哥倫比亞某含銅金銀礦石選冶聯(lián)合工藝研究

陳水波 王乾坤 孫忠梅 徐其紅 李黎婷 吳維新1

（1.低品位難處理黃金資源綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門(mén) 361101；2.紫金礦業(yè)集團(tuán)廈門(mén)紫金礦冶技術(shù)有限公司，福建 廈門(mén) 361101）

隨著金礦資源的大規(guī)模開(kāi)采，易處理金礦資源日益枯竭，難處理金礦成為黃金工業(yè)生產(chǎn)的主要礦產(chǎn)資源［1］。難處理金礦石一般是指采用常規(guī)選冶方法（如重選、浮選、全泥氰化浸出等）難以有效提取金的礦石，其難處理屬性多種多樣［2-5］。哥倫比亞某含銅金銀礦石原采用重選—重選尾礦直接氰化浸出方法處理，因礦石含有部分可氰化銅，氰化物消耗大，貴液中銅離子含量高，后續(xù)提純冶煉成本高；此外，銀礦物與銅礦物賦存關(guān)系密切，銀浸出率低。鑒于此，本研究擬采用選冶聯(lián)合工藝對(duì)該難處理含銅金銀礦石進(jìn)行有用礦物回收試驗(yàn)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 主要成分分析

試驗(yàn)用含銅金銀礦石取自哥倫比亞某金礦，主要元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表1可知，礦石中有價(jià)元素為金、銀、銅，其含量分別為7.61 g/t、44.62 g/t和0.10%。

1.2 礦物組成及有價(jià)元素物相分析

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦，少量黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦，微量毒砂、車(chē)輪礦；硅酸鹽礦物主要有石英、長(zhǎng)石、云母、綠泥石、閃石等，合計(jì)約占72.0%；碳酸鹽礦物主要有白云石、鐵白云石、方解石、菱鐵礦，合計(jì)約占6.2%。

礦石中含金礦物以銀金礦為主，碲金銀礦少量。含銀礦物種類(lèi)繁多，主要為銻黝銅礦，銀分布率為65.7%；銀的獨(dú)立礦物銀金礦，銀分布率為3.5%；銀的銻化物（主要為碲金銀礦、碲銀礦）合計(jì)銀分布率為2.8%；銀的硫化物（主要為輝銀礦）銀分布率為2.9%；部分銀以不可見(jiàn)銀的形式分布于黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物中，銀的分布率為20.2%。含銅礦物主要為黃銅礦，其次為銻黝銅礦、砷黝銅礦，少量的車(chē)輪礦，微量銅藍(lán)。

2 試驗(yàn)方案

采用尼爾森重選機(jī)回收礦石中的粗粒解離金；銀大部分分布在銅礦物中，采用優(yōu)先浮銅工藝回收銅礦物不僅可以減少銅礦物對(duì)后續(xù)浸出的不利影響，還可以提高銀回收率，含銀銅精礦可銷(xiāo)售至冶煉廠進(jìn)行銅、金、銀回收；礦石中的硫化物包裹金和部分金礦物貧連生體可通過(guò)全硫浮選工藝回收，獲得金銀精礦，金銀精礦細(xì)磨后直接氰化浸出回收金銀。最終確定的試驗(yàn)工藝為重選—優(yōu)先浮銅—浮選回收金銀—細(xì)磨—氰化浸出工藝。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 重選試驗(yàn)

采用KC-MD3型實(shí)驗(yàn)室尼爾森重選機(jī)［6］及超級(jí)選金機(jī)進(jìn)行重選試驗(yàn)。尼爾森重選試驗(yàn)條件為：礦漿濃度35%，重力值60G，流態(tài)化水量3.5 L/min。超級(jí)選金機(jī)試驗(yàn)條件為：振動(dòng)頻率2 Hz，沖洗水量為1.0 L/min。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)表1。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表2可知，試樣采用兩段尼爾森重選—超級(jí)選金機(jī)精選，獲得的綜合重選金精礦（金精礦1+金精礦2）含金34.10 kg/t、含銀9.34 kg/t，金回收率44.56%、銀回收率2.06%。結(jié)果表明，重選可有效回收礦石中已單體解離的金，但銀的回收效果較差。

3.2 重選尾礦優(yōu)先浮銅試驗(yàn)

以重選尾礦為給礦，開(kāi)展優(yōu)先浮銅工藝條件試驗(yàn)，具體流程見(jiàn)圖2。

3.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

固定粗選1的Na2CO3用量為600 g/t、Z-200用量為3 g/t、2號(hào)油用量為5 g/t，粗選2的Z-200用量為1.5 g/t、2號(hào)油用量為2 g/t，磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表3可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅粗精礦銅品位上升，銅作業(yè)回收率先上升后略微降低；金作業(yè)回收率為32%～34%，銀作業(yè)回收率為62%～64%。綜合考慮，確定適宜的磨礦細(xì)度為-74 μm占64%。

