某微細(xì)粒難選金礦石選礦工藝研究

陳慧杰 張 莉 蔣升國(guó) 王 星

（新疆維吾爾自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，新疆烏魯木齊830000）

隨著易處理金礦石資源的減少和市場(chǎng)需求量的增大，較難處理金礦石的開發(fā)就成為一種必然。某大型金礦礦石性質(zhì)較復(fù)雜，金礦物嵌布粒度微細(xì)，20%以上的金以微細(xì)粒和顯微形態(tài)包裹在脈石礦物中，屬于典型的難選金礦石，采用氰化浸出或浮選工藝處理，金回收率通常較低［1-4］。本文將介紹采用浮選—氰化浸出聯(lián)合工藝處理該礦石的研究情況。

1 礦石性質(zhì)

礦石中的主要礦物為石英和白云母，其次是鈉長(zhǎng)石、白云石等，金屬礦物黃鐵礦、菱砷鐵礦及毒砂少量，含金礦物主要是自然金和銀金礦。金礦物嵌布粒度微細(xì)，基本小于10 μm。礦石磨至-71 μm占80%時(shí)進(jìn)行的MLA分析表明，單體金約占10%，約20%的金被方解石、石英和蝕變黑云母包裹，約70%的金以連生體形式存在，主要連生在石英的邊部，其次連生在云母和長(zhǎng)石的邊部。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，金物相分析結(jié)果見(jiàn)表2，礦石磨至-71 μm占80%時(shí)的篩析結(jié)果見(jiàn)表3。

注：金、銀的含量單位為10-6。

表1表明，礦石中有回收價(jià)值的元素為金，其他元素沒(méi)有回收價(jià)值。

表2表明，金礦物的賦存狀態(tài)較復(fù)雜，裸露自然金占36.93%，硫化物包裹金、難溶硅酸鹽包裹金及碳酸鹽包裹金占比均較高，這給浮選和氰化浸出回收金帶來(lái)了難度。

表3表明，金在細(xì)粒級(jí)有所富集。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 單一浸出工藝研究

根據(jù)金礦物嵌布粒度微細(xì)的特點(diǎn)，在礦石磨礦細(xì)度為-38 μm占96%，浸出液固比為3∶1，石灰用量為3 000 g/t（pH=11.5），氰化物初始濃度為0.05%，浸出時(shí)間為6 h情況下，浸渣金品位為1.26×10-6，金浸出率61.59%。浸渣粒度篩析結(jié)果見(jiàn)表4。

表4表明，浸渣各粒級(jí)金品位均較高，尤其是25～10 μm粒級(jí)。

對(duì)浸渣中的+25 μm、25～10 μm、-10 μm粒級(jí)進(jìn)行的金物相分析結(jié)果表明，浸渣中未被浸出的金主要是硫化物包裹金和難溶硅酸鹽包裹金，各粒級(jí)硫化物包裹金分布率為48.91%～61.37%、難溶硅酸鹽包裹金分布率為26.27%～35.88%，即使在-10 μm的浸渣中也是如此。因此，單一浸出工藝難以有效回收礦石中的金。

2.2 單一浮選工藝

浮選工藝在回收已解離的自然金和不易被浸出的硫化物包裹金方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。在參考前人研究的基礎(chǔ)上［5-7］，進(jìn)行了浮選工藝研究，閉路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5表明，采用圖1所示的流程處理礦石，可獲得金品位為33.57 g/t、金回收率為51.60%的金精礦，尾礦金品位仍然較高，達(dá)1.67 g/t。

2.3 浮選—氰化浸出聯(lián)合工藝研究

試驗(yàn)在單一浮選工藝研究結(jié)果基礎(chǔ)上對(duì)浮選精、尾礦分別進(jìn)行了浸出工藝研究。

2.3.1 浮選尾礦浸金試驗(yàn)

由于浮選對(duì)已解離的單體金、硫化物包裹金及部分暴露出金礦物的連生體等都有較好的回收效果。因此，浮選尾礦中的金就主要是硅酸鹽和碳酸鹽包裹金，只有充分回收這些相態(tài)的金才能有效提高金的回收率。

