提高某低品位金礦石選礦技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)研究及實(shí)踐

師偉紅，劉守信，高彥萍，王 玲

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900）

合理的選礦工藝對(duì)礦石中金的回收影響很大。金礦石的回收通常采用的方法有混汞、重選、浮選、氰化或聯(lián)合流程。重選法、混汞法是古老、有效回收顆粒金的方法，細(xì)粒和微細(xì)粒金通常采用浮選法回收[1]。國(guó)外某金礦屬硫化物石英脈型低品位大型金礦石，是比較難選的一類(lèi)金礦石。目前，該金礦選礦廠日處理量是2500 噸，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)流程采用單一浮選工藝流程，磨礦細(xì)度90%-74μm，一次粗選，兩次掃選，兩次精選；藥劑制度以氫氧化鈉為調(diào)整劑，硫酸銅為活化劑，異丁基黃藥為捕收劑，起泡劑采用MIBC。由于礦石中礦物種類(lèi)較多，礦物嵌布關(guān)系復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)采用捕收劑捕收能力較弱等原因，導(dǎo)致部分載金礦物損失在尾礦中，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)較差。

本項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)工藝流程基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)存在的問(wèn)題，主要從研制開(kāi)發(fā)新型、高效載金礦物捕收劑及捕收起泡劑的角度，強(qiáng)化其對(duì)載金礦物的捕收，達(dá)到了提高金回收率的目的。通過(guò)試驗(yàn)研究，確定了高效合理經(jīng)濟(jì)的藥劑制度，研制出了選擇性和捕收能力兼優(yōu)的D12和A106新藥劑組合，以替代現(xiàn)場(chǎng)藥劑異丁基黃藥和MIBC。

1 礦石性質(zhì)

原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦石中金的賦存狀態(tài)分析見(jiàn)表2。

表1 原礦多元素化學(xué)分析（%）

表2 礦石中金的賦存狀態(tài)分析結(jié)果

該礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦，其次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦等；貴金屬礦物有自然金、自然銀、銀金礦；脈石礦物主要以石英為主，其次為方解石、云母等，少量碳、角閃石等。

礦石中金主要以硫化物包裹的顯微及次顯微金的形式存在，其次以脈石包裹金的形式存在，這種類(lèi)型的嵌布形態(tài)對(duì)金礦物選礦指標(biāo)產(chǎn)生一定的影響。

礦石中主要的硫化物礦物為黃鐵礦，其含量3.85%，有0.43%的毒砂（包括微量的雌黃和雄黃）、方鉛礦及閃鋅礦，大量的礦物是脈石礦物，其中石英、方解石及云母的含量為79.2%、5.1%和6.0%，另有少量碳、角閃石等。

2 選礦試驗(yàn)及結(jié)果討論

為查明目的金屬損失的原因，該試驗(yàn)研究首先在現(xiàn)場(chǎng)工藝流程條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行了小型閉路試驗(yàn)，并對(duì)其閉路試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行了產(chǎn)品檢查。

產(chǎn)品檢查結(jié)果表明，現(xiàn)場(chǎng)采用的捕收劑對(duì)細(xì)粒級(jí)礦物捕收能力不足，導(dǎo)致部分呈單體解離狀態(tài)，平均粒徑為0.01mm 的細(xì)粒級(jí)連生體進(jìn)入尾礦，沒(méi)有被有效回收。因此，研發(fā)高效選礦藥劑劑以提高目的金屬的選礦技術(shù)指標(biāo)是本次試驗(yàn)研究的關(guān)鍵。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程圖及條件

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

該試驗(yàn)處理金礦中的金主要以硫化物包裹的顯微及次顯微金的形式存在，其次以脈石包裹金的形式存在。因此，合理的磨礦細(xì)度直接影響載金礦物是否充分解離以及浮選指標(biāo)的優(yōu)劣。

圖2 NaOH 用量試驗(yàn)結(jié)果

表3 捕收劑選擇試驗(yàn)結(jié)果

磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，固定氫氧化鈉用量為1500g/t，硫酸銅用量為200g/t，D12用量為120g/t，A106用量為50g/t，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果表明，磨礦細(xì)度的提高，有利于金回收率的提高，但金品位略有下降。磨礦細(xì)度粗時(shí)部分金礦物未達(dá)到單體解離，難以上浮，回收率較低，主要原因是該礦石金的嵌布粒度較細(xì)；當(dāng)磨礦細(xì)度-74μm含量為95%時(shí)，精礦品位明顯降低，回收率不再提高，最終確定適宜的磨礦細(xì)度-74μm 含量為90%。

