陳 威,邢 令
(1.新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊,新疆烏魯木齊830011;2.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川成都610059)
某金礦床位于新疆東昆侖喀拉米蘭(復(fù)合溝弧帶)Cu-Zn-Au-石棉礦帶內(nèi),是新疆東昆侖地區(qū)近年來新發(fā)現(xiàn)的大型金礦床。礦床礦石以多硫化物為特征,主要硫化物為輝銻礦、黃鐵礦、毒砂,金在礦石中主要以微細粒自然金形式存在。本次實驗研究針對該金礦石的特征,選用多種選礦工藝開展試驗研究,通過對比選出符合該礦石特點的浮選工藝流程及合理的藥劑用量,使礦石中的金得到有效的回收利用,為礦山的開發(fā)利用提供可靠依據(jù),同時也為新疆東昆侖地區(qū)類似金礦石的選礦方法提供有益的參考。
對金礦石的熒光光譜化學(xué)多元素分析結(jié)果顯示:金礦石中可選礦回收的主要有用元素為Au,品位4.20g/t,銻及其它有色金屬元素均因含量太低而不具有綜合利用的價值。礦樣中主要有害元素是As,是影響金精礦品質(zhì)的主要因素之一[1-2]。通過對礦石中礦物的光學(xué)顯微鏡鑒定、能譜分析、X 射線衍射分析,查明礦石由20 多種礦物組成。金屬礦物以輝銻礦為主,少量黃鐵礦、毒砂,含微量自然銻、銻華、紅銻礦、褐鐵礦、黃銅礦、銅藍、孔雀石、磁鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。非金屬礦物主要為石英,少量方解石、綠泥石、絹云母、綠簾石、金紅石等,礦石含炭、含泥。金主要為獨立金礦物—自然金形式存在,以粒間金和裂隙金為主;粒度屬于粗中細微粒嵌布,形態(tài)以海綿狀、板片狀、枝杈狀為主,成色為800‰~810‰。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。
表1 金礦石多元素分析結(jié)果
礦石結(jié)構(gòu)主要為:①自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu):輝銻礦、黃鐵礦、毒砂等常有的結(jié)構(gòu);②充填結(jié)構(gòu):輝銻礦充填在脈石間隙;③各種交代結(jié)構(gòu):銻華交代輝銻礦、褐鐵礦交代黃鐵礦形成的結(jié)構(gòu);④包含結(jié)構(gòu):輝銻礦、黃鐵礦中常常包裹自然金等其他的礦物;其次為受后期應(yīng)力作用所形成的壓碎結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以浸染狀、松散土狀、角礫狀、團塊狀為主,其次有脈狀—網(wǎng)脈狀等。
自然金的嵌布特征以裂隙金、粒間金為主,并有少量包裹金。自然金主要呈不規(guī)則粒狀、斷續(xù)脈狀、薄片狀等形態(tài)分布于輝銻礦與脈石礦物顆粒間;其次呈樹枝狀、不規(guī)則狀、條狀等形態(tài)以裂隙金形式分布于巖石裂隙之中,或呈不規(guī)則粒狀、蜂窩狀、條狀等形態(tài)以包裹金形式分布于輝銻礦、毒砂、脈石內(nèi)部(圖1、表2)。
圖1 自然金鏡下形態(tài)及嵌布特征
表2 自然金銀互化礦物嵌布特征統(tǒng)計
裂隙金和粒間金與載體礦物關(guān)系相對密切度低于包裹金,故此兩者嵌布形式的金粒在選礦磨礦過程中較易解離,而包裹金則較難解離,特別是部分被脈石包裹的金粒難以與載體礦物解離。
自然金屬中—細—微粒分布范疇,即該礦樣中以顯微金為主,比例達97.80%。自然金多數(shù)為細粒金和微粒金,且多被輝銻礦或非金屬礦物包裹,多以半包裹的中—細粒金存在或為全包裹的封閉微細粒金,又因整體粒徑較其包裹礦物小,故若使得自然金完全解離,難度較大(表3)。
表3 自然金的嵌布粒度
磨礦細度考查試驗結(jié)果表明,金的回收率指標隨磨礦細度的增加而呈上升趨勢,在-0.074mm 含量占91%時基本達到最高,增加且磨礦細度,尾礦品位下降幅度較小,回收率變化不大,綜合考慮磨礦成本和回收率及產(chǎn)品指標等因素,確定磨礦細度為-0.074mm含量占91%。
在金浮選粗選條件試驗的基礎(chǔ)上,進行金浮選開路試驗。試驗結(jié)果見表4。
表4 金浮選開路試驗結(jié)果
從表4 試驗結(jié)果可知,開路試驗采用一次粗選、二次精選、三次掃選的選礦工藝流程,獲得的金精礦產(chǎn)品中含Au 62.65g/t、回收率為75.58%。
在開路試驗的基礎(chǔ)上,為了考查不同流程結(jié)構(gòu)對金選礦指標的影響,確定合理可行的金選礦工藝參數(shù)條件,選礦工藝流程,進行金浮選方案閉路試驗。浮選方案Ⅰ中,采用二粗二精二掃中礦順序返回閉路試驗,獲得的選礦指標為:金精礦產(chǎn)品中含Au 58.97g/t、回收率為93.7%;浮選方案Ⅱ中,采用一粗二精三掃中礦順序返回閉路試驗,獲得的選礦指標為:金精礦產(chǎn)品中含Au 58.91g/t、回收率為94.23%;浮選方案Ⅲ中,采用一粗二精四掃中礦順序返回閉路試驗,獲得的選礦指標為:金精礦產(chǎn)品中含Au 56.88g/t、回收率為94.25%,試驗結(jié)果見表5。從單金試樣浮選方案試驗結(jié)果可知,浮選方案Ⅱ獲得的選礦指標較為理想。
表5 單金試樣浮選方案閉路試驗結(jié)果
考慮到單金試樣中顆粒金的回收問題,對單金試樣進行重選試驗研究,考察重選工藝回收顆粒金或者粗粒金的可行性。重選試驗結(jié)果見表6。
從表6試驗結(jié)果可知,重選工藝獲得的金精礦中金的品位和回收率均不高,主要是由于該礦石中金的嵌布粒度細,在粗磨的條件下,金的單體解離度差。
表6 單金試樣重選試驗結(jié)果
通過對多個工藝流程及方案的對比,推薦工藝流程為單一浮選工藝Ⅱ,工藝流程見圖2。技術(shù)條件為:磨礦細度為:-200 目占91%以上。浮選流程:一次粗選、兩次精選、三次掃選。獲得的選礦指標為:金精礦產(chǎn)品中含Au 58.91g/t、回收率為94.23%(表7)。伴生元素綜合回收試驗結(jié)果見表8。
表7 單金試樣推薦工藝流程試驗結(jié)果
表8 單金試樣伴生元素綜合回收試驗結(jié)果
圖2 金礦石試樣選礦推薦工藝數(shù)質(zhì)量流程
(1)礦石中金主要以自然金形式存在,中以顯微金為主,比例達97.80%。且以顯微金為主(0.001~0.15mm)。礦石中金礦物載體主要為輝銻礦、黃鐵礦、毒砂,且以裂隙金、粒間金為主,并有少量包裹金。
(2)綜合考慮磨礦成本和回收率將磨礦細度確定為-0.074mm 含量占91%。采用一次粗選、兩次精選、三次掃選的浮選流程,獲得的金精礦產(chǎn)品含Au 58.91g/t、回收率為94.23%。采用的浮選工藝流程和藥劑制度簡單可靠,試驗技術(shù)指標理想,實用方便。