含金硫化礦石的光電分選預處理試驗

胡瑞彪 張 敏 王 崴 王金宇

（長沙有色冶金設計研究院有限公司）

XRT（透射技術）光電分選預處理技術主要用于提高入磨礦石品位，能有效降低選廠的單位生產成本，具有高效、節能、環保的特點，因契合國家礦產資源綠色開發的要求而成為近年礦業領域研究的熱點［1-14］。

金礦石金品位很低，不僅金礦物顆粒稀少，而且粒度微細，極不利于X射線透射后在探測器上成像，也加大了圖像識別和礦石、廢石分離難度，故對金礦石的光電分選預處理技術進行探討顯得意義重大。

1 試驗思路的確定

直接追蹤金在礦石中的形態并進行成像，效果極不穩定。根據含金硫化礦的成礦特點及賦存狀態，通過對不同礦石的工藝礦物學研究，選擇采集與金密切關聯的載體礦物的圖像模型來完成對金的富集。

礦石粒度及密度是影響X射線透射效果的重要因素之一，單一礦物及混合礦物的灰度值隨其粒度及密度的增大而減小；粒度相同，密度越大其灰度值越小。

從單體解離及透射效果的角度來說，粒度越細越好，但是過細的粒級會導致采圖數量和樣品顆粒數增多，給計算機的處理系統和噴吹系統帶來極大的困難。綜合考慮，確定此次分選供礦粒度為15～60 mm。

2 試驗結果與分析

試驗將通過3種不同的金礦石來驗證光電分選預處理可行性。

（1）湖南某金銻礦石光電分選試驗。湖南某金銻礦石主要有輝銻礦-毒砂-自然金礦石、毒砂-自然金礦石、黃鐵礦-自然金礦石3種礦石類型。自然金主要與金屬硫化物關系密切，輝銻礦含金占總金的38.2%，其次是與黃鐵礦和脈石礦物關系密切，金的最大粒度為0.04 mm。試驗以輝銻礦的圖像模型開展研究。

試驗探測卡分辨率0.8 mm、電壓180 kV、拋廢設備皮帶速度3 m/s、噴氣氣壓0.7 MPa，試驗結果見表1。

注：Au品位的單位為g/t。

由表1可知，在原礦Au品位為2.81 g/t的情況下，光電分選產品金的富集比為1.92、回收率94.58%，拋廢產率達50.77%，廢石Au品位降至0.30 g/t，富集效果明顯，說明以輝銻礦的圖像模型進行光電分選是可行的。

（2）內蒙古某金礦石光電分選試驗。內蒙古某金礦石中主要可回收礦物為方鉛礦、閃鋅礦、銀和金。金與黃鐵礦緊密共生，其次與方鉛礦和閃鋅礦共生，少量金獨立嵌布在脈石礦物中。由于黃鐵礦含量遠低于方鉛礦、閃鋅礦，因此，試驗采用方鉛礦、閃鋅礦的圖像模型開展研究。

在前期探索性試驗取得較好指標的基礎上，通過調整分離閾值（識別的礦物占整個礦石的百分比），考察了拋廢率與產品指標的相關性。

試驗探測卡分辨率0.8 mm、電壓180 kV、拋廢設備皮帶速度3 m/s、噴氣氣壓0.7 MPa，試驗結果見表2。

注：Au品位的單位為g/t。

由表2可知，精礦品位及回收率與拋廢率密切相關，拋廢率越高，尾礦和精礦品位均越高，精礦回收率越低；鉛鋅與金富集程度密切相關。說明以鉛鋅礦的圖像模型進行光電分選是可行的。

（3）邵陽某金礦石光電分選試驗。邵陽某金礦石的自然類型為自然金-毒砂-石英-千枚巖型金礦石。金在不同礦物的分布率為毒砂中98.10%、雌黃鐵礦中0.98%、硅酸鹽及脈石礦物中0.92%。金主要為自然金，以顯微狀和次顯微狀包裹于毒砂之中，試驗探索以毒砂的圖像模型進行金的富集研究。

試驗探測卡分辨率0.8 mm、電壓180 kV、拋廢設備皮帶速度3 m/s、噴氣氣壓0.7 MPa，試驗結果見表3。

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由表3可知，以毒砂的圖像模型進行金礦的富集是可行的，具有明顯的富集效果。

3 總結

（1）金礦石中金礦物顆粒稀少、粒度微細，無法形成金的圖像模型。要采用光電分選技術對金礦石進行預富集，只能通過采集金的載體礦物圖像模型來實現。

（2）當金與硫化礦物存在緊密共生關系時，可在0.8 mm分辨率探測卡、180 kV管電壓、3 m/s帶速條件下對金的載體礦物完成有效成像，進而可實現對金的富集。

（3）對粒度為15～60 mm的湖南某金銻礦石、內蒙古某金礦石、邵陽某金礦石進行的光電分選表明，拋廢產率可達40%～60%。

（4）拋廢率與分選指標密切相關，因此，確定合適的拋廢率也即確定合適的分離閾值至關重要。