某金銻礦選礦試驗研究①

劉 慧，馬鵬程，宮在陽，臧文優(yōu)，王路平，王 蘋，豆 娜

（1.山東國環(huán)固廢創(chuàng)新科技中心有限公司，山東 招遠 265400；2.山東招金科技有限公司，山東 招遠 265400）

含金銻礦是我國金銻資源的重要組成部分，主要分布于我國湖南、江西、甘肅、青海等地［1］。含金銻礦是典型的難選冶金礦［2?4］，銻對提金工藝有不利影響，其中伴生有價金屬難以達到計價標準，因此含金銻礦開發(fā)利用率一直較低。近年來隨著選冶工藝技術(shù)與設(shè)備發(fā)展，大量含金銻礦得以開發(fā)利用，但該類礦石中金的回收率依然較低［5］，提高金銻礦中金回收率成為一個重要的研究課題。目前金銻礦主要采用浮選、重選?浮選、預(yù)處理、強化浸出［6］等選礦、冶金工藝進行回收，以浮選法應(yīng)用最為廣泛［7?8］。浮選根據(jù)工藝流程不同分為混合浮選、優(yōu)先浮選和等可浮選。本文以非洲某金銻礦為研究對象，進行了浮選方案工藝對比試驗，最終選用混合浮選工藝，在銻礦物得到良好回收的同時綜合回收了金礦物。

1 礦石性質(zhì)

非洲某金銻硫化礦原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。該礦樣主要有價金屬元素為Sb和Au，其他有價金屬含量低，不具綜合回收價值，有害元素As含量為0.15%。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分數(shù)） %

工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明，該礦樣金屬礦物主要為輝銻礦（12.03%），其次為少量黃鐵礦（1.21%）、毒砂（0.30%）及微量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、赤鐵礦和自然金等；非金屬礦物主要為石英（66.41%）、白云石（11.57%），其次為少量絹云母（4.78%）和綠泥石（3.02%）等；有用礦物主要為輝銻礦、自然金和黃鐵礦，礦石類型主要為石英脈型金銻硫化礦。

輝銻礦是該礦樣最主要含銻礦物，絕大部分呈粒狀、板條狀、放射狀形態(tài)存在。礦樣粒度統(tǒng)計結(jié)果見表2。由表2可知，輝銻礦嵌布粒度以中粗粒為主，＋0.074 mm粒級占71.47%，磨礦細度不宜過細，否則易過磨泥化降低回收率。

表2 輝銻礦粒度統(tǒng)計結(jié)果

金礦物主要以微細粒自然金形式存在，集中分布在0.005～0.020 mm粒級。原礦磨至－0.074 mm粒級含量90%，進行金的化學(xué)物相分析，結(jié)果見表3。由表3可知，金主要以包裹金形態(tài)存在，常規(guī)磨礦條件不易解離，只能隨載體礦物回收，其中易回收硫化物包裹金占比55.26%，赤鐵礦、石英、硅酸鹽等難選脈石礦物包裹金占比44.18%，該賦存狀態(tài)將嚴重制約精礦中金的品位和回收率。

表3 金物相分析結(jié)果

黃鐵礦是主要載金礦物，多呈自形?半自形、不規(guī)則粒狀形態(tài)存在。黃鐵礦粒度統(tǒng)計結(jié)果見表4。由表4可知，黃鐵礦嵌布以細粒為主，90.45%集中分布在－0.074 mm粒級，回收該礦樣金礦物宜采用較高磨礦細度。

表4 黃鐵礦粒度統(tǒng)計結(jié)果

2 試驗及結(jié)果討論

2.1 試驗方案

礦樣中主要可回收金屬礦物為輝銻礦和金礦物，根據(jù)礦物賦存狀態(tài)、嵌布特征、硬度及可浮性等不同性質(zhì)確定采用浮選方法，以銻和金的綜合回收指標為考量，試驗探索對比混合浮選方案和優(yōu)先浮選方案。根據(jù)優(yōu)選方案進行磨礦細度、藥劑制度等條件優(yōu)化試驗，通過全流程閉路試驗綜合考察回收方案的可行性和經(jīng)濟性。

根據(jù)礦石性質(zhì)，試驗探索對比混合浮選和金銻順序優(yōu)先浮選2種工藝方案。優(yōu)先浮金工段部分可浮性好的銻礦物一同上浮，導(dǎo)致金浮選過程中銻夾帶損失較大，同時金精礦金品位和總回收率偏低。混合浮選工藝對金和銻回收效果較好，因此選擇混合浮選方案進行試驗，試驗流程如圖1所示。

