某金礦難選尾礦工藝礦物學(xué)研究

李光勝

(1.山東黃金集團有限公司，濟南 250100；2.山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實驗室分公司，山東 萊州 261441)

某石英脈型金礦中金的品位為7.62 g/t，采用兩段磨礦、兩段重選工藝可得到金含量約70%的砂金，重選尾礦通過一次粗選、兩次精選和兩次掃選后得到的金精礦含金品位約100 g/t，浮選尾礦含金品位為0.75 g/t[1]，浮選尾礦金含量仍然較高，若直接用于建筑燒結(jié)磚等的原材料，無疑是對貴金屬金資源的巨大浪費。工藝礦物學(xué)在礦床成因、資源評價、地質(zhì)勘探、礦石可選性研究、選礦廠生產(chǎn)指標(biāo)評價等方面有著舉足輕重的作用[2，3]。明確金的賦存狀態(tài)和工藝礦物學(xué)特性是確定金礦石選冶工藝的前提，也是影響金在選別過程中流失的主要原因[4]。為進(jìn)一步明確尾礦中金的流失原因，最大程度地回收金礦中的金，采用工藝礦物學(xué)自動分析儀(BPMA)[5]，結(jié)合掃描電子顯微鏡與能譜儀對浮選尾礦開展工藝礦物學(xué)研究，以查明尾礦中的礦物組成、金的賦存狀態(tài)、金礦物的嵌布特征、金礦物粒度等影響金選別的工藝礦物學(xué)因素[6-9]。研究結(jié)果可為進(jìn)一步優(yōu)化選礦工藝流程、提高選礦指標(biāo)和企業(yè)經(jīng)濟效益提供理論依據(jù)。

1 金礦浮選尾礦的化學(xué)成分與礦物組成

1.1 化學(xué)成分

由表1金礦浮選尾礦的主要化學(xué)成分可知，尾礦中的主要有價元素為Au，其品位為0.75 g/t，其它成分含量較低。

表1 礦樣的主要化學(xué)成分

1.2 金的化學(xué)物相

對-74 μm占98.00%樣品中的金進(jìn)行了化學(xué)物相分析， 其結(jié)果見表2。由表2可知，尾礦中的金礦物主要以裸露金的形式存在，其次以包裹于脈石的包裹金形式存在，少量分布于硫化物中。

表2 尾礦中金的化學(xué)物相

1.3 礦物組成

金礦浮選尾礦中的金屬礦物主要為磁黃鐵礦，另有少量磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦及黃銅礦等。脈石礦物主要為石英和白云母，其次為綠泥石、正長石、斜長石和角閃石，另有少量黑云母、方解石、白云石、金紅石、黃玉、榍石及微量的鋯石、獨居石等。礦樣中的礦物組成及含量見表3。

表3 金礦浮選尾礦中的主要礦物及相對含量

2 金礦物的嵌布特征及金的賦存狀態(tài)

2.1 金礦物的嵌布特征

利用BPMA礦物自動分析儀器，在放大1 000倍的掃描電鏡背散射條件下，通過對總數(shù)約300萬顆礦物顆粒進(jìn)行檢測分析，發(fā)現(xiàn)浮選尾礦中的金礦物主要以單體及與脈石連生的形式存在，而在硫化物中未發(fā)現(xiàn)金顆粒。但化學(xué)物相的分析結(jié)果顯示，硫化物中含有少量的金。根據(jù)以往BPMA查找金礦物實例可知，在放大1 000倍情況下，BPMA可以很好地分辨+0.5 μm以上的金礦物，因此可推斷，該樣品內(nèi)硫化物中的金應(yīng)該是以-0.5 μm的次顯微金形式存在。

礦樣中的可見金絕大部分為自然金，僅有少量為銀金礦。礦樣中金礦物的嵌布特性及產(chǎn)出特征見表4。礦樣中的金礦物多呈粒狀、不規(guī)則狀及長條狀產(chǎn)出。礦樣中的金礦物粒度極其微細(xì)，基本上都分布于10 μm以下。其中，金礦物主要以連生體金形式存在，以連生體形式產(chǎn)出的金礦物基本上都是以與脈石連生的形式存在，其次以包裹于脈石的形式存在(圖1～5)，偶見金礦物充填于脈石裂隙中(圖6)；還存在少量的單體金(圖7)。主要以與脈石裸露連生的形式存在的占51.02%，這些裸露連生體基本上都為貧連生體，包裹于脈石中的占35.34%，單體金占12.30%。

表4 金礦物的產(chǎn)出狀態(tài)

