某金礦氧化礦石可選性試驗(yàn)研究

摘要： 某金礦淺部礦石存在一定程度的氧化，為了確定該部分氧化礦石的選別方法和技術(shù)指標(biāo)，最大限度地回收有價(jià)資源，進(jìn)行了尼爾森重選、浮選試驗(yàn)研究，最終確定采用尼爾森重選—重尾浮選工藝，在磨礦細(xì)度-0.074 mm占60 %的條件下，獲得的重選精礦金品位33.26 g/t，金回收率可達(dá)47.93 %;重選尾礦經(jīng)過一次粗選、三次掃選、兩次精選，獲得的金精礦金品位51.47 g/t，尾礦金品位降至0.57 g/t;重選+浮選金綜合回收率為82.47 %，精礦質(zhì)量和回收指標(biāo)均較好。

關(guān)鍵詞： 金礦;氧化礦;重選;浮選;可選性

??中圖分類號：TD953 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2021）09-0090-05 doi：10.11792/hj20210917

???? ??某金礦屬于蝕變巖型金礦，以硫化礦為主，氧化帶深度一般不超過5 m[1]。經(jīng)勘探，近地表礦體品位在3 g/t以上，但該礦體存在一定程度的氧化。為了綜合利用該資源，對該部分氧化礦石進(jìn)行了可選性試驗(yàn)研究。硫化礦石一般采用浮選工藝處理，氧化礦石一般采用氰化工藝處理。由于氧化礦石的可浮性較差及在磨礦過程中易泥化，造成浮選較為困難，浮選指標(biāo)普遍較差[2-4]。由于該金礦選礦生產(chǎn)工藝為浮選，且受到環(huán)保因素制約氰化工藝難以審批，因此本次試驗(yàn)研究方向以重選與浮選為主，通過系統(tǒng)的工藝試驗(yàn)，確定選礦工藝流程和技術(shù)指標(biāo)，為礦石處理提供技術(shù)依據(jù)[5]。

1 礦石性質(zhì)

礦石中金屬礦物含量很低，主要有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、銅藍(lán)等;金屬礦物以金屬氧化物為主，多為赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦等，其常構(gòu)成連生體產(chǎn)出，或呈脈狀產(chǎn)出，褐鐵礦常沿赤鐵礦的邊緣進(jìn)行交代，其他金屬礦物含量很低或偶見。脈石礦物有石英、絹云母、白云母、高嶺石、斜長石、黑云母、蛇紋石、綠泥石等， 其常以膠結(jié)物形式膠結(jié)其他礦物或者沿其他礦物的邊緣和裂隙進(jìn)行交代。 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，金礦物種類統(tǒng)計(jì)見表2，金礦物粒度統(tǒng)計(jì)見表3。

統(tǒng)計(jì)可知：金礦物種類有自然金和銀金礦，以銀金礦為主，占66.7 %;其次為自然金，占33.3 %。金礦物顆粒以巨粒和中粒為主，集中在+90 μm（24粒、占38.1 %）和-70～+30 μm（28粒、占44.4 %）。主要的載金礦物為石英、褐鐵礦、黃鐵礦等，金礦物嵌布狀態(tài)為單體金、裂隙金、連生金、粒間金，其中以單體金和裂隙金為主，粒間金、連生金次之。整體而言，金礦物顆粒以巨粒和中粒為主，細(xì)粒次之，絕大多數(shù)嵌布狀態(tài)尚佳，多為單體金、裂隙金等，裸露程度較高，有利于富集回收。如果不及時(shí)回收，這部分顆粒金會(huì)在磨礦分級系統(tǒng)中不斷循環(huán)堆積[6]，易造成金損失。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

本次試驗(yàn)樣品為標(biāo)高-10～-20 m的含金氧化礦石，樣品來自地質(zhì)鉆孔巖心。將樣品按破碎、篩分、混勻、縮分步驟加工至-2 mm[7]，并分裝完畢，用于本次試驗(yàn)。由于該礦體埋藏較淺，受氧化作用影響，礦石氧化程度較高（氧化率65 %），未見明顯的硫化礦物，結(jié)合礦石性質(zhì)及現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)情況，對樣品進(jìn)行重選+浮選聯(lián)合工藝試驗(yàn)。

