某微細浸染型低品位難處理金礦石選礦工藝試驗研究

張水旺，張海明

(1.黔西南金龍黃金礦業有限責任公司； 2.潼關中金黃金礦業有限責任公司)

截至2019年底，中國黃金資源查明資源儲量為1 431.10 t，其中復雜難處理金礦石依然占據金礦資源的主導地位。因此，如何合理高效開發利用難處理金礦石資源，選擇合理的選礦方法、適宜的工藝流程及藥劑制度是其關鍵[1]。云南鎮沅某金礦選礦廠處理礦石為含砷、銻、碳微細浸染型低品位難處理金礦石，2009年選礦廠經過擴建和技術改造，經濟技術指標有了很大改善，但隨著入選品位的進一步降低，產品金精礦金品位降為25 g/t左右，金回收率在80 %左右，金精礦產品銷售困難，經濟效益低。為此，本文針對礦石性質，在現有選礦工藝基礎上，進行了選礦藥劑制度及工藝流程結構優化試驗，并取得了較好指標，為該選礦廠工藝優化及類似礦石的處理提供技術依據。

1 礦石性質

云南鎮沅某金礦選礦廠入選礦石為含砷、銻、碳微細浸染型低品位難處理金礦石。礦石化學成分分析結果見表1，金、碳物相分析結果分別見表2、表3。

表1 礦石化學成分分析結果

表2 金物相分析結果

表3 碳物相分析結果

礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、輝銻礦、毒砂，微量黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦；脈石礦物有石英、絹云母、長石、方解石、白云石、石墨、碳質和黏土礦物等。礦石中可回收有價金屬元素為金，金與硫化礦物嵌布關系密切[2]，其中硫化礦物中金占86.21 %，單體游離金占6.97 %，脈石礦物中金占3.49 %。硫化礦物粒度細小，-0.037 mm占73 %；金為微細粒金及次顯微金，-0.037 mm占93.70 %。礦石中有害元素為砷、銻、碳，對選礦有一定影響。

2 選礦試驗結果與討論

該選礦廠現場生產采用階段磨浮[3-5]工藝流程，一段磨礦細度為-0.074 mm占60 %，經一次粗選、一次掃選、三次精選得到精礦1；一次掃選尾礦分級后進行二段磨礦，磨礦細度為-0.074 mm占80 %，再經一次粗選、四次精選得到精礦2，粗選尾礦經二次掃選后拋尾。該選礦廠入選礦石屬微細浸染型低品位難處理金礦石，現場生產在磨礦細度-0.074 mm占60 %的條件下使用大量的捕收劑強行捕收，使大量微細粒半包裹金礦物進入精選，這是造成精礦品位過低的原因之一。鑒于此，本次試驗重點進行了藥劑制度優化。

2.1 藥劑制度條件試驗

由于生產中磨礦細度設計合理，試驗按一段磨礦細度-0.074 mm占60 %，二段磨礦細度-0.074 mm占80 %進行，藥劑制度試驗流程見圖1。

圖1 藥劑制度試驗流程

2.1.1 捕收劑用量

一段磨浮粗選只對在磨礦細度-0.074 mm占60 %條件下已達到單體解離的部分金進行選別，以防止這部分金在進一步細磨過程中過磨而被拋尾，因此一次粗選捕收劑用量不宜過大，以二段磨浮粗選用量的1/2為宜，捕收劑選用與生產同步的丁基黃藥和丁銨黑藥，用量比2 ∶1，磨礦中加入石灰，調節pH值至8。捕收劑用量分別為：①粗選一丁基黃藥20 g/t+丁銨黑藥10 g/t；粗選二丁基黃藥40 g/t+丁銨黑藥20 g/t；捕收劑用量90 g/t。②粗選一丁基黃藥30 g/t+丁銨黑藥15 g/t；粗選二丁基黃藥60 g/t+丁銨黑藥30 g/t；捕收劑用量135 g/t。③粗選一丁基黃藥40 g/t+丁銨黑藥20 g/t；粗選二丁基黃藥80 g/t+丁銨黑藥40 g/t；捕收劑用量180 g/t。捕收劑用量試驗結果見圖2。

