基于工藝礦物學分析的含碲金礦石堿浸預處理效果研究

徐超，蔡明明，張文平，高騰躍，李光勝，朱幸福

（山東黃金礦業科技有限公司選冶實驗室分公司，山東 煙臺 261441）

含碲金礦石是一種難處理類型礦石。金礦石中的碲主要以碲金礦（AuTe2）、碲金銀礦（Ag3AuTe2）和含金碲銀礦[（AgAu）2Te] 的形式存在，以碲金礦為主要組成。該類礦物與氰化物反應較慢，加之被黃鐵礦等硫化物包裹，致使金、銀的氰化浸出率較低[1-2]。B.B.羅杰希潤夫很早提到含碲金礦石在浸出提金時需要較高的堿度才能進行[2]。金的碲化物在氰化物溶液中很難溶解，在堿性條件下碲溶解生成Na2Te，繼而生成亞碲酸鹽[3]。

本文針對某礦山含碲金礦原礦和堿浸預處理后樣品，通過對該樣品的工藝礦物學檢測，明確該樣品中目標元素及礦物嵌布特征、目標元素賦存狀態、目標礦物的粒度分布等情況，確定其性質變化和堿浸效果[4-7]。

1 樣品制備

樣品經自然風干后縮分，取代表性樣品酒精浸泡后進行超聲波分散；后經環氧樹脂固化，速磨片拋光機粗磨、細磨、精磨和拋光，多功能試樣表面處理機處理，制作成待檢測光片。

檢測分析用主要設備和功能為：TESCAN 掃描電鏡獲取礦物的背散射電子圖像；X-射線能譜儀獲取礦物的化學組成信息；BPMA 檢測分析軟件綜合礦物的圖像和化學成分信息結合礦物庫中的數據，統計樣品中礦物的工藝礦物學參數。

2 原礦工藝礦物學分析

2.1 成分分析

原礦的多元素分析結果見表1。

表1 原礦的多元素分析結果/%Table 1 Multi-element analysis results of raw ore

2.2 礦物組成

經電鏡、能譜等分析，原礦中主要金礦物有自然金、碲金礦、銀金礦、金銀礦、自然銀（含金）；另有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要由石英、絹云母、方解石、普通輝石、白云石、符山石、鈣鐵榴石、蒙脫石等礦物組成。

樣品的礦物組成及相對含量見表2。

表2 礦物組成及相對含量Table 2 Mineral composition and relative content

2.3 金元素的分布

原礦中Au 的分布見表3。

表3 樣品中Au 的分布Table 3 Distribution of Au in the sample

原礦中的金主要分布在自然金、碲金礦、銀金礦和金銀礦中，金的分布率分別為25.62%、30.50%、18.48%、24.72%，另有少量分布于自然銀中。

2.4 金礦物的粒度分析

表4 是原礦中金礦物嵌布粒度分析。

表4 樣品中金礦物粒度分析Table 4 Particle size analysis table of gold minerals in samples

原礦中的金礦物粒徑較細，平均粒徑為12.64μm，呈細粒-微細粒嵌布。

2.5 金的賦存狀態

樣品中金礦物的賦存狀態分析結果見表5。

表5 樣品中金礦物賦存狀態分析結果Table 5 Analysis results of the occurrence state of gold minerals in samples

原礦中的金礦物主要以裸露金的形式存在，占比為97.17%，其中連生金占77.61%，單體金占19.56%；以包裹形式存在的金礦物占2.83%。

2.6 金礦物的嵌布特征

自然金、碲金礦、銀金礦、金銀礦、自然銀（含金）是樣品中的主要金礦物。能譜分析表明，金礦物主要由Au、Ag、Te 元素組成。金礦物平均粒徑為12.64 μm，較大顆粒粒徑為20.96μm×12.80 μm。表6 是原礦中金礦物連生程度統計。

表6 樣品中主要金礦物嵌布程度統計Table 6 Statistics of the degree of intercalation of the main gold minerals in the samples

金礦物主要以單體和與方解石、白云石、石英等脈石礦物連生的形式存在，以單體形式存在的金礦物，含量為19.56%，與方解石連生的金礦物含量為29.15%，與白云石連生的金礦物含量為27.83%，與石英連生的金礦物含量為17.11%，少量與黃鐵礦連生，含量為6.35%。

原礦中自然金與黃鐵礦嵌布關系見圖1。

圖1 原礦中自然金與黃鐵礦嵌布關系及能譜Fig.1 Intercalation relationship and energy spectrum of natural gold and pyrite in the ore

原礦中碲金礦與白云石嵌布關系見圖2。

圖2 原礦中碲金礦與白云石嵌布關系及能譜Fig.2 Intercalation relationship and energy spectrum of tellurium gold ore and dolomite in the original ore