探索試驗(yàn)研究表明，氰化物對(duì)浮選尾礦的浸金效果優(yōu)于低毒環(huán)保浸金劑綠金和金蟬。因此，試驗(yàn)以氰化物為浸出劑進(jìn)行浸金。試驗(yàn)在浸出液固比為3∶1，石灰用量為2 000 g/t（pH=11），氰化物初始濃度為0.05%條件下，對(duì)浮選尾礦進(jìn)行了氰化浸出時(shí)間試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2表明，浸出6 h時(shí)金作業(yè)浸出率達(dá)70.45%，繼續(xù)延長(zhǎng)浸出時(shí)間至12 h，金作業(yè)浸出率僅上升至71.02%。因此，適宜的浸出時(shí)間為6 h。

2.3.2 浮選金精礦焙燒—浸出試驗(yàn)

2.3.2.1 浮選金精礦焙燒試驗(yàn)

由于浮選金精礦中的金主要是硫化物包裹金，單一浸出試驗(yàn)研究表明，氰化浸出難以浸出硫化物包裹金。大量的研究及生產(chǎn)實(shí)踐表明，高硫、高砷、高碳類的浮選金精礦浸出前必須進(jìn)行預(yù)處理，焙燒是一種有效的預(yù)處理方法。焙燒可使硫化物分解以暴露金粒，焙砂呈疏松多孔狀，以使氰化物可滲透入焙砂并有效浸出所含的金。焙燒條件對(duì)浸金效果的影響試驗(yàn)在焙砂不磨礦，浸出液固比為3∶1，石灰用量為2 000 g/t（pH=11.5），氰化物初始濃度為0.05%情況下，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6表明，焙燒能顯著提高浮選金精礦的浸出率，從節(jié)能和高效浸出方面考慮，適宜的焙燒條件為450℃焙燒2 h+700℃焙燒1 h。進(jìn)一步的研究表明，對(duì)應(yīng)條件下焙砂中硫的脫除率達(dá)到76.94%，碳的脫除率達(dá)到96.41%，砷的脫除率為15.41%。

2.3.2.2 焙砂浸出時(shí)間試驗(yàn)

在焙燒條件為450℃焙燒2 h+700℃焙燒1 h，焙砂不磨礦，浸出液固比為3∶1，石灰用量為2 000 g/t（pH=11.5），氰化物初始濃度為0.05%情況下的浸出時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3表明，隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng)，金精礦焙砂的浸出率上升，12 h后金浸出率升速明顯趨緩，24 h的作業(yè)浸出率為88.07%。

2.4 全流程試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4。浮選金精礦浸出條件：450℃焙燒2 h+700℃焙燒1 h，浸出液固比為3∶1，石灰用量為2 000 g/t（pH=11.5），氰化物初始濃度為0.05%，浸出時(shí)間24 h。浮選尾礦浸出條件：浸出液固比為3∶1，石灰用量為2 000 g/t（pH=11），氰化物初始濃度為0.05%，浸出時(shí)間6 h。全流程試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7表明，采用圖4所示的流程處理礦石，金總回收率達(dá)79.32%。

3 結(jié)論

（1）某大型金礦礦石性質(zhì)較復(fù)雜，主要礦物為石英和白云母，其次是鈉長(zhǎng)石、白云石等，金屬礦物黃鐵礦、菱砷鐵礦及毒砂少量；含金礦物主要是自然金和銀金礦，金礦物的賦存狀態(tài)復(fù)雜，裸露自然金占36.93%，硫化物包裹金、難溶硅酸鹽包裹金及碳酸鹽包裹金占比均較高。礦石磨至-71 μm占80%時(shí)僅有約10%的金礦物實(shí)現(xiàn)單體解離，約有20%的金礦物被方解石、石英和蝕變黑云母等包裹，以連生體形式存在的金礦物約占70%。

（2）采用單一浸出工藝處理礦石，在磨礦細(xì)度為-38 μm占96%，浸出液固比為3∶1，石灰用量為3 000 g/t（pH=11.5），氰化物初始濃度為0.05%，浸出時(shí)間為6 h情況下，金浸出率僅達(dá)61.59%；礦石在磨礦細(xì)度為-71 μm占80%的情況下，采用2粗1精1掃、中礦精掃選后返回的閉路流程處理，獲得了金品位為33.57 g/t、金回收率為51.60%的金精礦，尾礦金品位仍高達(dá)1.67 g/t。

（3）以浮選試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)浮選金精礦進(jìn)行焙燒—浸出，對(duì)浮選尾礦進(jìn)行直接浸出，金總回收率達(dá)79.32%，明顯優(yōu)于單一氰化浸出工藝或單一浮選工藝的回收效果。