甘肅酒泉某尾礦的選礦實驗研究

王學猛，王 強，張小虎

(洛陽理工學院環境工程與化學學院，河南 洛陽 471023)

甘肅某公司的尾礦庫中有尾礦數百萬噸，尾礦中金的品位0.85 g/t，銀的品位5.46 g/t。隨著該礦業公司原生礦的數量的減少、金屬品位的降低，企業經濟效益下滑。為了彌補企業效益的減少，公司對尾礦庫中的尾礦資源的二次利用，愈來愈加重視，希望能夠將尾礦庫中的金、銀資源能夠再次回收利用，或許能夠產出單獨的金精礦或銀精礦。為此，公司與有關單位展開了尾礦庫中的資源二次利用的研究工作。

1 礦石性質

尾礦密度 2.695 g/t，金品位0.85 g/t，銀品位5.46 g/t，詳細的元素分析結果見表1。尾礦中元素金的物相分析結果見表2。

表1 尾礦元素分析結果

表2 尾礦中金物相分析結果

對于該尾礦的資源化再利用項目，業主著重放在尾礦中金、銀資源的再次回收利用上，由表2金的物相分析結果可以看出，尾礦中裸露及半裸露的金含量為0.26 g/t，占金的總分布率的32.95%，硫化物包裹金的含量為0.20 g/t，占金的總分布率的25.35%，兩者累計金的含量占金的分布的58.30%，同時，尾礦中硫元素的含量為0.72%，這為尾礦資源的再次利用提供了較好的條件。尾礦的粒度分析結果見表3。

表3 尾礦粒度分析結果

由粒度分析結果表3知，在尾礦中+200目含量占58.71%，尾礦粒度分布稍粗且比較均勻。所以，在尾礦的資源利用過程中磨礦細度需是一個重要考慮因素。

2 實 驗

考慮到類似尾礦的處理方法[1-8]，結合現在的尾礦性質，有關人員做了大量、充分的實驗研究工作，分別進行了重選搖床實驗、直接浮選實驗等探索性的工作，結合選礦車間現有的工藝、設備等因素，最終確定了對采用浮選工藝流程，對尾礦進行處理，產出單獨的含金、銀的精礦。并在此基礎上著重就磨礦細度、硫酸銅用量、碳酸鈉及捕收劑用量等因素，進行了詳細的考查。

2.1 磨礦細度實驗

在粗選時，進行適宜的磨礦細度，可以充分保證含金、銀的目的礦物單體解離，可以提高金銀的回收率。同時，過大的磨礦細度一方面增加了選礦車間的成本，另一方面也易導致目的礦物過粉碎，不利于回收率的提高。磨礦的選礦實驗流程見圖1，結果見圖2。結合圖1可知，當磨礦細度在-200目占90%時，含金粗精礦的品位為4.25 g/t，雖然品位較尾礦直選(-200目占60%)的4.78 g/t，稍低，但回收率卻在粗選時達到62.35%，所以綜合考慮回收率、品位，粗選時的磨礦細度確定為-200目占90%。

圖1 粗選磨礦細度試驗流程

圖2 磨礦細度對Au品位和回收率的影響

2.2 碳酸鈉用量實驗

碳酸鈉在在粗選磨礦時加入，用量分別為0、500、1000、1500 g/t，實驗結果見表4。由表4可知，當碳酸鈉的用量為1000 g/t時，粗選時金精礦的品位和回收率分別為3.01 g/t和65.78%，均相對較好。所以，粗選時時碳酸鈉的用量確定為1000 g/t，在此條件下粗選礦漿的pH值在7～8左右。

表4 碳酸鈉用量實驗結果

2.3 硫酸銅用量實驗

由于尾礦在尾礦庫中堆存較叫久，表面吸附或氧化有不利于浮選的親水物質，為了強化金、銀的回收，實驗中粗選時采取適宜的硫酸銅進行活化，硫酸銅的用量分別為0、100、200、300 g/t的實驗，實驗結果見圖2。

由圖2知，適宜的硫酸銅用量可以起到很好的活化作用，有利于提高浮選精礦中金的品位和回收率，但過高的硫酸銅用量，則使精礦中的金的品位下降很多。本實驗綜合考慮，選取粗選時硫酸銅的用量為100 g/t。

