某金礦選礦工藝試驗(yàn)研究

梁澤來

(遼寧金鳳黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司)

引 言

近年來，隨著金礦資源不斷開采利用，稟賦較好的金礦資源已被開采殆盡，“貧、細(xì)、雜”成為中國金礦資源的基本特征[1-2]。目前，中國已探明的黃金儲(chǔ)量中約30 %為難處理金礦[3]，其主要包括微細(xì)浸染金礦石、含碳金礦石、含砷硫化金礦石和含金多金屬硫化礦石等[4]。因此，科學(xué)合理的選礦方法及工藝流程對金的回收尤為重要。金礦石回收工藝主要有重選、浮選、氰化浸出及其聯(lián)合工藝等[5-8]。其中，浮選是應(yīng)用廣泛且有效的金礦石回收工藝，通過捕收可浮性較好的載金礦物實(shí)現(xiàn)對金的回收[9]。

吉林某金礦選礦廠采用全泥氰化浸出工藝，浸金劑氰化鈉劇毒，對環(huán)境危害較大。為解決該金礦面臨的日趨嚴(yán)峻的環(huán)保問題，實(shí)現(xiàn)礦山清潔生產(chǎn)，針對金礦石性質(zhì)，從選礦工藝、浮選流程、浮選藥劑等方面進(jìn)行了詳細(xì)的試驗(yàn)研究，在保證回收指標(biāo)的同時(shí)探索新的選礦工藝替代現(xiàn)有氰化浸出工藝，為該金礦及類似礦山提金工藝改造提供技術(shù)依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分及礦物組成

吉林某金礦礦石中金屬礦物相對含量為9.55 %，其中金屬硫化物相對含量為6.92 %，斜方砷鐵礦、銅鋅礦及自然鉍相對含量為0.05 %，金屬氧化物相對含量為2.58 %。脈石礦物相對含量為90.45 %，以石英為主，同時(shí)含有少量的斜長石、正長石、白云母等。經(jīng)化學(xué)成分分析(見表1)，礦石含硫3.44 %、金1.78 g/t，金為唯一有價(jià)元素，礦石工藝類型為中等硫化物石英脈型含金礦石。礦石礦物組成分析結(jié)果見表2。

表1 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果

表2 礦石礦物組成分析結(jié)果

由表2可知:礦石中黃鐵礦含量較高，浮選時(shí)易進(jìn)入金精礦中，會(huì)對金精礦金品位產(chǎn)生不利影響。

1.2 金礦物嵌布特征

金礦物嵌布粒度分析結(jié)果見表3，金礦物嵌布狀態(tài)分析結(jié)果見表4。

表3 金礦物嵌布粒度分析結(jié)果

表4 金礦物嵌布狀態(tài)分析結(jié)果

由表3、表4可知：礦石中金礦物粒度主要分布在0.074 mm以下；礦石中金礦物與硫化礦物嵌布關(guān)系較密切，硫化礦物含量高且與金關(guān)系密切,會(huì)對金精礦金品位產(chǎn)生不利影響。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 選礦工藝流程對比試驗(yàn)

礦石中存在單體金礦物，選礦工藝流程是影響金回收指標(biāo)的關(guān)鍵因素。為此，開展了單一浮選、重選+浮選選礦工藝流程對比試驗(yàn)。試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖1、圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖1 單一浮選試驗(yàn)流程

圖2 重選+浮選試驗(yàn)流程

表5 選礦工藝流程對比試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知：重選+浮選工藝金回收率明顯高于單一浮選工藝。為防止單體金流失，保證金礦物綜合有效回收，應(yīng)采用重選+浮選工藝流程處理該金礦石。后續(xù)重點(diǎn)考察了浮選條件對金回收指標(biāo)的影響。

2.2 浮選條件試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度

磨礦細(xì)度是金浮選主要影響因素之一。試驗(yàn)首先進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3(給礦為磨礦—重選后尾礦)，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可知:隨著磨礦細(xì)度的增加，粗精礦金回收率逐漸升高，金品位逐漸下降；當(dāng)磨礦細(xì)度由-0.074 mm 占70 %增加到80 %時(shí)，粗精礦金回收率提高幅度較小。考慮磨礦成本，確定磨礦細(xì)度-0.074 mm 占70 %較為適宜。

