用于脈金的選別中作為聯(lián)合流程提前回收粗粒單體金,而近年來工業(yè)上多采用尼爾森重選法[3]。浮選法是主要適用于鉛、鋅、銀、銅等金屬硫化礦的伴生金[4]?;瘜W法中的混汞法主要適用于粗粒單體金的回收,現(xiàn)在由于汞毒的污染問題,已經被浮選法、重選法所取代[5]。氰化法和堆浸法主要在低品位礦山應用較廣[6]。
在國內、國際稀貴金屬市場下,金礦中金元素的有效回收成為我國工業(yè)經濟發(fā)展的必然需求[7]。四川理縣某金礦中金元素主要賦存在單體金和硫化礦包裹金中,脈石礦物主要有黃鐵礦、石英、斜長石、角閃石。以工藝礦物學研究結果作為基礎,采用浮選-重選聯(lián)合流程對該金礦中的金元素進行回收。
選礦試樣取自一個礦體4個礦硐,根據(jù)全礦體平均品位及各礦體已知儲量和預測儲量配制原礦試驗樣。試驗樣金礦礦石自然類型屬中低溫熱液成礦類型。工業(yè)類型屬小型含金石英脈型,含金硫化物石英脈型金礦石、碎裂巖型金礦石、少量蝕變花崗閃長巖型金礦石、角巖型金礦石[8-9]為主要礦石類型。
由分析結果可知,礦樣金品位5.65%,該金礦的化學組分復雜,主要化學組分為SiO2、Al2O3、TFe、K2O、CaO和Na2O。另有一定量的P2O5、SO3和TiO2。其中S主要來源于礦石中的含硫礦物黃鐵礦,由表3結果可見,礦石中金元素的賦存狀態(tài)主要以單體金為主(占95%),且在物相測試時標準細度為-325目90%的條件下仍有0.04%的硫化包裹金相存在,因此推斷礦物中的大部分硫化礦包裹金完全單體解離,在該細度下以單體金形式存在。
表3 原礦金物相分析/g/t
以四川理縣某金礦作為研究對象,根據(jù)該礦石的特點,分別采用單一浮選、單一重選、浮重聯(lián)合流程。根據(jù)原礦樣性質,前期探索性試驗采用單一浮選、重選選礦工藝流程,以金礦產物的金品位及金回收率為指標,研究各單一選礦流程對含金礦物的富集及回收情況。浮選單因素條件試驗采用一粗兩掃流程,試驗流程圖見圖1,重選單因素條件試驗采用一粗一精流程,試驗流程圖見圖2。
通過改變浮選磨礦時間,分別研究在浮選磨礦細度為(-0.074mm含量):47%、55%、68%、75%、85%條件下金元素的回收情況,選礦流程見圖1,試驗結果見圖3。
由圖3可知,磨礦細度達-0.074 mm 85%時,硫化金精礦中的金回收率開始下降。原因在于磨礦時間增加導致有用礦物與脈石礦物一起過磨,部分脈石礦物泥化嚴重形成夾帶,與有用礦物一起上浮,回收率下降。由此可知,最佳浮選磨礦細度為-0.074 mm 75%。
硫浮選常用的活化劑有硫酸銅、稀硫酸及碳銨。該試驗對比硫酸銅、稀硫酸及碳銨對硫化物的活化效果。磨礦細度-0.074 mm 75%,捕收劑采用丁基黃藥,柴油作為輔助捕收劑添加于礦漿中。試驗結果以浮選精礦、浮選尾礦中金品位及回收率作為指標。試驗流程圖見圖1,試驗結果見表4。
表4 活化劑種類試驗結果
由表4可知,硫酸銅對硫的活化效果較碳銨和稀硫酸好,采用硫酸銅作為選硫化礦活化劑所得到的金精礦品位達169.88g/t,回收率55.12%。
研究硫酸銅用量對試驗樣中金元素回收的影響。采用硫酸銅作為浮選活化劑,其余實驗條件不變,其試驗流程見圖1,試驗結果見圖4。
由圖4可知,在黃藥體系下,繼續(xù)增加硫酸銅用量會導致捕收劑選擇性下降,剩余的硫酸銅繼續(xù)消耗捕收劑導致回收率下降,硫酸銅最佳用量為500g/t。
對比硫化礦浮選中常用捕收劑丁基黃藥和丁銨黑藥對選礦樣中金元素的回收效果,其試驗流程見圖1,試驗結果見表5。
表5 捕收劑種類試驗結果
由表5可知,對比了丁基黃藥和丁銨黑藥對硫化物中金元素的回收情況。丁基黃藥和丁銨黑藥類均對金元素有回收效果,丁基黃藥捕收環(huán)境下金精礦指標為:金品位166.84 g/t,金回收率54.92%,優(yōu)于以丁銨黑藥作為捕收劑的條件下的浮選金精礦指標。后續(xù)試驗采用丁基黃藥作為浮選捕收劑。
礦樣放入XMQ-240×90錐形球磨機中磨礦,在磨礦濃度為66.67%。重選搖床采用單層粗砂搖床,搖床床面橫坡角3°,橫沖水流量保持不變。探索不同磨礦細度對重選搖床精礦尾礦中金元素的影響,以金品位及回收率作為判斷依據(jù)。試驗流程圖見圖2,試驗結果見圖5。
由圖5可知,隨著磨礦細度的提高,重選精礦中金品位提高,但磨礦細度達-0.074 mm 75%時金精礦中的金回收率開始下降。原因在于原礦粒度過細導致部分細粒級金在搖床床面被橫沖水沖入中礦,回收率下降。由此可知,最佳搖床磨礦細度為-0.074mm68%。
試驗流程見圖6,試驗結果見表6。
(1)試驗用原礦樣中金品位5.65 g/t,礦石中的金主要以單體金和硫化礦包裹金為主(占95%);主要化學組分為SiO2、Al2O3、TFe、K2O、CaO和Na2O。另有一定量的P2O5、SO3和TiO2。
(2)原礦樣進行了“浮-重”聯(lián)合流程,試驗結果顯示“一粗兩掃兩精-浮尾重選”的聯(lián)合流程工藝流程簡單且能得到較優(yōu)的產品指標,原礦樣經過該流程處理可以得到金品位195.98 g/t、金回收率63.25%的浮選金精礦;金品位43.61g/t,銀回收率27.07%的重選金精礦,全流程金元素的總回收率為90.32%。