某鉀化蝕變巖型低品位金礦選礦試驗(yàn)研究①

楊?lèi)傇觯?劉 慧， 孫其飛， 王路平， 臧文優(yōu)， 王文輝， 段明銘

（1.山東招金集團(tuán)有限公司，山東 招遠(yuǎn) 265400； 2.山東國(guó)環(huán)固廢創(chuàng)新科技中心有限公司，山東 招遠(yuǎn) 265400； 3.山東招金科技有限公司，山東 招遠(yuǎn) 265400）

河北某金礦為鉀化蝕變巖型金礦床，以其不含或少含石英脈而區(qū)別于“玲瓏式”金礦床，以其不含或少含黃鐵礦和絹云母等蝕變礦物而區(qū)別于“焦家式”金礦床［1-2］。 該金礦出露的淺表礦石風(fēng)化、氧化程度較高，向下部逐漸為淺氧化礦石，具有埋藏淺、易開(kāi)采的特點(diǎn)［3］。 國(guó)內(nèi)外多以經(jīng)濟(jì)型的炭漿法、堆浸法［4］處理貧硫化物低品位金礦石，當(dāng)前該地區(qū)正在推進(jìn)綠色礦山、涵養(yǎng)水源建設(shè)，濕法冶金方案不作首選。 為了高效開(kāi)發(fā)利用該礦產(chǎn)資源，本文在工藝礦物學(xué)分析基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)浮選工藝試驗(yàn)［5-9］，以確定該礦石的可選性，探索經(jīng)濟(jì)可行的選礦工藝參數(shù)。

1 礦石性質(zhì)及試驗(yàn)方法

1.1 礦石性質(zhì)

河北某金礦淺表礦樣為貧硫化物低品位金礦樣，土黃色，風(fēng)化、氧化程度較高，主要有價(jià)金屬為金，品位1.08 g／t；其他有價(jià)金屬元素含量較低，不具工業(yè)回收價(jià)值；有害元素砷、銻含量少，碳含量0.72%，主要以碳酸鹽形式存在。 金礦物主要以自然金、銀金礦形式產(chǎn)出，金的成色為802.5‰，多呈粒狀、不規(guī)則狀賦存在主要載金礦物黃鐵礦和次要載金礦物石英、長(zhǎng)石等脈石礦物中。 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦物組成見(jiàn)表2，金礦物嵌布狀態(tài)見(jiàn)表3，金礦物粒度分布特征見(jiàn)表4。

表1 原礦化學(xué)多元素分析（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

表2 主要礦物組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

表3 金礦物嵌布狀態(tài)

表4 金礦物的粒級(jí)分布特征

1.2 試驗(yàn)方案

礦石性質(zhì)研究結(jié)果表明，該礦樣長(zhǎng)石含量為67.86%，為鉀化蝕變巖型金礦，受風(fēng)化、氧化作用，部分蝕變礦物泥化現(xiàn)象重，探索適宜的磨礦細(xì)度是分選金礦物、提高選礦指標(biāo)的關(guān)鍵因素。 金礦物以包裹金狀態(tài)存在的比率為61.56%，粒徑集中分布在微細(xì)粒級(jí)中，表面少見(jiàn)覆膜，適宜采用浮選工藝。 因此確定以浮選工藝為試驗(yàn)方案，探索該礦樣金礦物回收情況。

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

適宜的磨礦細(xì)度是浮選獲得較高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵因素：粒度太粗，即使礦物已單體解離，因超過(guò)氣泡的浮載能力，也會(huì)影響回收效果；粒度過(guò)細(xì)，泥化改變礦物表面性質(zhì)而導(dǎo)致細(xì)粒選擇性變壞、浮選指標(biāo)惡化及回收率降低等現(xiàn)象出現(xiàn)。 按圖1 所示流程，進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。 由圖2 可知，磨礦細(xì)度-0.074 mm 粒級(jí)含量65%時(shí)，金綜合回收指標(biāo)較好，繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，金回收率小幅提高、粗精礦金品位大幅下降。 選定磨礦細(xì)度-0.074 mm 粒級(jí)含量65%。

圖1 試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)金浮選指標(biāo)的影響

2.2 硫酸銅用量試驗(yàn)

該礦樣部分載金礦物有氧化特征，需使用活化劑。磨礦細(xì)度-0.074 mm 粒級(jí)占65%，按圖1 所示流程進(jìn)行了活化劑硫酸銅用量探索試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖3。 由圖3可知，添加少量硫酸銅有利于改善礦物可浮性、提高礦粒與氣泡的黏附速度。 隨著硫酸銅用量增加，浮選泡沫穩(wěn)定性降低、金回收率小幅下降。 硫酸銅適宜用量為50 g／t。

