閃速浮選回收磨礦-分級回路中金礦物試驗(yàn)研究

陳貴民，陳 橋，張福生，佟琳琳，楊雨凡，楊洪英

（1.海南山金礦業(yè)有限公司，海南 樂東 572531；2.東北大學(xué)冶金學(xué)院，沈陽 110819）

海南山金礦業(yè)有限公司抱倫金礦是一家日處理能力500 t 的黃金礦山企業(yè)，選冶工藝流程為：破碎篩分—磨礦分級—跳汰+搖床重選—浸出吸附—解吸電沉積—火法冶煉[1]。抱倫金礦原礦石金品位大約為10 g/t，金礦物粒度分布范圍廣，嵌布形式復(fù)雜[2]。通過對現(xiàn)場流程考查可知，在磨礦分級過程中，有大量的單體金因其比重大而進(jìn)入旋流器沉砂中不斷循環(huán)積累，從而造成過磨損失。因此，盡早回收分級回路中的單體解離金對提高磨礦效率和金回收率具有重要的意義[3]。

閃速浮選通常在高濃度（60%以上）、粗顆粒（-74 μm 含量＜30%）條件下進(jìn)行，處理的物料主要為磨礦分級回路中分級機(jī)的返砂和旋流器沉砂[4-5]。閃速浮選比常規(guī)低濃度（30%左右）浮選更適合大比重礦物上浮，大部分細(xì)泥已被分級設(shè)備的溢流帶走，使得返砂為高濃度、粗顆粒礦漿，有用礦物及其連生體礦物相對容易捕收。此外，由于閃速浮選時間較短，大部分粗粒脈石沒有足夠的時間上浮，使得閃速浮選通?？芍苯荧@得合格的精礦品位[6-7]。采用閃速浮選技術(shù)，既可以降低循環(huán)負(fù)荷，改善磨礦分級條件，提高磨機(jī)處理能力，又可以避免目的礦物因過磨而產(chǎn)生損失，有利于提高有用礦物的總體回收率[8-10]。

本文以抱倫金礦選礦回路中旋流器沉砂為原料，考察閃速浮選效果，以實(shí)現(xiàn)選礦流程中金礦物的盡早回收，從而提高整體金回收率。

1 原料性質(zhì)

本次研究所用物料為抱倫金礦磨礦分級流程中的旋流器沉砂。取樣縮分后對其進(jìn)行X 射線熒光光譜分析，結(jié)果如表1所示。

表1 旋流器沉砂化學(xué)成分

由表1 可知，旋流器沉砂中的主要元素對應(yīng)的化合物SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O 和SO3的含量分別為65.50%、17.22%、6.86%、4.70%和2.14%。

利用XRD、光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡等方法對旋流器沉砂進(jìn)行物相分析，結(jié)果表明：礦石中的金屬礦物主要為黃鐵礦，含有少量的黃銅礦、閃鋅礦、輝鉍礦和單質(zhì)鉍等；脈石礦物主要為石英、白云母，含有少量的綠泥石、斜長石和獨(dú)居石等。

分析旋流器沉砂粒度，結(jié)果如表2所示。由表2可知，旋流器沉砂粒度較粗，小于74 μm 的顆粒含量僅為31.1%。

表2 旋流器沉砂粒度分布

將旋流器沉砂篩分為＜45 μm、45～75 μm 和＞75 μm 三個粒級，采用化學(xué)方法探究主要元素在各粒級礦石中的分布，分別檢測全粒級礦石和各個粒級礦石中金、銀、硫、鐵和二氧化硅的含量，各粒級不同元素定量分析結(jié)果如表3所示。

表3 旋流器沉砂各粒級礦石多元素分析

分析表3 數(shù)據(jù)可知，同一元素在各個粒級中含量并不相同，金、銀和硫元素在各粒級礦石中的含量差異較大，鐵和二氧化硅含量差異較小。＞75 μm 粒級礦石中金品位為43.3 g/t，45～75 μm 粒級礦石中金品位160.4 g/t，＜45 μm 粒級礦石中金品位21.4 g/t。45～75 μm 粒級礦石中金元素含量遠(yuǎn)高于其他兩個粒級，主要原因是磨礦產(chǎn)品經(jīng)跳汰重選回收了部分粗粒金，同時，部分微細(xì)粒金在旋流器分級過程中進(jìn)入溢流產(chǎn)品中，使得＜45 μm 和＞75 μm 兩個粒級中金品位低于45～75 μm 粒級中金品位。相應(yīng)地，45～75 μm 粒級礦石中銀、硫和鐵元素含量也較高，這主要與礦物的賦存狀態(tài)有關(guān)，礦石中銀多以銀金礦的形式存在，而以黃鐵礦為主的金屬硫化物是重要的載金礦物，因此，45～75 μm 粒級礦石中金、銀、硫和鐵元素均較高。