2.1 尼爾森重選探索試驗(yàn)

重選的實(shí)質(zhì)概括起來就是松散-分層和搬運(yùn)-分離的過程[8-10]。本次試驗(yàn)采用KDC-M3型尼爾 森選礦機(jī)進(jìn)行重選探索試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見圖1。

尼爾森選礦機(jī)是一種基于離心原理的強(qiáng)化重力選礦設(shè)備，富集錐在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高倍重力場，不同密度的礦物在選礦機(jī)內(nèi)受到強(qiáng)化重力場的影響，它們之間的重力差別被成倍放大，從而使得輕重礦物之間的分離變得相對容易[11-15]。

試驗(yàn)條件：礦漿濃度30 %、給礦速度500 g/min、 流態(tài)化水水量3.5 L/min、富集時(shí)間 25 min，按照 KC-MD3 型尼爾森選礦機(jī)操作規(guī)程要求，設(shè)備運(yùn)行重力值控制在 60G。3組平行試驗(yàn)的結(jié)果見表4。

由表4可知：采用尼爾森選礦機(jī)選別該礦石，獲得的重選精礦金品位最高達(dá)到3 542.70 g/t，富集比1 000左右，重選金回收率也達(dá)到49.15 %，重選精礦富集程度及回收指標(biāo)均較高，重選回收效果較好。試驗(yàn)樣品綜合品位在3.03 g/t左右，結(jié)合對重選精礦的鏡下鑒定可知，礦石中金顆粒大部分為巨粒和中粒，采用一段重選工藝，顆粒金回收較為徹底，重選回收效果較好。

2.2 尼爾森重選—重尾浮選探索試驗(yàn)

在尼爾森重選探索試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了尼爾森重選—重尾浮選探索試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖2。

由于礦石氧化程度較高，所以在浮選階段適當(dāng)添加石灰作為調(diào)整劑，同時(shí)加大捕收劑與起泡劑的用量，延長浮選時(shí)間，浮選流程采用一次粗選、一次精選、兩次掃選的開路流程，結(jié)果見表5。

由表5可知：采用尼爾森重選—重尾浮選工藝，尾礦金品位降至0.57 g/t，金綜合回收率超過80 %，回收效果較好。

為了了解浮選尾礦中各粒級的金屬分布率，對浮選尾礦進(jìn)行了粒度篩析，結(jié)果見表6。

由表6可知：在+0.280 mm粒級中，浮選尾礦金品位最高，達(dá)到0.71 g/t，說明在此粒級中有未完全單體解離的含金物質(zhì)。在-0.074 mm粒級中，金分布率最高，達(dá)74.83 %，說明載金礦物可能完全解離，但存在一定程度的氧化，造成浮選效果差;或者載金礦物完全解離，但浮選程度不夠，造成浮選效果較差。因此，建議優(yōu)化浮選流程。

2.3 浮選條件試驗(yàn)

2.3.1 優(yōu)化試驗(yàn)

結(jié)合試驗(yàn)過程中所出現(xiàn)的問題，優(yōu)化試驗(yàn)考慮添加碳酸鈉等分散劑和硫酸銅活化劑。碳酸鈉的應(yīng)用僅次于石灰，主要用作非硫化礦浮選pH調(diào)整劑，硫酸銅是閃鋅礦和黃鐵礦的活化劑[16-17]。試驗(yàn)流程改為三次掃選，以便考察浮選效果，為閉路試驗(yàn)做好技術(shù)鋪墊。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7可知：采用上述工藝和藥劑制度，泡沫黏度適中，金精礦和中礦產(chǎn)率得到有效控制，金精礦質(zhì)量較好，尾礦金品位下降，回收指標(biāo)得到提高，效果較為明顯;說明通過優(yōu)化，金精礦質(zhì)量和回收指標(biāo)均得到進(jìn)一步提高。