原礦中碲金礦與石英嵌布關系見圖3。

圖3 原礦中碲金礦與石英連生關系及能譜Fig.3 Relationship between gold tellurium and quartz in the raw ore and the energy spectrum

3 堿浸預處理后礦石工藝礦物學分析

3.1 堿浸預處理實驗

為充分利用該類型難選灰巖，對該類礦石進行了堿浸預處理實驗。主要實驗設備包含實驗用球磨機、激光粒度分析儀、堿浸用浸出攪拌機、壓濾機、滾瓶浸出實驗機等。根據條件實驗確定灰巖堿浸較優條件為，磨礦細度-0.037 mm 80%、液固比2∶1、通風量0.025 m/h、礦漿初始NaOH含量50 g/L、堿浸時間24 h。

為確定堿浸作用的目的礦物及閉路循環中礦物組分的變化，取堿浸后的濾餅烘干后制樣，做工藝礦物學分析。

3.2 成分分析

堿浸預處理后樣品的多元素分析結果見表7。

表7 堿浸預處理后樣品的多元素分析結果/%Table 7 Multi-element analysis results of samples after alkaline leaching pretreatment

樣品中金的含量為15.76 g/t，與原礦分析結果基本一致。

3.3 礦物組成

經電鏡、能譜等分析，堿浸4-1#樣品中主要金礦物有自然金、銀金礦、金銀礦；另有少量黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要由石英、絹云母、方解石、灰硅鈣石、白云石、符山石、香花石等礦物組成。

樣品的礦物組成及相對含量見表8。

表8 礦物組成及相對含量Table 8 Mineral composition and relative content

3.4 金元素的分布

堿浸預處理后樣品中Au 的分布結果見表9。

表9 樣品中Au 的分布結果Table 9 Distribution results of Au in samples

樣品中的金主要分布在自然金和金銀礦中，金的分布率分別為67.69%和32.31%。

通過比較發現，堿浸后自然金中金含量明顯增加；在原礦中存在碲金礦，其金的分布率為30.5%，碲金礦屬于難溶解的含金礦物，影響金的浸出率。經堿浸預處理后，碲金礦被氧化釋放了其中金礦物。

3.5 金礦物的粒度分析

表10 是堿浸預處理后樣品中金礦物嵌布粒度分析。

表10 樣品中金礦物粒度分析Table 10 Particle size analysis of gold minerals in samples

堿浸預處理后樣品中的金礦物粒徑較細，平均粒徑為9.83 μm，呈細粒-微細粒嵌布。

與原礦分析結果比較，經過堿浸后金礦物平均粒徑有所下降，細粒級礦物含量下降，微細粒級礦物含量上升，說明部分細粒級在堿浸過程中被氧化分解為微細粒礦物。

3.6 金礦物的嵌布特征

金礦物主要以單體和與方解石、石英等脈石礦物連生的形式存在。金礦物平均粒徑為9.83 μm，最大顆粒粒徑為15.96 μm×10.15 μm。堿浸預處理后樣品中金礦物連生程度統計見表11。

金礦物主要是以單體和與方解石、白云石、石英等脈石礦物連生的形式存在為主，以單體形式存在的金礦物，含量為35.83%，與方解石連生的金礦物含量為41.34%，與白云石連生的金礦物含量為13.52%，與石英連生的金礦物含量為9.31%。

與原礦分析結果比較，經過堿浸后以單體形式存在的金礦物含量明顯增加，與黃鐵礦連生金礦物比例減少，說明堿浸過程中黃鐵礦和碲金礦被氧化釋放了其中金礦物。

4 結論

（1）原礦中主要金礦物有自然金、碲金礦、銀金礦、金銀礦、自然銀（含金）；另有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要由石英、絹云母、方解石、普通輝石、白云石、符山石、鈣鐵榴石、蒙脫石等礦物組成。堿浸預處理后樣品中主要金礦物有自然金、金銀礦，未發現碲金礦；其他礦物組成與原礦相同。原礦中存在碲金礦，在浸出過程中影響金的浸出率，通過堿浸預處理工藝可將碲金礦氧化，改善金的浸出效果。

（2）原礦中的金礦物平均粒徑為12.64 μm，堿浸預處理后樣品中的金礦物平均粒徑為9.83μm，均呈細粒-微細粒嵌布，細粒級被氧化分解為微細粒礦物，經過堿浸后金礦物平均粒徑有所下降。

（3）堿浸過程中黃鐵礦和碲金礦被氧化釋放了其中金礦物，導致堿浸后單體金礦物含量增加，與黃鐵礦和脈石連生金礦物比例減少。