圖3 硫酸銅用量對(duì)金浮選指標(biāo)的影響

2.3 pH 值試驗(yàn)

礦漿pH 值直接影響礦物表面性質(zhì)和浮選藥劑的活度，是影響浮選過(guò)程的重要因素。 以硫酸或石灰為調(diào)整劑，進(jìn)行了pH 值探索試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)圖4。 礦漿pH 值在4.5～9.5 范圍內(nèi)變化時(shí)，粗選精礦產(chǎn)率逐步增加，掃選精礦產(chǎn)率出現(xiàn)增加趨勢(shì)。 從圖4可見(jiàn)，隨著礦漿pH 值升高，金品位下降，總回收率波動(dòng)幅度較小，該礦物適宜在弱酸性至中性環(huán)境中浮選。 考慮到酸的危害性，選定礦漿自然pH 值，即pH=6.5。

圖4 pH 值對(duì)金浮選指標(biāo)的影響

2.4 捕收劑種類(lèi)及用量試驗(yàn)

捕收劑是一類(lèi)重要藥劑，通過(guò)改變礦物表面性質(zhì)可提高礦物可浮性，為此進(jìn)行了捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)表5。 由表5 可知，捕收劑異戊基鈉黃藥對(duì)該礦樣金回收效果較好。

表5 捕收劑種類(lèi)對(duì)金浮選指標(biāo)的影響

對(duì)捕收劑異戊基鈉黃藥進(jìn)行了粗選用量條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)圖5。 由圖5 可知，隨著異戊基鈉黃藥用量增加，粗選作業(yè)回收率逐步增大，精礦金品位降低，在粗選異戊基鈉黃藥用量90 g／t 時(shí)，整體回收效果較好，確定粗選捕收劑異戊基鈉黃藥用量為90 g／t。

圖5 粗選異戊基鈉黃藥用量對(duì)金浮選指標(biāo)的影響

2.5 閉路試驗(yàn)

根據(jù)條件試驗(yàn)確定的適宜工藝參數(shù)及藥劑制度進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，結(jié)果見(jiàn)表6。 經(jīng)一粗兩掃一精浮選，可獲得產(chǎn)率2.05%、金品位43.47 g／t、金回收率82.70%的金精礦，尾礦金品位0.19 g／t。

圖6 閉路試驗(yàn)流程

表6 閉路試驗(yàn)結(jié)果

2.6 尾礦檢查

取閉路試驗(yàn)尾礦進(jìn)行粒級(jí)篩析，結(jié)果見(jiàn)表7。 由表7 可知，浮選尾礦金主要損失在＋0.10 mm 粒級(jí)和-0.038 mm 粒級(jí)中，金屬損失率分別為32.11%和34.73%。對(duì)尾礦進(jìn)行掃描電鏡和光鏡觀測(cè)，可知尾礦中主要礦物為長(zhǎng)石、石英等脈石礦物，偶見(jiàn)被脈石包裹的黃鐵礦，損失的金礦物主要以脈石包裹的微粒金形態(tài)存在，其中長(zhǎng)石、石英和鋯石包裹金占比97.51%，赤鐵礦包裹金占比2.49%，金礦物粒徑微細(xì)，集中分布在-0.005 mm 粒級(jí)，回收成本高、難度大。

表7 尾礦各粒級(jí)金屬分布情況

3 結(jié) 語(yǔ)

1） 河北某金礦為鉀化蝕變巖型貧硫化物低品位金礦，主要有價(jià)元素為金，含量1.08 g／t，其他有價(jià)金屬元素含量較低，不具工業(yè)回收價(jià)值，有害元素含量低。

2） 該金礦石具有較好的可選性，在磨礦細(xì)度-0.074 mm 粒級(jí)占65%，硫酸銅用量50 g／t、異戊基鈉黃藥總用量135 g／t、2＃油總用量35 g／t 條件下，采用一次粗選兩次掃選一次精選、中礦順序返回的閉路浮選流程，獲得了金精礦金品位43.47 g／t、金回收率82.70%的良好選礦指標(biāo)。

3） 該金礦長(zhǎng)石含量達(dá)67.86%，可探索尾礦資源的綜合利用，在生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的同時(shí)實(shí)現(xiàn)尾礦減量化排放，助力企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。