圖1 自然金與石英連生Fig.1 Natural goldis associated with quartz

圖3 自然金包裹于石英中Fig.3 Natural Gold encased in quartz

圖2 自然金與白云母連生Fig.2 Natural gold associated with Muscovite

圖4 自然金包裹于綠泥石中Fig.4 Natural gold is enclosed in chlorite

圖5 自然金包裹于綠泥石中Fig.5 Natural gold is enclosed in chlorite

圖6 銀金礦充填于石英裂隙Fig.6 The silver-gold deposit is filled in the quartz fissure

圖7 單體自然金Fig.7 Monomeric native gold

2.2 金礦物及載體礦物的粒度特征

2.2.1 金礦物的粒度特性

尾礦中可見金的嵌布粒度統(tǒng)計結(jié)果見表5。由表5可知，尾礦中金礦物的粒度極其微細(xì)，基本都分布于10 μm以下，且有近50%分布于5 μm以下。從不同形式產(chǎn)出金的粒度來看，連生金的粒度相對略粗，在5～10 μm粒級中的占有率達(dá)到57.81%，單體金的粒度則要偏細(xì)，基本都分布于4 μm以下。

表5 尾礦中金礦物的粒度統(tǒng)計結(jié)果

2.2.2 硫化物的粒度特征

礦石中的磁黃鐵礦、黃鐵礦等硫化物為金的重要載體礦物，礦石中硫化物集合體的粒度分布特征見表6。由表6可知，礦石中硫化物的粒度十分微細(xì)，基本都分布于0.038 mm以下，且有50%左右分布于0.010 mm以下。在選礦過程中應(yīng)考慮對細(xì)粒級產(chǎn)品的選別回收。

表6 樣品中硫化物集合體的粒度組成Table 6 Particle size distribution of sulfide aggregates in samples

2.3 載金硫礦物的解離度

進(jìn)入產(chǎn)品中的硫礦物(磁黃鐵礦、黃鐵礦)主要以單體形式存在，含量為81.98%，其連生體又以富連生體居多，含量為10.25%，與脈石貧連生體的硫礦物含量為6.08%，被脈石包裹的硫礦物為1.69%。由此可見，硫礦物的解離度較高。由于硫礦物是金的主要載體之一，與硫礦物伴生的金含量為13.27%，應(yīng)加強選礦過程中對單體和富連生體硫礦物的回收，以提高與硫礦物伴生金的回收。

2.4 礦樣中金的賦存狀態(tài)

該尾礦中金的含量為0.75 g/t，絕大部分以自然金的形式存在，另有少量銀金礦。金的元素平衡計算結(jié)果見表7。

表7 金在不同礦物中的分布率

2.5 影響金回收的礦物學(xué)因素分析

1)尾礦中的金礦物有25.57%左右以單體金及與硫化物伴生的形式存在，且硫化物主要以單體及富連生體形式存在，在前期選礦過程中應(yīng)加強對這部分金的回收，盡量減少其流失到尾礦中。

2)損失于尾礦中的金礦物主要以與脈石連生的形式存在，且多為貧連生體及包裹體，同時金礦物的粒度十分微細(xì)，基本都分布于10 μm以下，且有近50%分布于5 μm以下。因此，如果采取浮選的方式來提升金的回收潛力，有必要對礦石進(jìn)行超細(xì)磨使金顆粒充分解離，但這樣會大幅度提高磨礦成本，從經(jīng)濟上考量可能不太劃算。

3)從金礦物的產(chǎn)出特征可以看出，雖然金礦物的解離度較低，但金礦物大部分以裸露金的形式存在，其占有率達(dá)到63.32%(單體金12.30%+裸露連生金51.02%)，因此，也可以考慮對該尾礦進(jìn)行堆浸，進(jìn)而提高金的回收價值。

3 結(jié)論

1)難選金礦浮選尾礦中含Au 0.75 g/t，其它有價元素含量較低，金礦物主要為自然金，偶見銀金礦，所含金屬礦物主要為磁黃鐵礦，其它金屬礦物含量較少，脈石礦物主要為石英和白云母，其次為綠泥石、正長石、斜長石和角閃石等。

2)損失于浮選尾礦中的金礦物主要以與脈石連生的形式存在，且多為貧連生體及包裹體，加之其粒度十分微細(xì)，基本都分布于10 μm以下，即使細(xì)磨也很難充分解離，難以通過物理選礦的方式加以回收。

3)由于尾礦中金礦物以裸露金形式存在的占比較高，超過60%，可以考慮對該尾礦進(jìn)行堆浸，提高金的回收價值。