甘肅兩當(dāng)某高硫金礦石選礦試驗(yàn)研究

宮在陽(yáng)　張飛飛　馬鵬程　張志剛　王文輝　王路平

(1.招金礦業(yè)股份有限公司；2.煙臺(tái)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)科學(xué)技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)局)

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甘肅兩當(dāng)某高硫金礦石選礦試驗(yàn)研究

宮在陽(yáng)1張飛飛2馬鵬程1張志剛1王文輝1王路平1

(1.招金礦業(yè)股份有限公司；2.煙臺(tái)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)科學(xué)技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)局)

摘要甘肅兩當(dāng)?shù)貐^(qū)某高硫金礦石，金品位0.93 g/t，硫含量較高。76.71%的金以包裹金、裂隙金的形式嵌布在黃鐵礦中，嵌布粒度細(xì)，單體解離困難。為充分回收利用礦石中的金，進(jìn)行了浮選試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，以Na2S和Na2SO3分段抑制硫，CuSO4為活化劑，丁基黃藥+丁基銨黑藥為組合捕收劑，原礦經(jīng)2粗2掃—粗精礦再磨—4次精選閉路試驗(yàn)選別，最終可獲得金品位20.74 g/t、含硫39.33%，金回收率70.90%的金精礦，尾礦金含量?jī)H0.29 g/t，實(shí)現(xiàn)了金的富集，降低了硫?qū)鹁V質(zhì)量的影響。選礦試驗(yàn)結(jié)果為該金礦石選別流程的最終確定提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞金礦石抑制劑再磨再選

近年來(lái)，隨著金礦開(kāi)采量的持續(xù)上升，高品位易選金礦資源越來(lái)越少，低品位難選金礦的開(kāi)發(fā)與利用成為國(guó)內(nèi)金礦采、選、冶主要的研究方向[1-2]。

甘肅兩當(dāng)?shù)貐^(qū)柳梢溝礦區(qū)礦石為典型的高硫金礦石，金品位為0.93 g/t，黃鐵礦、毒砂及方鉛礦等硫化礦物含量較多[3-4]。硫含量高對(duì)提高金的回收率不利，影響后續(xù)冶煉的進(jìn)行。為回收利用礦石中的金，在分析礦石性質(zhì)的基礎(chǔ)上，對(duì)礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)，以確定合適的選礦工藝流程和浮選藥劑制度。

1礦石性質(zhì)

1.1礦石組成

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦物組成及含量見(jiàn)表2 ，從表1可以看出，金是礦石中主要具有回收價(jià)值的成分，并伴生有價(jià)金屬銀，鉛、鋅含量較少，無(wú)法進(jìn)行利用。硫、鐵含量較高，有害元素主要為砷，碳主要以碳酸鹽形式存在。

表1礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果

%

注：Au、Ag含量單位為g/t。

表2礦石的礦物組成

%

表2表明，礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦，其次為磁黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等；脈石礦物主要為石英、白云母、黑云母，其次為長(zhǎng)石、綠泥石、白云石、方解石，高嶺石、赤鐵礦、銀金礦等微量。

1.2金的嵌布特征

顯微鏡及掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，礦石中的金主要呈粒狀、不規(guī)則狀嵌布，粒度很細(xì)，大多以包裹體的形式存在。礦石粒度分析和金嵌布特征分析結(jié)果分別見(jiàn)表3、表4。

表3　粒度分析結(jié)果

表4金嵌布特征分析結(jié)果

%

表3、表4表明，金嵌布粒度較細(xì)，一般為0.010～0.037 mm，1次磨礦難以使金充分單體解離。76.71%的金嵌布于硫化礦物中，其中包裹金占44.97%，裂隙金占31.74%，硫化礦物與脈石礦物中的粒間金占18.54%，嵌布于脈石中的金占4.75%。載金礦物主要為黃鐵礦和毒砂，其次為褐鐵礦。

2試驗(yàn)結(jié)果與討論

采用粗選—粗精礦再磨再選的浮選原則流程對(duì)金進(jìn)行回收[5]。

2.1粗選條件試驗(yàn)

粗選條件試驗(yàn)采用1粗1掃試驗(yàn)流程，見(jiàn)圖1。

2.1.1磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度直接影響載金礦物的單體解離，進(jìn)而影響金的回收效率。在抑制劑硫化鈉用量100 g/t、活化劑硫酸銅用量150g/t、捕收劑丁基黃藥用量100 g/t、起泡劑2#油用量30 g/t時(shí)，進(jìn)行磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