2.2.2 浮選pH

礦石中黃鐵礦含量較高，浮選時(shí)易進(jìn)入金精礦產(chǎn)品中影響金精礦金品位。選取CaO進(jìn)行浮選pH試驗(yàn)，在磨礦細(xì)度-0.074 mm占70 %，CaO用量分別為0，500，1 000 g/t，pH值分別為7.00，8.00，9.00，捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥用量(60+30)g/t，起泡劑MIBC用量30 g/t時(shí)，考察浮選pH對粗精礦金品位和金回收率的影響，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 浮選pH試驗(yàn)結(jié)果

由圖5可知，隨著浮選pH的升高，粗精礦金品位及金回收率均呈下降趨勢。為保證金回收指標(biāo)，確定不添加CaO。

2.2.3 捕收劑

捕收劑種類對浮選工藝指標(biāo)具有直接的影響，選取丁基黃藥+丁銨黑藥(用量比為2 ∶1)、丁基黃藥、Y-89及異戊基黃藥進(jìn)行試驗(yàn)。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占70 %，捕收劑用量90 g/t，起泡劑MIBC用量30 g/t條件下，考察捕收劑種類對粗精礦金品位和金回收率的影響，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知：在所選用的4種捕收劑及組合中，其他捕收劑較丁基黃藥+丁銨黑藥組合并無明顯優(yōu)勢。綜合考慮，確定捕收劑為丁基黃藥+丁銨黑藥。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了丁基黃藥+丁銨黑藥用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖6。

圖6 丁基黃藥+丁銨黑藥用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖6可知：隨著捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥用量的增加，粗精礦金回收率逐漸升高；當(dāng)丁基黃藥+丁銨黑藥用量超過90 g/t后，粗精礦金回收率變化幅度較小，因此確定丁基黃藥+丁銨黑藥用量為90 g/t。

2.2.4 浮選閉路試驗(yàn)

在浮選濃度、精選及掃選次數(shù)、開路綜合條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)。閉路試驗(yàn)流程見圖7，閉路試驗(yàn)結(jié)果見表7。

圖7 重選+浮選閉路試驗(yàn)流程

由表7可知：采用重選+浮選工藝流程處理該礦石，獲得的重選精礦金品位為3 034.60 g/t，金回收率為24.57 %；浮選精礦金品位為16.85 g/t，金回收率為70.23 %；重選+浮選金總回收率為94.80 %。該工藝金回收指標(biāo)與現(xiàn)場全泥氰化浸出工藝指標(biāo)相當(dāng)。

表7 重選+浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果

2.3 浮選精礦金硫分離試驗(yàn)

重選+浮選工藝獲得的浮選精礦金品位較低，為此對浮選精礦開展了金硫分離試驗(yàn)。浮選精礦金硫分離采用磨礦—一次分離浮選工藝流程，磨礦細(xì)度-0.074 mm 占85 %，CaO用量2 500 g/t，丁銨黑藥用量20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 浮選精礦金硫分離試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知：重選+浮選工藝獲得的浮選精礦進(jìn)行金硫分離，可獲得金品位68.25 g/t、金作業(yè)回收率84.95 %的金精礦，硫品位42.21 %、含金3.25 g/t的硫精礦，硫精礦中金作業(yè)回收率15.05 %。

3 結(jié) 論

1)礦石中金屬礦物以金屬硫化物為主，次為金屬氧化物，含有少量斜方砷鐵礦、銅鋅礦及自然鉍等；脈石礦物主要為石英，少量斜長石、正長石、白云母等。礦石中銅、鉛、鋅等元素含量均很低，金為唯一有價(jià)元素，品位為1.78 g/t，嵌布粒度以微粒、細(xì)粒為主，分別占45.52 %、33.46 %。礦石工藝類型為中等硫化物石英脈型含金礦石。

2)采用重選+浮選工藝流程處理該金礦石，可獲得金品位3 034.60 g/t、金回收率24.57 %的重選精礦，金品位16.85 g/t、金回收率70.23 %的浮選精礦，重選+浮選金總回收率為94.80 %。

3)重選+浮選工藝獲得的浮選精礦進(jìn)行金硫分離，可獲得金品位68.25 g/t、金作業(yè)回收率84.95 %的金精礦，硫品位42.21 %、含金3.25 g/t的硫精礦，硫精礦中金作業(yè)回收率15.05 %。

4)采用重選+浮選工藝流程處理該礦石與現(xiàn)場生產(chǎn)全泥氰化浸出工藝相比，金回收指標(biāo)相當(dāng)。研究結(jié)果可為現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，由全泥氰化浸出工藝改造為浮選工藝提供技術(shù)依據(jù)。