3.2.2 調(diào)整劑種類(lèi)試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-74 μm占64%的條件下，固定粗選1的Z-200用量為3 g/t、2號(hào)油用量為5 g/t，粗選2的Z-200用量為1.5 g/t、2號(hào)油用量為2 g/t，粗選1調(diào)整劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表4可知，采用Na2CO3為調(diào)整劑，獲得的銅粗精礦銅品位及銅作業(yè)回收率均最高。一方面是Na2CO3與Z-200具有協(xié)同作用，能夠?qū)S鐵礦等硫化物起一定抑制作用；另一方面，Na2CO3具有一定的分散作用，能夠改善浮選介質(zhì)條件［7-8］。因此，確定采用Na2CO3為調(diào)整劑。

3.3 金銀精礦氰化浸出試驗(yàn)

針對(duì)浮銅尾礦，以CuSO4為活化劑，丁基黃藥+丁銨黑藥為捕收劑，2號(hào)油為起泡劑，采用2次粗選流程可獲得金品位8.94 g/t、銀品位55.82 g/t、金作業(yè)回收率88.21%、銀作業(yè)回收率77.03%的金銀精礦。在浸出礦漿濃度為35%、pH值10.5、初始氰化鈉用量500 mg/L的條件下攪拌浸出48 h，考察不同磨礦細(xì)度下的金銀浸出情況，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，隨著浸出磨礦細(xì)度的提高，金、銀、銅浸出率先逐漸提高后趨于平緩。綜合考慮，確定適宜的氰化浸出細(xì)度為-38 μm占80%。

氰化尾渣中殘余金的分布結(jié)果表明：氰渣中金主要分布在硫化物中，約占75.6%；硫化物包裹金的粒度基本小于10 μm，以銀金礦、含銀自然金為主，少量的碲金銀礦，包裹金由于不具有裸露的表面而無(wú)法進(jìn)一步氰化浸出。

3.4 全流程試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，具體條件及流程見(jiàn)圖4，結(jié)果見(jiàn)表5。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表5可知，采用圖4所示的選冶聯(lián)合工藝流程處理該礦石，金綜合回收率88.21%、銀綜合回收率77.02%、銅回收率63.92%。該工藝不僅回收了銅礦物，降低了銅浸出量和氰化鈉單耗，也改善了貴液后續(xù)處理過(guò)程［9］。

原工藝金綜合回收率約88%，銀綜合回收率約45%，銅礦物直接進(jìn)入氰化尾渣。采用選冶聯(lián)合工藝后，銀綜合回收率提高約32%，金回收率基本相同，銅礦物得到有效回收，同時(shí)極大降低了氰化尾渣的處理量。綜合來(lái)看，選冶聯(lián)合工藝是一種高效環(huán)保的金礦處理技術(shù)。

4 結(jié)論

（1）哥倫比亞某含銅金銀礦礦石中有價(jià)元素金、銀、銅含量分別為7.61 g/t、44.62 g/t和0.10%。硫化物主要為黃鐵礦，少量的黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦，微量毒砂、車(chē)輪礦；含金礦物以銀金礦為主，少量的碲金銀礦；含銀礦物較多，主要為銻黝銅礦；銅礦物主要為黃銅礦，其次銻黝銅礦、砷黝銅礦，少量的車(chē)輪礦，微量銅藍(lán)。

（2）礦石采用兩段尼爾森重選—超級(jí)選金機(jī)精選的重選工藝，可獲得綜合重選金精礦含金34.10 kg/t、含銀9.34 kg/t、含銅0.072%，金回收率44.56%，銀回收率2.06%、銅回收率0.006 6%，有效回收了礦石中已單體解離的金，而銀、銅的重選回收效果較差。

（3）對(duì)重選尾礦采用優(yōu)先浮銅工藝，在磨礦細(xì)度為-74 μm占64%的條件下，以Na2CO3為調(diào)整劑，Z-200為捕收劑，經(jīng)2粗2精，可獲得銅品位24.47%、金品位402.4 g/t、銀品位8 841.6 g/t、銅回收率63.92%、金回收率25.62%、銀回收率55.96%的銅精礦。

（4）采用選冶聯(lián)合工藝流程處理該礦石，金綜合回收率88.21%，銀綜合回收率77.02%，銅回收率63.92%。不僅回收了銅礦物，降低了銅浸出量和氰化鈉單耗，改善了貴液后續(xù)處理過(guò)程。同時(shí)，銀綜合回收率得到極大提高，也極大降低了氰化尾渣的處理量。