2.2 粗選NaOH 用量試驗(yàn)

NaOH 用量試驗(yàn)是在固定磨礦細(xì)度為90%-74μm 條件下進(jìn)行，其藥劑條件為D12為120g/t，A106為50g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

試驗(yàn)結(jié)果表明，NaOH 用量變化對(duì)浮選指標(biāo)影響較明顯。隨著用量增加，硫鐵礦受到抑制，導(dǎo)致回收率偏低。因此綜合考慮選礦技術(shù)指標(biāo)，最終確定NaOH 1500g/t。

2.3 捕收劑選擇及用量試驗(yàn)

對(duì)于提高金浮選回收率，浮選藥劑起著重要作用，尤其是具有協(xié)同效應(yīng)的復(fù)合捕收劑[2]。由于該礦石屬高硫石英脈型細(xì)粒嵌布的低品位金礦石，因此，針對(duì)該礦石性質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行載金礦物捕收劑和起泡劑的研究，以減少載金礦物在尾礦中的損失。

固定磨礦細(xì)度為90%-74μm，NaOH 1500g/t，進(jìn)行捕收劑選擇試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用D12為捕收劑，A106為捕收起泡劑，浮選指標(biāo)明顯優(yōu)于其它捕收起泡劑。能夠充分發(fā)揮各藥劑間的協(xié)同效應(yīng)，在浮選過(guò)程中表現(xiàn)出選擇性好和捕收能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，而且金礦物浮游速度快，可實(shí)現(xiàn)目的礦物快收早收，有效提高了金的選礦回收率。

2.4 閉路試驗(yàn)

在藥劑篩選、調(diào)優(yōu)試驗(yàn)確定的工藝技術(shù)條件基礎(chǔ)上，分別進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)藥劑制度和新藥劑制度兩個(gè)方案的閉路試驗(yàn)，新藥劑制度閉路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果列入表4。

圖3 新藥劑方案閉路試驗(yàn)流程及條件

閉路試驗(yàn)結(jié)果表明，新藥劑制度跟現(xiàn)場(chǎng)藥劑制度相比，金精礦品位相當(dāng)?shù)那闆r下，金精礦的回收了提高了3.93%。但是該礦石中含硫較高，黃鐵礦又是金的載體礦物，在浮選作業(yè)，含硫礦物可浮性好，導(dǎo)致金精礦的產(chǎn)率較大，精礦品位較難提高。

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果

2.5 工業(yè)試驗(yàn)

在小型試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，該金礦公司采用我院自主研發(fā)的選礦藥劑樣品D12和A106，開(kāi)展完實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證試驗(yàn)后，進(jìn)行了為期二十天的新藥劑和現(xiàn)場(chǎng)藥劑對(duì)比的工業(yè)試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)在工業(yè)試驗(yàn)期間所處理的礦石平均品位，比實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)研究所采取的礦石礦樣品位高。工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表5。

表5 工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)結(jié)果

3 結(jié)論

（1）該礦石為單一金礦石，除了金可以回收外，其他元素未達(dá)到綜合利用指標(biāo)，金主要以細(xì)粒、微細(xì)粒狀態(tài)賦存于石英和黃鐵礦中。

（2）D12是一種高效復(fù)合黃藥，可在金礦物及其連生體顆粒表面形成選擇性吸附，對(duì)細(xì)粒級(jí)金礦物及其連生體具有較強(qiáng)的捕收作用。A106是一種捕收性能的起泡劑，具有捕收和起泡雙重性能，用于該金礦，起泡性能好。在該礦石中，D12與A106組合使用，對(duì)細(xì)粒級(jí)金礦物及富連生體載金礦物具有良好的選擇性捕收作用，且浮選泡沫穩(wěn)定。

（3）在現(xiàn)場(chǎng)工藝流程基礎(chǔ)上，針對(duì)礦石性質(zhì)，小型試驗(yàn)采用高效復(fù)合黃藥D12及捕收起泡劑A106，獲得了較好的閉路試驗(yàn)指標(biāo)：新藥劑較現(xiàn)場(chǎng)藥劑方案，在金精礦品位相當(dāng)?shù)那闆r下，金精礦回收率提高了3.93%。

（4）工業(yè)試驗(yàn)實(shí)踐中，在金礦石原礦品位相當(dāng)?shù)臈l件下，新藥劑方案取得了較好的指標(biāo)：跟現(xiàn)場(chǎng)藥劑方案相比，金精礦品位提高了1.84g/t，回收率提高了4.13%。