圖1　浮選條件試驗(yàn)流程

表5　磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

從表5可以看出，磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量大于77.38%時(shí)，粗精礦金品位逐漸升高，金回收率逐漸降低。原因是磨礦細(xì)度過(guò)大，部分解離的微細(xì)粒金損失于尾礦中，降低金的回收率。考慮到粗選應(yīng)盡可能回收金，選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm 77.38%，此時(shí)粗精礦金品位為6.76 g/t，回收率為63.74%。

2.1.2硫化鈉用量試驗(yàn)

硫化鈉對(duì)含硫礦物具有一定的抑制作用，有利于降低精礦中硫的含量，同時(shí)起到分散礦泥的作用。在磨礦細(xì)度-0.074 mm 77.38%時(shí)，固定其他條件不變，進(jìn)行硫化鈉用量條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表6。

從表6可以看出，隨著硫化鈉用量由0增加到400 g/t，粗精礦金品位逐漸降低，金回收率逐漸上升。硫化鈉用量超過(guò)400 g/t后，金回收率出現(xiàn)小幅下降。綜合考慮，選擇硫化鈉用量400 g/t為宜。

2.1.3硫酸銅用量試驗(yàn)

硫酸銅是常用的硫化礦活化劑，可以有效改善黃鐵礦等硫化礦的表面性質(zhì)，提高可浮性[6-7]。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm 77.38%、硫化鈉用量 400 g/t，其他條件不變，進(jìn)行硫酸銅用量條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表7。

表6　硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

表7　硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果

表7結(jié)果表明，添加適量的硫酸銅，可顯著提高浮選回收率，適宜的用量為150 g/t。

2.1.4捕收劑條件試驗(yàn)

2.1.4.1捕收劑種類試驗(yàn)

固定磨礦細(xì)度-0.074 mm 77.38%、硫化鈉用量400 g/t、硫酸銅用量150 g/t，其他條件不變，以丁基黃藥和丁基黃藥+丁基銨黑藥、丁基黃藥+Y89-0、丁基黃藥+異戊基鈉黃藥為浮選捕收劑進(jìn)行捕收劑種類試驗(yàn)。藥劑總用量為90 g/t，組合捕收劑用量比為2∶1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8結(jié)果表明，以丁基黃藥+丁基銨黑藥為組合捕收劑時(shí)，粗精礦金回收率最高為73.54%。主要原因是其增強(qiáng)了礦粒與氣泡間的黏附能力，從而改善浮選選別效果。因此，確定選擇丁基黃藥+丁銨黑藥為浮選捕收劑。

表8　捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

2.1.4.2捕收劑用量試驗(yàn)

固定磨礦細(xì)度-0.074 mm 77.38%、硫化鈉用量400 g/t、硫酸銅用量150 g/t、丁基黃藥+丁基銨黑藥用量比2∶1，進(jìn)行捕收劑用量試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表9。

表9　捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

表9表明，隨著組合捕收劑總用量的增加，粗精礦金品位先下降后上升，金回收率則先上升后下降。在總用量為120 g/t時(shí)，金回收率達(dá)到峰值73.66%，金品位為4.99 g/t。因此選擇粗選丁基黃藥和丁銨黑藥用量分別為80 g/t、40 g/t，此時(shí)浮選指標(biāo)較好。

2.2粗精再磨再選試驗(yàn)

在1粗1掃條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以Na2SO3為抑制劑，對(duì)粗精進(jìn)行再磨再選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2。

2.2.1磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在Na2SO3用量為500 g/t時(shí)進(jìn)行再磨再選磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表10。

圖2　粗精再磨再選試驗(yàn)流程

磨礦細(xì)度(-0.037mm含量)/%產(chǎn)品產(chǎn)率/%金品位/(g/t)金回收率/%73.53精礦9.167.9468.78中礦13.651.1214.44尾礦77.200.2316.7883.94精礦8.447.7364.89中礦15.370.9614.66尾礦77.190.2720.4590.69精礦9.257.5265.49中礦15.480.9113.26尾礦75.270.3021.2594.94精礦10.386.8372.26中礦14.450.7911.64尾礦75.170.2116.10

