國(guó)外某金礦石選礦試驗(yàn)研究

呂 良 曹 飛 郭珍旭 岳鐵兵 李文軍 劉 磊

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州450006;2. 國(guó)土資源部多金屬礦評(píng)價(jià)與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州450006;3.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110819)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和國(guó)民生活水平的日益提高，使國(guó)內(nèi)黃金需求量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)金礦資源分布雖然非常廣泛，且數(shù)量眾多，但普遍呈現(xiàn)貧、雜、細(xì)的特征，因而開發(fā)利用難度較大、成本較高。要滿足國(guó)內(nèi)對(duì)黃金持續(xù)增長(zhǎng)的需求，開展國(guó)外礦產(chǎn)資源勘察與開發(fā)，積極實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略是大勢(shì)所趨。

我國(guó)企業(yè)控股的境外某金礦為單一金礦礦床，金品位高達(dá)7.98 g/t。為高效開發(fā)利用該金礦資源，對(duì)該金礦的有代表性礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

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(zhǎng)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(xué)成分分析結(jié)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(dá)7.98%;有害元素砷含量偏高，進(jìn)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(guān)系密切，因此，選礦過(guò)程中需將毒砂富集至金精礦中，后續(xù)再通過(guò)焙燒或生物浸出工藝處理［1］。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 Main chemical composition analysis of raw ore %

1.2 金及含金礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)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(xì)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(guān)系密切，細(xì)粒黃鐵礦常伴隨微細(xì)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(guān)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(chǎn)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(guān)系密切，常常呈緊密連晶分布，毒砂與金礦物關(guān)系比較密切，鏡下檢測(cè)過(guò)程中常見有自然金礦物與毒砂連生產(chǎn)出。礦石中金的嵌布粒度較細(xì)小，主要以微粒金、細(xì)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(tài)比較簡(jiǎn)單，主要以渾圓粒狀、角粒狀為主，其次為長(zhǎng)角粒狀、尖角粒狀、麥粒狀和葉片狀，其他形態(tài)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(yàn)結(jié)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(jìn)行了金回收探索試驗(yàn)［2］。單一氰化浸出試驗(yàn)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(dá)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(yàn)結(jié)果分析，遵循“能收早收”的原則，確定采用重選—浮選聯(lián)合工藝進(jìn)行選金試驗(yàn)。

2.1 浮選條件試驗(yàn)

浮選條件試驗(yàn)的給礦為1 次搖床重選尾礦。

2.1.1 捕收劑種類試驗(yàn)

捕收劑種類試驗(yàn)的磨礦細(xì)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(biāo)見表2。

表2 捕收劑種類試驗(yàn)金粗精礦指標(biāo)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(biāo)，因此，確定浮選試驗(yàn)的捕收劑為戊基黃藥+丁銨黑藥。

2.1.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)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(biāo)見圖1。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Test results at different grinding fineness

從圖1 可以看出，隨著磨礦細(xì)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(xì)度為－0.074 mm 占60%。

2.1.3 碳酸鈉用量試驗(yàn)

碳酸鈉用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)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(biāo)見圖2。

圖2 碳酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)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(yàn)

水玻璃用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)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(biāo)見圖3。

圖3 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)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(yàn)

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(yàn)的磨礦細(xì)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(biāo)見圖4。

圖4 硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)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(yàn)

2#油用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)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(biāo)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(yàn)結(jié)果Fig.5 Test results on dosage of 2# oil

2.1.7 丁銨黑藥用量試驗(yàn)

丁銨黑藥用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)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(biāo)見圖6。

圖6 丁銨黑藥用量試驗(yàn)結(jié)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(yàn)

戊基黃藥用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)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(biāo)見圖7。

圖7 戊基黃藥用量試驗(yàn)結(jié)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(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖8，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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

表3 全流程試驗(yàn)結(jié)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(dá)0.54 g/t，后續(xù)將通過(guò)浸出工藝進(jìn)行回收，本文不作介紹。

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)國(guó)外某金礦石含金量較高，達(dá)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(guān)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(guān)系也較密切，鏡下檢測(cè)過(guò)程中常見有自然金礦物與毒砂連生產(chǎn)出;金礦物嵌布粒度較細(xì)小，主要以微粒金、細(xì)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(zhǎng)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(xì)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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