浮-重選聯合流程選別金尾礦實驗研究

陳廣 ，羊坤 ，陳思竹 ，林一明 ，熊平 ，張小軍

（1.四川省有色科技集團有限責任公司,四川 成都 610051；2.四川時代綠洲環境修復股份有限公司,四川 成都 610000；3.四川省有色冶金研究院有限公司，四川 成都 610051；4.四川省有色礦冶科技有限公司,四川 成都 610051）

我國是金礦資源大國，資源豐富，保有儲量位居世界前列，但資源總體呈現貧礦多，富礦少，單一礦少，共伴生礦多格局[1]。早期人們對于金礦石的利用開發以浮選為主，由于浮選技術等原因尾礦中的金品位較高[2]。隨著金礦資源的不斷開發利用和生產技術水平及生產方式的影響，易處理金礦資源越來越少，難處理、低品位金礦和尾礦越來越多。據不完全統計，國內的含金尾礦儲存量高達幾十億t，大量金尾礦品位在0.5 g/t 以上，具有可觀的經濟價值，是潛在的二次資源，未來將成為回收金的主要資源[3]。隨著人們對金的需求日益增大，選別技術不斷進步，近些年來，金礦石浮選尾礦得以重新選別，廢棄的尾礦資源再次得到利用。目前，常見金尾礦資源中金的回收方法有氯化浸出、單一浮選、重選等技術處理，難以達到理想的技術指標[4-5]。因此，合理開發利用貧、細、雜等難處理金礦及尾礦資源已成為一種必然趨勢。

1 原礦性質

原礦進行多元素分析，分析結果見表1，金物相分析結果見表2，礦物組成見表3。

表1 金礦多元素分析結果/%Table 1 Results of multi-element analysis of gold ore

表2 金物相分析結果Table 2 Metallographic analysis results

表3 礦石主要礦物組成/%Table 3 Main mineral composition of ore

2 實驗方法

每次取礦樣1000 g，在XMQ-240×90 mm錐形棒磨機中磨礦。浮選實驗粗、掃選在XFD-63 型3 L 浮選機中進行，精選在XFD-63 型0.5 L、XFGC-80 充氣式掛槽浮選機中進行。采用單因素條件實驗法，以金的品位及回收率為實驗指標判據，重選采用單層礦砂搖床。

在對比了先浮碳再浮金、碳金混合浮選和抑碳浮金等幾種工藝的基礎上，確定采用抑碳浮金工藝進行選金條件實驗，其條件實驗工藝流程見圖1。

圖1 抑碳浮金選礦實驗流程Fig.1 Test flow of carbon suppression flotation gold beneficiation

3 結果與討論

3.1 磨礦細度實驗

選擇淀粉（200 g/t）為碳抑制劑，丁銨黑藥和丁基黃藥為捕收劑，用量分別為20 g/t 和50 g/t，開展不同磨礦細度選礦實驗，實驗結果見圖2。由圖2 可知，隨著磨礦細度提高，金精礦中的金回收率提高，當磨礦細度-0.074 mm 80%時；繼續增加磨礦細度，金精礦中的金回收率開始下降，可能是礦物過磨所致，導致部分脈石礦物泥化嚴重形成夾帶，與有用礦物一起上浮，回收率下降。綜合考慮，較佳浮選磨礦細度為-0.074 mm 80%。

圖2 磨礦細度實驗結果Fig.2 Test results of grinding fineness

3.2 丁銨黑藥用量實驗

選金常用捕收劑主要有丁銨黒藥和丁基黃藥[6]。磨礦細度-0.074mm 80%，淀粉用量200 g/t，丁基黃藥用量為50 g/t，開展丁銨黑藥用量條件實驗。丁銨黑藥用量實驗流程見圖1，實驗結果見圖3。由圖3 可知，隨著丁銨黑藥用量增加，精礦金品位和回收率逐漸增加，當用量增加至50 g/t時，回收率上升不明顯。綜合考慮，丁銨黒藥用量以50 g/t 為宜。

