國外某金礦石選礦試驗研究

呂 良 曹 飛 郭珍旭 岳鐵兵 李文軍 劉 磊

(1.中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所，河南 鄭州450006;2. 國土資源部多金屬礦評價與綜合利用重點實驗室，河南 鄭州450006;3.東北大學資源與土木工程學院，遼寧 沈陽110819)

我國經濟的高速發展和國民生活水平的日益提高，使國內黃金需求量呈快速增長趨勢。我國金礦資源分布雖然非常廣泛，且數量眾多，但普遍呈現貧、雜、細的特征，因而開發利用難度較大、成本較高。要滿足國內對黃金持續增長的需求，開展國外礦產資源勘察與開發，積極實施“走出去”戰略是大勢所趨。

我國企業控股的境外某金礦為單一金礦礦床，金品位高達7.98 g/t。為高效開發利用該金礦資源，對該金礦的有代表性礦石進行了選礦試驗研究。

1 礦石性質

1.1 礦石成分分析

礦石中的主要非金屬礦物為石英和云母，其次為長石、石榴子石、巖土礦物、硅酸鹽礦物及綠泥石，金屬礦物主要有黃鐵礦、毒砂，并含有少量黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。礦石主要化學成分分析結果見表1。

從表1 可以看出，礦石中可利用的元素金含量較高，達7.98%;有害元素砷含量偏高，進一步的研究表明，砷主要以毒砂的形式存在，且砷與金嵌布關系密切，因此，選礦過程中需將毒砂富集至金精礦中，后續再通過焙燒或生物浸出工藝處理［1］。

表1 礦石主要化學成分分析結果Table 1 Main chemical composition analysis of raw ore %

1.2 金及含金礦物的結構構造與嵌布特征

礦石中的含金礦物主要有黃鐵礦和毒砂。黃鐵礦在礦石中主要呈半自形—他形粒狀集合體或細脈狀嵌布于脈石粒間，少量被脈石包裹，黃鐵礦與毒砂嵌布關系密切，細粒黃鐵礦常伴隨微細粒毒砂呈脈狀充填于脈石裂隙中，少量黃鐵礦被毒砂交代、溶蝕，黃鐵礦與金礦物關系比較密切，粒間常見有金礦物嵌布其中。毒砂多呈自形—半自形粒狀產出，主要以脈狀或浸染狀分布在礦石中，嵌布粒度較粗(+0.074 mm占88.63%)，與黃鐵礦嵌布關系密切，常常呈緊密連晶分布，毒砂與金礦物關系比較密切，鏡下檢測過程中常見有自然金礦物與毒砂連生產出。礦石中金的嵌布粒度較細小，主要以微粒金、細粒金為主，分別占52.59%和32.34%，中粒金占14.69%，粗粒金僅占0.38%。金礦物的嵌布形態比較簡單，主要以渾圓粒狀、角粒狀為主，其次為長角粒狀、尖角粒狀、麥粒狀和葉片狀，其他形態含量較少;礦石中的金主要為包裹金，占67%，其中硫化物包裹金占52%、脈石包裹金占15%，粒間金占29%，裂隙金占4%。

2 試驗結果與討論

前期分別采用單一全泥氰化浸出、重選、浮選工藝進行了金回收探索試驗［2］。單一氰化浸出試驗金浸出率僅為29.65%;搖床1 次粗選的金精礦金品位為95 g/t、尾礦金品位仍達6.69 g/t，重選不能直接拋尾;采用1 粗1 精3 掃單一開路浮選可獲得金品位為45.30 g/t 的金精礦，尾礦金品位可顯著下降至1.42 g/t。綜合以上探索試驗結果分析，遵循“能收早收”的原則，確定采用重選—浮選聯合工藝進行選金試驗。

2.1 浮選條件試驗

浮選條件試驗的給礦為1 次搖床重選尾礦。

2.1.1 捕收劑種類試驗

捕收劑種類試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占75%，碳酸鈉用量為1 000 g/t，水玻璃為300 g/t，2#油為17 g/t，金粗精礦指標見表2。

表2 捕收劑種類試驗金粗精礦指標Table 2 Gold rough concentrate index on collector selective tests

從表2 可以看出，采用戊基黃藥+丁銨黑藥為捕收劑可以獲得較理想的選別指標，因此，確定浮選試驗的捕收劑為戊基黃藥+丁銨黑藥。

2.1.2 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗的碳酸鈉用量為1 000 g/t，水玻璃為300 g/t，戊基黃藥+丁銨黑藥為100 +50 g/t，2#油為17 g/t，金粗精礦指標見圖1。

圖1 磨礦細度試驗結果Fig.1 Test results at different grinding fineness

從圖1 可以看出，隨著磨礦細度的提高，金粗精礦金品位先升后降，金回收率下降。因此，確定磨礦細度為－0.074 mm 占60%。

2.1.3 碳酸鈉用量試驗

碳酸鈉用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占60%，水玻璃用量為300 g/t，戊基黃藥+丁銨黑藥為100 +50 g/t，2#油為17 g/t，金粗精礦指標見圖2。