圖2 捕收劑用量試驗結果

由圖2可知：隨著捕收劑用量的增大，金精礦金品位先升高后降低，金回收率逐漸升高；當粗選一丁基黃藥30 g/t+丁銨黑藥15 g/t，粗選二丁基黃藥60 g/t+丁銨黑藥30 g/t時，選別指標最佳，因此選擇捕收劑用量135 g/t為宜。

2.1.2 硫酸銅用量

礦石中的金與黃鐵礦和毒砂緊密共生，粗選二中加入活化劑硫酸銅有利于選礦。硫酸銅用量試驗結果見圖3。

圖3 硫酸銅用量試驗結果

由圖3可知：隨著硫酸銅用量的增加，金精礦金品位先增大后趨于穩定，金回收率先增大后略有下降。綜合考慮，確定粗選二硫酸銅用量為80 g/t。

2.1.3 水玻璃用量

由于選礦生產要求的磨礦細度細，礦石中的次生泥化綠云母和黏土礦物對浮選有不利影響，特別是不利于浮選金精礦金品位的提高[2]，而添加適量水玻璃對浮選礦漿中泥質物有分散和抑制作用，進而可優化浮選環境，提高選別效果。水玻璃用量試驗結果見圖4。

圖4 水玻璃用量試驗結果

由圖4可知：添加水玻璃后，金精礦金品位大幅提高；隨著水玻璃用量的增加，金精礦金品位不斷增大，但金回收率逐漸下降。因此，適宜的水玻璃用量為200 g/t。

2.2 閉路試驗

在小型試驗獲得的最佳試驗條件下，進行了2種流程結構的閉路試驗：中礦依次順序返回和中礦返回再磨。

2.2.1 中礦依次順序返回

中礦依次順序返回小型閉路試驗采用階段磨浮工藝，閉路試驗條件及流程見圖5，精選和掃選中礦依次順序返回，試驗結果見表4。

圖5 中礦依次順序返回閉路試驗流程

表4 中礦依次順序返回閉路試驗結果

由表4可知：經過藥劑制度優化調整后，金精礦金品位由現場生產的25 g/t左右大幅度提高到42.74 g/t；金回收率由80 %左右提高到85.52 %。

2.2.2 中礦返回再磨

通過對中礦依次順序返回閉路試驗獲得的金精礦、中礦和尾礦進行分析，發現中礦中有大量載金礦物黃鐵礦和脈石礦物的包裹連生體，這些連生體在流程中反復循環，惡化浮選效果[6]，最終部分進入尾礦，因此需增加中礦再磨，促進載金礦物的單體解離。將精選一中礦返回至二段磨礦進行再磨，中礦返回再磨閉路試驗流程見圖6，試驗結果見表5。

圖6 中礦返回再磨閉路試驗流程

表5 中礦返回再磨閉路試驗結果

由表5可知：精選一中礦返回至二段磨礦再磨后浮選，獲得的金精礦金品位為41.54 g/t，尾礦金品位從0.34 g/t降為0.23 g/t，金回收率高達89.46 %，指標較好。因此，中礦返回再磨工藝流程適宜處理該礦石。

3 結 論

1)云南鎮沅某金礦選礦廠處理礦石為含砷、銻、碳微細浸染型低品位難處理金礦石，其浮選指標不理想，金精礦金品位為25 g/t左右。試驗在現場生產工藝流程基礎上，進行了藥劑制度優化試驗研究，金精礦金品位提高到40 g/t以上。

2)采用階段磨浮、中礦返回再磨閉路試驗流程，在最佳藥劑制度條件下，獲得的金精礦金品位為41.54 g/t，金回收率比現場生產提高了9百分點左右，達到89.46 %。

3)與現場生產流程相比，該工藝流程得到了進一步簡化，兩段粗選精礦合并進行一次精選，操作簡單易控制，有利于金精礦金品位提高，可為企業創造良好的經濟效益。