圖3 丁銨黑藥用量實驗結果Fig.3 Test results of the dosage of butylammonium black

3.3 丁基黃藥用量實驗

礦細度-0.074 mm 80%，淀粉用量200 g/t，丁銨黑藥用量為50 g/t，開展丁基黃藥用量用量條件實驗。丁基黃藥用量實驗流程見圖1，實驗結果見圖4。由圖4 可知，隨著丁基黃藥用量增加，精礦品位和回收率逐漸增加，當用量增加至150 g/t時，金精礦金品位和回收率變化不大。綜合考慮，丁基黃藥用量以150 g/t 為宜。

圖4 丁基黃藥用量實驗結果Fig.4 Test results of butyl xanthate dosage

3.4 抑制劑篩選實驗

采用大分子抑制劑來抑制碳，探索抑碳工藝是否有利于提高金精礦品位及確保足夠高的回收率[7]。工藝流程主要采取一粗一掃浮選工藝流程，其實驗結果見圖5。由圖5 可知，糊精、淀粉和瓜爾膠均對碳和金具有較強的抑制作用，CMC 對碳有較好的抑制作用，金的回收率也較高。磺酸對碳的抑制作用較強，但精礦的回收率不高。綜合考慮，以CMC 作為碳抑制劑，此時能夠獲得較好的實驗指標。

圖5 抑制劑種類實驗結果Fig.5 Test results of inhibitor types

3.5 CMC 用量實驗

CMC 用量實驗采用一粗一掃工藝流程，實驗結果見圖6。分析結果可知，當抑制劑CMC 用量為400 g/t 時，金回收率和品位達到最佳。繼續增加抑制劑CMC 的用量，則精礦金品位和收率均呈現下降趨勢，故抑制劑用量以400 g/t 為宜。

圖6 CMC 用量實驗結果Fig.6 CMC dosage test results

3.6 浮-重選聯合流程實驗

通過浮選實驗可知，單一的浮選實驗并不能夠獲得較高的回收率；為了提高該礦中的金的回收利用率，實現更高的經濟價值，實驗對該礦進行浮-重選聯合流程選礦實驗，對實驗浮選的尾礦進行重選，盡可能提高金的回收率。實驗流程見圖7，實驗結果見表4。實驗結果表明，采用浮-重選聯合流程，開路探索實驗可以獲得產率為3.06%，金品位為12.7 g/t，回收率為48.52%的金精礦1，同時獲得產率為2.82%，金品位為4.54 g/t，回收率為16.02%的搖床精礦2，尾礦中金含量僅為0.23 g/t。金精礦1 和金精礦2 碳含量分別為5.12%和3.45%，碳在金精礦1 和金精礦2 的分布率分別為4.12%和2.56%，碳脫出效果較好。

表4 聯合工藝實驗結果Table 4 Combined process experimental results

圖7 聯合工藝流程Fig.7 Combined process flow

4 結論

（1）該礦來自尾礦庫堆存的尾礦，該尾礦礦樣含金0.8 g/t、含硫1.24%、含碳3.32%，金礦物主要以單體、連生體、鐵等氧化物包裹金的形式存在，脈石礦物主要為石英、硅酸鹽、有機碳等，屬于高碳低金礦。

（2）經實驗條件實驗確定最佳參數：磨礦細度-0.074 mm 80%，丁銨黒藥用量50 g/t，丁基黃藥用量150 g/t，抑制劑為CMC，用量為400 g/t。

（3）采用浮-重選聯合工藝流程，開路實驗可以獲得產率3.06%，金品位為12.7 g/t，回收率為48.52%浮選金精礦；同時獲得產率為2.82%，金品位為4.54 g/t，回收率為16.02%的搖床精礦，尾礦中金含量僅為0.23g/t，金綜合回收率為64.54%。