2.3.2 磨礦細(xì)度

在優(yōu)化試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果表明：提高磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)改善不大，隨著磨礦細(xì)度的提高，泥質(zhì)礦物含量增加，浮選泡沫產(chǎn)率增加，一定程度上影響金精礦質(zhì)量。綜合試驗(yàn)指標(biāo)，確定磨礦細(xì)度-0.074 mm占60 %。

2.3.3 調(diào)整劑

在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整劑種類試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

由表8可知：使用碳酸鈉作為調(diào)整劑，泡沫狀況較好，金精礦質(zhì)量較高，浮選指標(biāo)也較為理想，故選擇碳酸鈉作為調(diào)整劑進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.4 尼爾森重選—重尾浮選閉路試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了尼爾森重選—重尾浮選閉路試驗(yàn)。在閉路試驗(yàn)過程中，若嚴(yán)格控制各次重復(fù)試驗(yàn)的相應(yīng)作業(yè)條件，如礦漿濃度、藥劑制度、浮選時(shí)間等，當(dāng)返回中礦和相應(yīng)作業(yè)給礦的選別性質(zhì)相近，即返回中礦在給入相應(yīng)作業(yè)時(shí)能夠得到很好的分選，這時(shí)可認(rèn)為開路和閉路作業(yè)回收率大致相同[18]。在進(jìn)行閉路試驗(yàn)時(shí)，適當(dāng)降低了捕收劑和2號油的用量，但試驗(yàn)結(jié)果與開路試驗(yàn)相比仍有差距，在原礦性質(zhì)比較復(fù)雜的情況下，閉路試驗(yàn)往往不能達(dá)到開路試驗(yàn)的良好指標(biāo)[19]。試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表9。

由表9可知： 采用尼爾森重選—重尾浮選聯(lián)合工藝，在磨礦細(xì)度-0.074 mm占60 %的條件下，獲得的重選精礦金品位33.26 g/t，金回收率可達(dá)47.93 %; 重選尾礦經(jīng)過一次粗選、三次掃選、兩次精選，獲得的金精礦金品位51.47 g/t，尾礦金品位降至0.57 g/t;重選+浮選金綜合回收率為82.47 %，精礦質(zhì)量和回收指標(biāo)均較好，試驗(yàn)指標(biāo)較為理想。后續(xù)對浮選尾礦進(jìn)行了粒度篩析，結(jié)果見表10。

由表10可知，各粒級物料金品位差別不大，相比而言，應(yīng)考慮加強(qiáng)細(xì)粒浮選回收指標(biāo)。

3 結(jié) 論

1）某金礦氧化礦石中金礦物種類有自然金和銀金礦，以銀金礦為主，占66.7 %;其次為自然金，占33.3 %。金礦物以巨粒和中粒為主，集中在+90 μm（占38.1 %）和-70～+30 μm（占44.4 %）。 金礦物嵌布狀態(tài)有單體金、裂隙金、連生金、粒間金，其中以單體金和裂隙金為主，粒間金、連生金次之。通過對樣品進(jìn)行多次化驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)果重現(xiàn)性差，品位波動(dòng)較大，經(jīng)過多組重選金屬平衡試驗(yàn)，綜合推算樣品金品位為3.03 g/t。

2）尼爾森重選試驗(yàn)結(jié)果表明， 一段重選金回收率為49 %左右，重選精礦金品位為2 800～3 600 g/t， 質(zhì)量較好。結(jié)合對重選精礦的鏡下鑒定，由于礦石中金顆粒絕大部分為巨粒和中粒，選礦加工時(shí)易于回收，因而采用一段重選工藝，顆粒金回收較為徹底，重選回收效果較好。

3）采用尼爾森重選—重尾浮選工藝，在磨礦細(xì)度-0.074 mm占60 %的條件下，獲得的重選精礦金品位33.26 g/t，金回收率可達(dá)47.93 %;重選尾礦經(jīng)過一次粗選、三次掃選、兩次精選，獲得的金精礦金品位51.47 g/t，尾礦金品位降至0.57 g/t;重選+浮選金綜合回收率為82.47 %，精礦質(zhì)量和回收指標(biāo)均較好，試驗(yàn)指標(biāo)較為理想。