圖2 硫酸銅用量的影響

2.4 捕收劑的用量實驗

由于金、銀大多堪布在硫化礦物中，加之目前現有選廠有大量的丁基黃藥和丁銨黑藥的庫存，所以在進行選礦實驗中就采用二者作為共同捕收劑，在實驗中丁胺黃藥的水溶性好，而丁基黃藥的捕收能力強，實驗小組在多次進行實驗小試的基礎上，決定采用1:1的比例，進行二者的聯合用藥實驗，實驗藥劑用量分別為60+60、80+80、100+100、120+120 g/t的用量實驗，實驗結果見表5。

表5 粗選丁基黃藥+丁銨黑藥(1:1)用量試驗結果

由表5可知，隨著捕收劑用量的增加，金的回收率逐步加大，但金的品位卻相對變化不大，綜合考慮決定采用1:1的配比，捕收藥劑用量采用100+100 g/t的劑量進行選礦實驗。

2.5 開路流程的確定

表6 全開路流程實驗結果

為進一步提高精礦中的金品位，降低浮選尾礦中的金、銀含量，提高資源的利用率，在條件實驗的基礎上，進行綜合條件的開路實驗。在精選時，不添加藥劑，發現精礦在經歷三次浮選時，精礦中金的品位不再發生明顯變化。而在粗選尾礦的掃選中，第一級掃選僅添加20+20 g/t的捕收劑(丁基黃藥+丁胺黃藥)，在第二級掃選時僅添加10+10 g/t 的捕收劑，第三級掃選時僅添加5+5 g/t的捕收劑，最終的尾礦品位含金量金含量降至0.3 g/t。實驗在此基礎上決定采用三次精選，三次掃選的實驗流程。實驗結果見表6。

2.6 閉路流程實驗及結果

在以上開路條件實驗的基礎上，重點考察精選、掃選所產中礦順序返回時對選礦指標的影響，又做了實驗室條件下的閉路實驗。閉路實驗的條件為：尾礦庫中的尾礦粗選實驗條件：磨礦細度：-200目占90%，硫酸銅：100 g/t，碳酸鈉：1000 g/t，捕收劑：80+80 g/t；二號油8 g/t。粗選的精礦連續經過三次精選，每次精選的尾礦都順序返回上級，粗選的尾礦在經歷第一級掃選時補加10+10 g/t的捕收劑，第二級掃選時補加5+5 g/t的捕收劑，第三級掃選時補加5+5 g/t的捕收劑，每次掃選的精礦都順序返回。實驗中發現各級中礦順序返回時，閉路實驗流程良好，僅實驗七次，閉路流程中的精礦產率和品位便穩定下來。閉路實驗流程結果見表7，精礦成分見表8。

表7 全流程閉路試驗結果

表8 閉路試驗金精礦元素分析結果

3 結 論

(1)尾礦庫尾礦樣品粒度為-0.074 mm 60%，Au品位0.85 g/t，Ag品位5.46 g/t，S品位0.72%，有害元素As品位0.034%，本次試驗主要綜合回收金和銀。產出的精礦金銀品位分別為31.6 g/t，106 g/t回收率分別為57.88%，30.99%。本次實驗的條件和結論，可以作為甘肅酒泉某公司的尾礦改造利用依據，并依此進行相應的設備及流程改造，使企業尾礦庫中的資源得以二次利用。

(2)綜合考慮各種因素，最終確定采用浮選工藝流程。實驗針對尾礦綜合回收的特點，著重進行磨礦細度、碳酸鈉用量、硫酸銅、捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥用量等條件優化試驗，最終將閉路試驗條件確定為：確定粗選磨礦細度為-0.074 mm 90%，碳酸鈉用量1000 g/t，硫酸銅用量為100 g/t，捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥(1:1)用量為100 g/t+100 g/t。閉路試驗流程結構為：一次粗選三次掃選三次精選；最終閉路試驗獲得金精礦Au品位31.60 g/t，Au回收率57.88%，Ag品位106.00 g/t，Ag回收率30.99%的選礦指標。