由表10可知，隨著磨礦細(xì)度的增大，精礦和中礦金品位小幅下降，金回收率在磨礦細(xì)度-0.037 mm 94.94%達(dá)到最大值72.26%，此時(shí)中礦中金回收率僅11.64%，說(shuō)明粗精礦細(xì)磨有利于金與硫的分離。因此選擇再磨細(xì)度為-0.037 mm 94.94%為宜。

2.2.2亞硫酸鈉用量試驗(yàn)

Na2SO3抑制作用的機(jī)理是調(diào)整礦漿至還原氣氛下解析礦物表面的黃藥，從而抑制硫化礦物的上浮。固定磨礦細(xì)度-0.037 mm 94.94%進(jìn)行再磨再選Na2SO3用量試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表11。

從表11可以看出，隨著亞硫酸鈉用量的增加，精礦金品位先增大后減小，金回收率變化不大。當(dāng)Na2SO3用量為500 g/t時(shí)，綜合指標(biāo)較好。因此，確定適宜的亞硫酸鈉用量為500 g/t。

3全流程閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開(kāi)路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行2粗2掃—粗精礦再磨—4次精選全流程閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，結(jié)果見(jiàn)表12。

表11　粗精再磨亞硫酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

圖3　全流程閉路試驗(yàn)流程

產(chǎn)品產(chǎn)率/%金品位/(g/t)硫品位/%金回收率/%硫回收率/%金精礦3.2920.7439.3370.9077.01尾礦96.710.290.4029.1022.99原礦100.000.961.68100.00100.00

表12表明，原高硫金礦石經(jīng)2粗2掃—粗精礦再磨—4次精選閉路試驗(yàn)選別，最終可獲得金品位為20.74g/t、含硫39.33%，金回收率70.90%的精礦，尾礦金含量?jī)H0.29g/t。

4結(jié)論

(1)甘肅兩當(dāng)?shù)貐^(qū)某高硫金礦石硫含量高達(dá)3.06%，金主要以包裹金、裂隙金的形式嵌布在黃鐵礦中，其次為粒間金，嵌布在脈石中金少量。主要載金礦物黃鐵礦和毒砂粒度細(xì)小，一般0.037～0.01 mm，部分自然金顆粒粒度小于0.001 mm。主要目的礦物為黃鐵礦和毒砂，與褐鐵礦及石英等脈石共生密切的金不易回收。采用浮選法回收時(shí)容易與金一起上浮，對(duì)金精礦質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

(2)通過(guò)對(duì)粗精礦進(jìn)行再磨再選使金充分單體解離，粗選和精選以Na2S和Na2SO3分步抑制硫，通過(guò)條件試驗(yàn)確定兩段磨礦細(xì)度和最佳藥劑制度，以有效富集金，實(shí)現(xiàn)金、硫分離。

(3)在兩段磨礦細(xì)度分別為-0.074 mm 77.38%，-0.037 mm 94.94%，原礦經(jīng)2粗2掃—粗精礦再磨—4次精選閉路試驗(yàn)選別，最終獲得金精礦品位為20.74 g/t、含硫39.33%、金回收率70.90%的選別指標(biāo)，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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(收稿日期2015-12-28)

Beneficiation Experiment on a High Sulfur Gold Ore from Liangdang in Gansu Province

Gong Zaiyang1Zhang Feifei2Ma Pengcheng1Zhang Zhigang1Wang Wenhui1Wang Luping1

(1.Zhaojin Mining Industry Co., Ltd.;2.Yantai Economic and Technological Development Zone Science and Technology and Intellectual Property Office)

AbstractThere is 0.93 g/t gold in a high sulfur gold ore from Liangdang region in Gansu Province. 76.71% of the gold exists in form of packages and fissure gold in pyrite, fine disseminated, difficult to be liberated. For fully recycling of gold in the ore, the flotation test research was conducted. Test results show that with Na2S and Na2SO3 as segmented sulfur inhibitor, CuSO4 as activator, butyl xanthate+ammonium butyl aerofloat as combination collector, via two roughing two scavenging-regrinding on the rough concentrate-four cleaning closed circuit separation process, gold concentrate with 20.74 g/t gold, 39.33% sulfur, gold recovery of 70.90%, tailings of 0.29 g/t gold was finally obtained, concentration of the gold was obtained, reduce the influence of sulfur on the gold concentrate quality. The test results provide technical basis for the determination of dressing process on the gold ore.

KeywordsGold ore, Inhibitor, Regrinding and reselection

宮在陽(yáng)(1983—)， 男，工程師，265400 山東省招遠(yuǎn)市盛泰路108號(hào)。