山東某含碲含碳難處理金礦選礦試驗(yàn)研究

付玉平，鞏佃濤，祝 沖

（山東黃金歸來莊礦業(yè)有限公司，山東 臨沂 273300）

含碳型金礦石是難處理礦石的主要類型之一，在常規(guī)浸出過程中，原礦中的固體碳和有機(jī)碳因?qū)鹎杞j(luò)合物有強(qiáng)烈的吸附性而產(chǎn)生碳質(zhì)物的“劫金”作用，導(dǎo)致常規(guī)選冶指標(biāo)較低，資源無法得到充分利用[1]。山東某金礦原礦工藝類型為微細(xì)粒浸染型含碲含碳難處理礦石[2-3]，為提高金的綜合利用率，對(duì)該礦石進(jìn)行了全泥氰化助浸試驗(yàn)、原礦浮選試驗(yàn)和原礦焙燒氰化試驗(yàn)，原礦經(jīng)氧化焙燒-焙砂氰化浸出，可獲得金回收率90.82%的指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了金的高效回收。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析及碳物相分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，碳物相分析見表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果

表2 原礦碳物相分析結(jié)果

由表1可知，該礦石中金品位13.73g/t，銀品位15.81g/t，可在選冶過程中綜合回收，Cu、Pb、Zn、Fe等元素含量均較低，無回收利用價(jià)值。由表2可以看出，原礦中石墨碳含量0.31%、有機(jī)碳含量0.51%，碳質(zhì)物的存在不利于金的氰化浸出。

1.2 金元素分布

原礦中的金主要分布在自然金、碲金礦、金銀礦和銀金礦中，其中自然金中金占32.10%，碲金礦中金占29.60%，金銀礦中金占22.90%，銀金礦中金占15.40%。

1.3 金礦物粒度及賦存狀態(tài)

根據(jù)光片鏡下測(cè)定并配合人工重砂分析，該礦石中金礦物粒度以微、細(xì)粒金為主，其中＜0.01mm占44.52%，0.01～0.037mm占51.06%，＞0.037mm占4.42%。

檢測(cè)原礦中金礦物賦存狀態(tài)特征，結(jié)果表明：該礦石中金礦物的賦存狀態(tài)以粒間金為主，占比58.83%；其次為裂隙金占比22.53%；包裹金占比18.64%，其中脈石包裹金占12.19%，硫化物包裹占6.45%。

1.4 主要礦物嵌布特征

工藝礦物學(xué)研究表明，該原礦中金礦物主要有自然金、碲金礦、金銀礦和銀金礦；主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦；主要脈石礦物有石英、長(zhǎng)石、絹云母、方解石、白云石等。

黃鐵礦：為礦石中主要金屬硫化物，占礦石礦物相對(duì)含量的2.04%，黃鐵礦在礦石中嵌布粒度比較細(xì)小，以0.01mm～0.053mm為主，單礦物和選擇性溶金法綜合分析表明：金與黃鐵礦關(guān)系不密切。

赤鐵礦：為礦石中比較常見的金屬氧化物，相對(duì)含量0.21%，嵌布粒度多在0.037～0.053mm區(qū)間，主要呈它形晶粒狀嵌布于脈石粒間及裂隙中，少量赤鐵礦粒度細(xì)小，呈針狀、放射狀等形態(tài)分布。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

工藝礦物學(xué)研究表明，該礦石屬于貧硫化物微細(xì)粒浸染型含碲含碳金礦石，氰化浸出過程中碳質(zhì)物吸附金氰絡(luò)合物產(chǎn)生“劫金”作用，同時(shí)，碲化金的存在也對(duì)氰化浸出產(chǎn)生不利影響。目前對(duì)含碳金礦石的預(yù)處理方法主要有浮選脫碳法、抑碳提金法、氧化焙燒法、化學(xué)氧化法等方法，綜合考慮，對(duì)原礦進(jìn)行了強(qiáng)化浸出試驗(yàn)、浮選試驗(yàn)和原礦焙燒浸出試驗(yàn)。

2.1 原礦氰化浸出試驗(yàn)

2.1.1 磨礦細(xì)度對(duì)浸出影響試驗(yàn)

為了考察磨礦細(xì)度對(duì)浸出效果的影響，對(duì)原礦進(jìn)行了磨礦細(xì)度浸出試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 磨礦細(xì)度對(duì)浸出影響試驗(yàn)結(jié)果

在浸出礦漿濃度33%、NaCN用量6000g/t、浸出48h的條件下，金的浸出率隨著磨礦細(xì)度的提高有上升趨勢(shì)，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm占96%時(shí)，金的浸出率僅有34.74%，增加磨礦細(xì)度至-0.074mm占99%時(shí)，金的浸出率并無明顯提高，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)知，不宜采用全泥氰化直接浸出工藝處理該原礦。

2.1.2 助浸劑強(qiáng)化浸出試驗(yàn)

為探索常用助浸劑對(duì)浸出效果的影響，對(duì)原礦分別進(jìn)行了硝酸鉛、氯酸鈉、過氧化鈣、雙氧水及高錳酸鉀強(qiáng)化浸出試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 助浸劑強(qiáng)化浸出試驗(yàn)結(jié)果