圖2 碳酸鈉用量試驗結果Fig.2 Test results on dosage of sodium carbonate

從圖2 可以看出，隨著碳酸鈉用量的增加，金粗精礦金品位和回收率均先升后降。因此，確定碳酸鈉的用量為3 000 g/t。

2.1.4 水玻璃用量試驗

水玻璃用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占60%，碳酸鈉用量為3 000 g/t，戊基黃藥+丁銨黑藥為100 +50 g/t，2#油為17 g/t，金粗精礦指標見圖3。

圖3 水玻璃用量試驗結果Fig.3 Test results on dosage of sodium silicate

從圖3 可以看出，隨著水玻璃用量的增加，金粗精礦金品位上升，金回收率下降。綜合考慮，確定水玻璃的用量為400 g/t。

2.1.5 硫酸銅用量試驗

為提高粗選金回收率，選用硫酸銅為載金礦物活化劑。硫酸銅用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占60%，碳酸鈉用量為3 000 g/t，水玻璃為400 g/t，戊基黃藥+丁銨黑藥為100 +50 g/t，2#油為17 g/t，金粗精礦指標見圖4。

圖4 硫酸銅用量試驗結果Fig.4 Test results on dosage of copper sulfate

從圖4 可以看出，隨著硫酸銅用量的增加，金粗精礦金品位和金回收率上升。綜合考慮，確定硫酸銅的用量為200 g/t。

2.1.6 2#油用量試驗

2#油用量試驗的磨礦細度為－ 0.074 mm 占60%，碳酸鈉用量為3 000 g/t，水玻璃為400 g/t，硫酸銅為200 g/t，戊基黃藥+丁銨黑藥為100 +50 g/t，金粗精礦指標見圖5。

從圖5 可以看出，隨著2#油用量的增加，金粗精礦金品位下降，金回收率先升后降。綜合考慮，確定2#油的用量為51 g/t。

圖5 2#油用量試驗結果Fig.5 Test results on dosage of 2# oil

2.1.7 丁銨黑藥用量試驗

丁銨黑藥用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占60%，碳酸鈉用量為3 000 g/t，水玻璃為400 g/t，硫酸銅為200 g/t，戊基黃藥為100 g/t，2#油為51 g/t，金粗精礦指標見圖6。

圖6 丁銨黑藥用量試驗結果Fig.6 Test results on dosage of butylamine dithiophosphate

從圖6 可以看出，隨著丁銨黑藥用量的增加，金粗精礦金品位下降，金回收率上升。綜合考慮，確定丁銨黑藥用量為60 g/t。

2.1.8 戊基黃藥用量試驗

戊基黃藥用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占60%，碳酸鈉用量為3 000 g/t，水玻璃為400 g/t，硫酸銅為200 g/t，丁銨黑藥為60 g/t，2#油為51 g/t，金粗精礦指標見圖7。

圖7 戊基黃藥用量試驗結果Fig.7 Test results on dosage of amyl xanthate

從圖7 可以看出，隨著戊基黃藥用量的增加，金粗精礦金品位下降，金回收率上升。綜合考慮，確定戊基黃藥用量為240 g/t。

2.2 全流程試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上，進行了全流程試驗，試驗流程見圖8，試驗結果見表3。

圖8 全流程試驗流程Fig.8 Flowsheet of the whole flow-sheet test

表3 全流程試驗結果Table 3 Results of the whole flow-sheet test

從表3 可以看出，采用圖8 所示的流程處理該礦石，可取得金品位為450.00 g/t、回收率為17.48%的重選金精礦和金品位為54.20 g/t、回收率為76.54%的浮選金精礦，總精礦的金品位為64.80 g/t、回收率為94.02%。

浮選尾礦金品位仍達0.54 g/t，后續將通過浸出工藝進行回收，本文不作介紹。

3 結 語

(1)國外某金礦石含金量較高，達7.98g/t，主要載金礦物為黃鐵礦和毒砂，黃鐵礦與金礦物嵌布關系較密切，粒間常見有金礦物嵌布其中;毒砂與金礦物嵌布關系也較密切，鏡下檢測過程中常見有自然金礦物與毒砂連生產出;金礦物嵌布粒度較細小，主要以微粒金、細粒金為主，分別占52.59%和32.34%，中粒金占14.69%，粗粒金僅占0.38%，主要以渾圓粒狀、角粒狀為主，其次為長角粒狀、尖角粒狀、麥粒狀和葉片狀;礦石中的金主要為包裹金，占67%，其中硫化物包裹金占52%、脈石包裹金占15%，粒間金占29%，裂隙金占4%。

(2)該礦石在磨礦細度為－0.074 mm 占60%的情況下，采用1 粗1 精開路搖床重選，重選尾礦1 粗2精2 掃、中礦順序返回浮選流程處理，最終可獲得金品位為450.00 g/t、回收率為17.48%的重選金精礦和金品位為54.20 g/t、回收率為76.54%的浮選金精礦，總精礦的金品位為64.80 g/t、回收率為94.02%。

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