某低品位原生金礦選礦試驗(yàn)研究

張成強(qiáng)，李洪潮，張紅新，田 敏

(中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州 450006)

某原生金礦原礦品位2.86g/t,礦石工業(yè)類型為石英脈型金礦石?？苫厥盏闹饕袃r(jià)元素為金。經(jīng)系統(tǒng)的巖礦鑒定、重砂鑒定、化學(xué)物象分析、X衍射分析、光譜分析等手段，發(fā)現(xiàn)礦石中金屬硫化物主要為黃鐵礦，其次有少量的黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)和少量的輝鉬礦等；金屬氧化物主要有赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦、鈦鐵礦；脈石礦物主要有石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、高嶺土等。礦石中自然金的嵌布形式主要為粒間金、包體金和裂隙金。礦石中自然金大多單獨(dú)或偶爾與方鉛礦、黃鐵礦連生，呈細(xì)?；蚣?xì)粒脈狀嵌布在方鉛礦與脈石、黃鐵礦與脈石及脈石礦物粒間中;相當(dāng)一部分呈細(xì)小園粒狀、麥粒狀，被包裹在黃鐵礦及脈石礦物中；還有一部分金嵌布在礦物的裂隙或微裂隙中，裂隙金的形態(tài)受裂隙控制，呈不規(guī)則粒狀；少量包裹于脈石(主要是石英、長(zhǎng)石、云母)中，這部分金在磨礦和選礦過(guò)程中，難以單體解離和回收。這種原生金礦不宜采用直接浸出工藝流程，需要先進(jìn)行浮選，以獲得較高品位的金精礦和最佳回收率。

1 礦石性質(zhì)

原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1。根據(jù)顯微鏡下光、薄片鑒定及電子探針和XRD測(cè)試結(jié)果，該原生金礦中，脈石礦物主要以石英、長(zhǎng)石和云母類礦物為主，其次含少量綠泥石、角閃石和透閃石，極少量的綠簾石、黝簾石、碳質(zhì)、鋯石。金主要以自然金形式產(chǎn)出，金的主要載體礦物為黃鐵礦，其次為方鉛礦。礦石中自然金以粒間金和裂隙金產(chǎn)出，其次以硫化物包裹金產(chǎn)出。

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果

2 試驗(yàn)方案

選礦試樣物質(zhì)組成研究表明，試樣中主要金屬硫化物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和輝銅礦等，金的嵌布粒度粗細(xì)不均勻，但以細(xì)粒金為主，金與金屬硫化物關(guān)系密切。對(duì)于這類礦石，適宜采用浮選工藝，將金富集在金精礦中，然后再作進(jìn)一步處理。本文研究了影響金浮選的主要因素：磨礦細(xì)度、浮選濃度、礦漿pH 值、捕收劑種類及用量，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室閉路流程試驗(yàn)。

3 選礦試驗(yàn)

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

原礦性質(zhì)研究表明，載金礦物與脈石礦物的共生關(guān)系較為密切，所以磨礦要達(dá)到一定的程度，才能使有用礦物單體解離。磨礦細(xì)度試驗(yàn)及條件(磨礦細(xì)度為變量)見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果可以看出，對(duì)于該礦石磨礦細(xì)度太粗和過(guò)細(xì)對(duì)其浮選指標(biāo)都不理想。根據(jù)浮選現(xiàn)象觀察和粗精礦品位及回收率變化情況分析，當(dāng)磨礦細(xì)度為-200目含量達(dá)65%時(shí)，金精礦品位及回收率都較高，故采用此磨礦細(xì)度較為合理。

3.2 礦漿pH值試驗(yàn)

礦漿酸堿度是影響浮選效果好壞的主要因素之一。本試驗(yàn)采用碳酸鈉調(diào)整礦漿的pH值，考察不同礦漿pH值對(duì)浮選的影響。試驗(yàn)流程及部分條件見(jiàn)圖1(碳酸鈉用量為變量)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 礦漿pH值試驗(yàn)結(jié)果

圖3結(jié)果表明，在礦漿pH值8.5(此時(shí)碳酸鈉用量為1500g/t)下，粗精礦金的品位為22.87g/t，回收率達(dá)到93.25%。礦漿pH值的大小，從表面現(xiàn)象上看是影響捕收劑對(duì)有用礦物的捕收作用，但實(shí)質(zhì)上是影響礦物表面的電極電位，從而調(diào)控捕收劑的有效作用。綜合考慮，添加1500g/t的碳酸鈉，調(diào)整礦漿pH值為8.5條件下進(jìn)行浮選效果最好。

3.3 浮選濃度試驗(yàn)

浮選濃度是影響浮選指標(biāo)的重要因素之一，過(guò)大或過(guò)小都對(duì)浮選不利。試驗(yàn)流程及選別條件見(jiàn)圖1(濃度為變量)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4結(jié)果表明，浮選濃度為31%時(shí)，粗精礦金的品位為22.7g/t，金的回收率92.58%。因此，本試驗(yàn)適宜的粗選濃度確定為31%。

3.4 捕收劑種類及用量試驗(yàn)

試驗(yàn)保持捕收劑用量60g/t的條件下，分別考察了丁基黃藥、Y89、戊基黃藥、丁基黃藥+丁胺黑藥的浮選效果，試驗(yàn)流程及部分條件見(jiàn)圖1(捕收劑種類變量)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

試驗(yàn)結(jié)果表明，單一采用常規(guī)硫化礦捕收劑丁基黃藥，粗選后金品位就可達(dá)到22.2g/t，金回收率88.21%。因此，本研究為簡(jiǎn)化藥劑制度、節(jié)約成本，選擇單一丁基黃藥作為捕收劑，同時(shí)分別在不同的用量下，按照?qǐng)D1所示的流程及條件(捕收劑為變量)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖4 粗選浮選濃度試驗(yàn)結(jié)果

圖5 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

表2 捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著捕收劑丁基黃藥用量的增加，金的回收率逐漸增加，但金的品位有所下降。當(dāng)用量為60g/t時(shí)，粗精礦金的回收率和品位都較高，指標(biāo)最好，故選擇丁基黃藥用量60 g/t。

3.5 浮選閉路試驗(yàn)

通過(guò)上述工藝條件的優(yōu)化試驗(yàn)后，在確定的最佳藥劑制度條件下，進(jìn)行了一次粗選、三次精選、兩次掃選實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖6所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

結(jié)果表明，在試驗(yàn)所確定的最佳工藝條件下，可獲得金精礦品位29.8g/t、回收率為94.59%的較好指標(biāo)。

圖6 閉路試驗(yàn)流程

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié) 論

原礦性質(zhì)研究表明，主要載金礦物為黃鐵礦等金屬硫化物，適宜采用浮選法以獲得較高品位、高回收率的金精礦，然后再做進(jìn)一步提金處理。

通過(guò)粗選條件試驗(yàn)，得出了最佳操作條件：磨礦細(xì)度-200目65%；pH值調(diào)整劑碳酸鈉用量1500g/t，相應(yīng)礦漿pH值為8.5；浮選濃度31%；捕收劑丁基黃藥用量60g/t；2#油用量35g/t。

使用單一丁基黃藥作為捕收劑，即可獲得較好的選礦技術(shù)指標(biāo)，說(shuō)明該礦選別性能較好。實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)，最終獲金精礦品位29.8g/t、回收率為94.59%的較好指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該礦可以通過(guò)浮選達(dá)到預(yù)先富集的目的。

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