2 閃浮試驗(yàn)研究

2.1 捕收劑選擇

旋流器沉砂粒度較粗，游離金和硫化物含量相對較高，金礦物主要分布在＞45 μm 的礦石中，選擇合適的捕收劑有利于金礦物的高效回收。利用XFD Ⅲ型浮選機(jī)進(jìn)行常用捕收劑的浮選效果對比試驗(yàn)，設(shè)定浮選礦漿濃度60%，捕收劑用量100 g/t，試驗(yàn)流程如圖1所示。不同捕收劑浮選結(jié)果如表4所示。

圖1 閃浮試驗(yàn)流程

表4 不同捕收劑浮選結(jié)果

由表4 試驗(yàn)結(jié)果可知，異戊基黃藥對旋流器沉砂的浮選效果最好，在相同的浮選條件下獲得的精礦品位和金回收率均最高，經(jīng)過90 s 粗選可得精礦品位為1 822.05 g/t，回收率為73.88%，因此本研究選用異戊基黃藥作為浮選捕收劑。

2.2 捕收劑用量

以異戊基黃藥為捕收劑，浮選時間90 s，考察異戊基黃藥用量對閃浮效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 捕收劑用量對閃浮效果影響

由圖2 可知，捕收劑用量對閃浮效果有較大影響，隨著捕收劑用量增大，浮選精礦品位先稍有增加后不斷降低，金回收率先快速增加后增加速度減慢。這主要與精礦產(chǎn)率增加有關(guān)，當(dāng)捕收劑用量為40 g/t 時，捕收劑濃度不夠，未能與目標(biāo)礦物有效接觸，金回收率較低，浮選效果不佳；當(dāng)捕收劑用量增大至100 g/t時，金回收率快速增加，在此過程中，雖然精礦產(chǎn)率增加，但精礦品位幾乎沒有降低；隨著捕收劑用量進(jìn)一步增加，金回收率增加速度減慢，精礦產(chǎn)量不斷增加，精礦品位開始快速降低。綜合以上分析，選擇捕收劑用量為100 g/t 為最優(yōu)，此時精礦品位為1 858.42 g/t， 金回收率為74.41%。

2.3 閃浮時間

確定異戊基黃藥用量為100 g/t，考察閃浮時間對效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。在30～60 s 內(nèi)，隨著浮選時間增加，精礦品位略有降低，金回收率增加迅速，當(dāng)浮選時間超過90 s 后，金回收率增加速度減慢，而精礦品位急速減低。結(jié)合精礦品位和金回收率變化，筆者認(rèn)為，當(dāng)浮選時間為90 s 時，精礦品位較高且有較好的回收效果，因此選擇閃浮時間為90 s。此時，精礦品位為1 826.03 g/t，金回收率為74.98%。綜上所述，異戊基黃藥對旋流器沉砂捕收效果最佳，其最優(yōu)閃浮條件為捕收劑用量100 g/t，閃浮時間90 s。

圖3 浮選時間對閃浮效果影響

3 閃浮精礦中金礦物分析

利用體視鏡、偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡分析閃浮精礦中的金礦物特征。鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，閃浮精礦中含有大量的單體金以及金與硫化礦物的連生體顆粒，圖4 為體視鏡下的粗粒金（170 μm）照片，圖5 為偏光顯微鏡下金與輝鉍礦的連生體顆粒，圖6（a）和圖6（b）分別為掃描電子顯微鏡下游離金的形貌圖和EDS 能譜圖。通過對精礦中金礦物賦存狀態(tài)分析可知，閃速浮選能夠有效回收旋流器沉砂中的游離金、硫化物連生體金。

圖4 單體金顆粒（170 μm）

圖5 金-輝鉍礦連生體顆粒（Bis：輝鉍礦）

圖6 精礦掃描電鏡照片

4 結(jié)論

抱倫金礦分級-磨礦回路中存在大量游離金循環(huán)累積，旋流器沉砂金品位為57.3 g/t，其中＞75 μm 粒級、45～75 μm 粒級以及＜45 μm 粒級礦石中金品位分別為43.3 g/t、160.4 g/t 和21.4 g/t，45～75 μm 粒級礦石中金含量最高；對旋流器沉砂進(jìn)行閃速浮選，異戊基黃藥的浮選效果最好，當(dāng)捕收劑異戊基黃藥用量為100 g/t，浮選時間為90 s 時，閃速浮選效果最佳，可以獲得金品位1 826.03 g/t、金回收率74.98%的閃浮精礦；閃速浮選能夠有效回收旋流器沉砂中的游離金及硫化物連生體金，在磨礦-分級回路中引入閃浮流程可有效解決金礦物大量循環(huán)累積問題。