圖1 混合浮選流程

2.2 磨礦細度試驗

由工藝礦物學(xué)研究結(jié)果分析可知，礦石中輝銻礦及主要載金礦物黃鐵礦嵌布粒度不均勻、硬度差異大，磨礦過程既要保證大部分有用礦物充分解離又要避免輝銻礦過磨引起的泥化損失。按圖1所示流程，以硫酸調(diào)節(jié)pH值至5～6，在捕收劑丁基黃藥＋丁銨黑藥粗選用量200＋100 g／t、掃選用量減半，活化劑硫酸銅＋硝酸鉛粗選用量150＋450 g／t、掃選不添加，2＃油粗選用量40 g／t、掃選用量減半時，進行了磨礦細度條件試驗，結(jié)果如圖2所示。結(jié)果表明，隨著磨礦細度增加，精礦中Sb品位小幅降低、回收率有增加趨勢，Au品位和回收率有增加趨勢，尾礦中Sb和Au損失率逐步降低。磨礦細度－0.074 mm粒級占70%時，尾礦中Sb和Au回收指標趨于平穩(wěn)，此細度下有用礦物解離度基本符合要求，磨礦細度選擇－0.074 mm粒級占70%。

圖2 磨礦細度試驗結(jié)果

2.3 捕收劑用量試驗

磨礦細度－0.074 mm粒級占70%，捕收劑丁基黃藥與丁銨黑藥比例2∶1、掃選用量相對粗選作業(yè)減半，其他藥劑條件不變，進行了捕收劑用量條件試驗，結(jié)果如圖3所示。結(jié)果表明，粗選捕收劑丁基黃藥＋丁銨黑藥用量160＋80 g／t時，精礦中Sb和Au指標較適宜，尾礦中Sb品位和損失率趨于穩(wěn)定、Au品位和損失率相對較低。粗選捕收劑選擇丁基黃藥＋丁銨黑藥用量160＋80 g／t。

圖3 捕收劑用量試驗結(jié)果

2.4 礦漿pH值試驗

礦漿pH值對輝銻礦、載金黃鐵礦浮游性影響較大，適宜的pH值有助于主要礦物的分選與回收［9］。粗選捕收劑丁基黃藥＋丁銨黑藥用量160＋80 g／t、掃選用量減半，其他條件不變，礦漿pH值條件試驗結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明，pH＞5.56時，Sb和Au浮選指標開始惡化，尾礦損失率上升。粗選礦漿pH值5.56為宜，此時硫酸用量為4 000 g／t。

圖4 礦漿pH值試驗結(jié)果

2.5 活化劑用量試驗

硝酸鉛對輝銻礦的特征活化作用較好，硫酸銅對輝銻礦和硫化鐵礦物均有活化作用［10］。pH值5.56，其他條件不變，以硝酸鉛和硫酸銅為組合活化劑、用量比3∶1，進行了粗選活化劑用量條件試驗，結(jié)果如圖5所示。結(jié)果表明，隨著活化劑總用量增加至200 g／t后，精礦中Sb和Au品位及回收率變化趨緩，尾礦回收指標變化幅度較小，綜合考慮，粗選硝酸鉛＋硫酸銅用量選擇150＋50 g／t。

圖5 活化劑用量試驗結(jié)果

2.6 全流程閉路試驗

在條件試驗基礎(chǔ)上開展全流程閉路試驗，閉路試驗工藝流程、技術(shù)參數(shù)及數(shù)質(zhì)量流程如圖6所示?；旌细∵x工藝閉路試驗獲得了產(chǎn)率20.17%的金銻混合精礦，精礦中Sb品位和回收率分別為37.35%和94.87%，Au品位和回收率分別為7.79 g／t和80.39%，尾礦中Sb和Au的品位分別為0.51%和0.48 g／t，精礦符合銻精礦質(zhì)量標準（YB 2419—82）中硫化銻精礦三級品要求，礦樣中銻和金得到較好地回收。

圖6 閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程

3 結(jié) 語

1）某金銻礦主要有價元素為Sb和Au，含量分別為7.94%和1.95 g／t，S含量為4.42%，有害元素As含量為0.15%，其他有價金屬含量低，不具綜合回收價值。

2）該礦石類型為石英脈型金銻硫化礦，金屬礦物主要為輝銻礦，其次為少量黃鐵礦、毒砂及微量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦和自然金等；非金屬礦物主要為石英、白云石，其次為少量絹云母、綠泥石等礦物。輝銻礦、自然金和黃鐵礦是主要可回收的有用礦物。

3）針對該礦樣適宜選擇混合浮選方案，采用一次粗選三次掃選三次精選工藝流程，閉路試驗獲得了產(chǎn)率20.17%、Sb品位和回收率分別為37.35%和94.87%、Au品位和回收率分別為7.79 g／t和80.39%的金銻混合精礦，精礦符合銻精礦質(zhì)量標準（YB 2419—82）中硫化銻精礦三級品要求，銻和金均得到較好回收。