4）通過對樣品進(jìn)行較為系統(tǒng)的選礦試驗(yàn)，確定了重選+浮選聯(lián)合工藝流程，獲得了相關(guān)技術(shù)參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)，為資源開發(fā)和選礦廠工藝設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] ?亓傳鐸，牌洪坤，馬連軍，等.某礦山選鉛系統(tǒng)擴(kuò)產(chǎn)改造及生產(chǎn)實(shí)踐[J].黃金，2016，37（4）：60-63.

[2] 楊守斌，于小翠，張振平.山東三山島金礦浮選起泡劑應(yīng)用的對比研究[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2011，19（1）：61-63.

[3] 楊建.低品位氰渣浮選回收有價(jià)金屬探索試驗(yàn)研究[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2012，20（5）：81-87.

[4] 王寶勝，謝敏雄，陳麗紅.金氰化尾渣回收鉛銀提高精礦品位的試驗(yàn)研究[J].礦業(yè)快報(bào)，2007，23（4）：32-34.

[5] 許時(shí).礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

[6] 謝廣元.選礦學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2002.

[7] 《選礦設(shè)計(jì)手冊》編委會(huì).選礦設(shè)計(jì)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

[8] ?胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1987.

[9] 龔明光.浮游選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1988.

[10] ??何曉娟，徐曉萍，付廣欽.云南某難選氧化鉛鋅礦浮選試驗(yàn)研究[J]. 有色金屬（選礦部分），2010（6）：16-19.

[11] 緱明亮，武俊杰，崔長征.陜西某金礦石尼爾森選礦試驗(yàn)[J].金屬礦山，2013（5）：88-91.

[12] 印萬忠.黃金選礦技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

[13] 劉漢釗，石侖雷.尼爾森選礦機(jī)及其在我國應(yīng)用的前景[J].國外金屬礦選礦，2008（7）：8-12.

[14] 柏亞林，李國棟，彭貴熊.某含金多金屬硫化礦尼爾森選金試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2012（1）：88-91，103.

[15] 朱飛，吳振祥，唐彥臣.尼爾森選礦機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展[J].中國礦山工程，2010，39（4）：40-43，51.

[16] 張涇生，闕煊蘭.礦用藥劑[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

[17] ?馬曉煒，武俊杰，蘇超，等.西藏某鉛鋅礦選礦工藝試驗(yàn)研究[J]. 礦冶，2016，25（3）：28-31，49.

[18] 鄧海波.用浮選閉路試驗(yàn)進(jìn)行條件探索的改進(jìn)方法[J].有色金屬（選礦部分），1994（2）：42-43.

[19] 于春梅，姜學(xué)瑞，于濤.實(shí)驗(yàn)室浮選閉路試驗(yàn)的模擬計(jì)算[J].黃金，2012，33（6）：43-46.

Experimental study on the separability of an oxide ore from a gold mine

Qi Chuanduo

（ Sanshandao Gold Mine，Shandong Gold Mining （ Laizhou ） Co. ，Ltd. ）

Abstract： The ores in the shallow part of a gold mine are oxidized to some extent.In order to determine the beneficiation methods and technical indexes for this part of oxidized ores，as well as to recover valuable resources to the maximum extent，experimental research on Nelson gravity separation and flotation was carried out.Finally the process of Nelson gravity separation-flotation of gravity tailings was determined.When grinding fineness of -0.074 mm accounted for 60 %，the gold grade of gravity concentrates was 33.26 g/t，the gold recovery rate of gravity separation was 47.93 %;after the gravity tailings are through once roughing，three times scavenging and twice cleaning，the gold grade of flotation gold concentrates was 51.47 g/t，the gold grade of tailings decreased to 0.57 g/t，comprehensive gold recovery by gravity separation+flotation was 82.47 %.The quality and recovery index of the concentrates are both good.

Keywords： gold ore;oxide ore;gravity separation;flotation;separability