圖1 助浸劑強(qiáng)化浸出試驗(yàn)流程

結(jié)果顯示，在試驗(yàn)條件下，常用助浸劑對(duì)提高該原礦全泥氰化浸出率效果并不明顯。相對(duì)來講，KMnO4氧化預(yù)處理效果最好，可將原礦浸出率由34.74%提高至38.24%。

2.2 浮選試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

在自然pH值條件下，考察了不同磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表5所示。

圖2 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)流程

由表5數(shù)據(jù)可以看出：隨著磨礦細(xì)度-0.074mm含量由65%提高到90%，浮選尾礦品位及回收率均變化不大，因此選定磨礦細(xì)度為-0.074mm含量占65%作為后續(xù)試驗(yàn)條件。

表5 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 調(diào)整劑種類試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-0.074mm含量占65%條件下，進(jìn)行了不同調(diào)整劑對(duì)浮選指標(biāo)影響試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖3 調(diào)整劑種類試驗(yàn)流程

表6 調(diào)整劑種類試驗(yàn)結(jié)果

由表6可以看出，在粗選作業(yè)中添加上述幾種調(diào)整劑，浮選指標(biāo)變化不大，后續(xù)試驗(yàn)中將不再添加調(diào)整劑。

2.2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

采用金礦浮選常規(guī)捕收劑丁基黃藥、丁銨黑藥作為選金的組合捕收劑，二者組合比例為2:1，試驗(yàn)條件及流程同圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

依據(jù)捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果，隨著捕收劑用量的增加，浮選尾礦金回收率有所降低，當(dāng)丁基黃藥+丁銨黑藥用量為（60+30）g/t時(shí)，浮選尾礦金回收率最低為52.09%；繼續(xù)增加捕收劑用量，浮選尾礦回收率稍有提高，因此確定粗選捕收劑用量為丁基黃藥60g/t，丁銨黑藥30g/t，掃選依次減半添加。

2.2.4 閉路試驗(yàn)

在粗選最佳磨礦細(xì)度及捕收劑最佳用量條件下對(duì)原礦進(jìn)行了浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

圖4 閉路試驗(yàn)流程

表8 閉路試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知，閉路試驗(yàn)可獲得金品位69.56g/t、金回收率39.62%的金精礦，金精礦產(chǎn)率7.82%。

2.2.5 浮選尾礦細(xì)磨浸出

閉路浮選尾礦金品位8.99g/t、金回收率60.38%，這部分金多為連生金或包裹于硅酸鹽礦物及褐鐵礦中的金，采用浮選方法較難回收[4-5]，可采用細(xì)磨浸出的方法回收這部分金。通過試驗(yàn)，確定浮選尾礦浸出條件為：再磨細(xì)度-0.074mm占96%、NaCN用量1kg/t、浸出時(shí)間36h，浸渣中金品位6.26g/t，回收率30.37%，對(duì)原礦回收率18.34%，原礦浮選-浮選尾礦浸出工藝總回收率為57.96%。

2.3 原礦焙燒試驗(yàn)

焙燒法是處理含碳難處理金礦最傳統(tǒng)且有效的預(yù)處理方法[6-7]，原礦經(jīng)高溫焙燒將碳質(zhì)物氧化分解，從而消除碳質(zhì)物“劫金”，達(dá)到提高浸出回收率的目的。

試驗(yàn)采用高溫爐對(duì)原礦進(jìn)行焙燒試驗(yàn)，并對(duì)焙砂進(jìn)行細(xì)磨氰化浸出。焙燒條件為：焙燒原礦粒度-0.074mm占80%，焙燒溫度650℃，焙燒時(shí)間4h；焙砂浸出條件為：焙砂再磨細(xì)度-0.074mm占95%，浸出礦漿濃度33%，NaCN用量3kg/t，浸出時(shí)間36h。原礦細(xì)磨后燒失量6.14%，焙砂經(jīng)細(xì)磨后浸出，浸渣品位1.26g/t，金回收率90.82%。

3 結(jié)論

（1）山東某原礦金品位13.73g/t，碲金礦中金占29.60%。原礦中有機(jī)碳含量0.51%、石墨碳含量0.31%，工藝類型屬貧硫化物微細(xì)粒浸染難處理含碲含碳金礦石。

（2）根據(jù)礦石的工藝礦物學(xué)性質(zhì)，對(duì)原礦分別進(jìn)行了氰化法、浮選法、浮選-氰化聯(lián)合工藝試驗(yàn)。研究表明：該原礦全泥氰化回收率僅為34.74%；浮選可獲得產(chǎn)率7.82%、品位69.56g/t的金精礦，金回收率39.62%，浮選尾礦經(jīng)細(xì)磨后氰化浸出，浮選-浮選尾礦氰化總回收率57.96%，指標(biāo)均不理想。

（3）原礦在-0.074mm含量80%的粒度條件下經(jīng)650℃焙燒4h，焙砂細(xì)磨氰化回收率可達(dá)90.82%，可有效解決原礦碳質(zhì)物“劫金”問題。