新型捕收劑MC在微細(xì)粒難選金礦浮選中的應(yīng)用

摘要：河南省某微細(xì)粒難選金礦存在金回收率低的問(wèn)題，急需對(duì)原工藝進(jìn)行優(yōu)化。烷基胺可在催化劑作用下與反應(yīng)劑進(jìn)行主反應(yīng)，再進(jìn)行分離、交連、螯合及乳化反應(yīng)，從而制成新型捕收劑MC。引進(jìn)MC進(jìn)行浮選試驗(yàn)及工業(yè)試驗(yàn)，通過(guò)原礦性質(zhì)分析，詳細(xì)掌握金的賦存狀態(tài)、嵌布特征和粒度特性等，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室浮選試驗(yàn)確定最佳的磨礦細(xì)度、MC用量、礦漿pH值和活化劑用量等工藝參數(shù)，并與現(xiàn)場(chǎng)捕收劑體系浮選指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明，使用MC作為捕收劑，金精礦品位由原來(lái)的28.09 g/t提高到34.46 g/t，金回收率由84.85%提高到88.31%，回收率提高3.46%，取得良好的技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)金精礦品位與回收率的同步提升，預(yù)計(jì)年增加經(jīng)濟(jì)效益1 300余萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：新型捕收劑；物相分析；微細(xì)粒難選金礦；金精礦品位；浮選回收率

中圖分類號(hào)：TD95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）10-000-05

02

Application of the New Collector MC in the Flotation of Fine-Grained Refractory Gold Ore

LU Zhongbo1， YANG Yingke2， LIU Jixing2， LI Guangsheng1， ZHU Xingfu1， XU Qing3

（1. Metallurgical Laboratory Branch of Shandong Gold Mining Technology Co.， Ltd.， Laizhou 261400， China;

2. Songxian Shanjin Mining Co.， Ltd.， Luoyang 471000， China;

3. Shandong Institute of Scientific and Technical Information， Jinan 250000， China）

Abstract： There is a problem of low gold recovery rate in a fine-grained refractory gold mine in Henan Province， and it is urgent to optimize the original process. Alkylamines can undergo main reactions with reactants under the action of catalysts， followed by separation， crosslinking， chelation， and emulsification reactions， thereby producing a new type of collector MC. The MC is introduced for flotation and industrial test， and combined with the occurrence state， embedding characteristics， and particle size characteristics of gold is gained by analyzing the properties of the raw ore， and the optimal process parameters are determined such as grinding fineness， MC dosage， slurry pH， and activator dosage through laboratory flotation tests， which are compared with the flotation indicators of the on-site collector system. The experimental results show that using MC as a collector increases the grade of gold concentrate from 28.09 g/t to 34.46 g/t， the gold recovery rate increases from 84.85% to 88.31%， and the recovery rate increases by 3.46%， achieving good technical indicators and synchronously improving the grade and recovery rate of gold concentrate， and it is expected that the annual economic benefits will be increased by more than 13 million yuan.

Keywords： new type of collector; phase analysis; fine grained refractory gold deposits; gold concentrate grade; flotation recovery rate

河南省某金礦平均金品位為4 g/t左右，黃鐵礦是其主要載金礦物，另有部分金與黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬礦伴生，少部分與碳酸鹽、石英、硅酸鹽等脈石礦物伴生。金主要以細(xì)粒-微細(xì)粒形式存在，平均粒徑僅為5.82 μm；作為金的主要賦存載體，黃鐵礦粒度微細(xì)，粒度介于0.01～0.15 mm，屬微細(xì)粒難選金礦石[1-2]。選廠碎礦采用兩段一閉路破碎+高壓輥磨細(xì)碎工藝流程，磨礦采用兩段兩閉路+

中礦再磨工藝流程，浮選采用一粗一精兩掃工藝流程，捕收劑采用異戊基黃藥和丁胺黑藥組合（比例為10∶1），起泡劑為2號(hào)油。烷基胺來(lái)源豐富，在催化劑作用下，它可與反應(yīng)劑進(jìn)行主反應(yīng)，再進(jìn)行分離、交連、螯合及乳化反應(yīng)，從而制成一種新型捕收劑MC。試驗(yàn)以該金礦為例，研究新型捕收劑MC在微細(xì)粒難選金礦浮選中的應(yīng)用。

1 原礦性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分分析

礦石中，主要脈石成分SiO2和Al2O3含量較高，同時(shí)含有一定量的CaO、MgO和Fe2O3。因此，礦石中主要脈石礦物為石英、鋁硅酸鹽和含鐵礦物。經(jīng)X射線熒光光譜分析（X-Ray Fluorescence spectrometer，

XRF），原礦化學(xué)成分如表1所示。此外，對(duì)原礦樣品進(jìn)行金元素化學(xué)分析，分析結(jié)果顯示，原礦金含量為3.86 g/t。

1.2 物相分析

原礦樣品的磨礦細(xì)度為70%，即磨礦產(chǎn)品中粒度小于74 μm的含量為70%。為確定金在礦石中的賦存狀態(tài)，對(duì)磨礦產(chǎn)品（粒度小于74 μm）中的金進(jìn)行物相分析，結(jié)果如表2所示。物相分析結(jié)果表明，原礦中的金以黃鐵礦包裹金為主，其分布率占74.74%，銅鉛鋅包裹金和自然金含量分別占6.96%和3.86%，且硫化物與自然金屬于浮選易回收的礦物。同時(shí)，碳酸鹽、石英和硅酸鹽包裹金的含量為12.89%，此部分采用常規(guī)浮選較難回收。此外，礦石中褐鐵礦包裹金占1.55%，褐鐵礦易泥化，同樣屬于難回收礦物[3-4]。

1.3 粒度特性分析

為查明金礦物的嵌布粒度，采用BPMA軟件對(duì)原礦樣品進(jìn)行嵌布粒度分析，結(jié)果如表3所示。嵌布粒度分析結(jié)果表明，原礦中金礦物的粒徑較小，平均粒徑僅為5.82 μm，主要呈細(xì)粒-微細(xì)粒嵌布，這是導(dǎo)致金浮選回收率低的原因之一。浮選過(guò)程可通過(guò)添加活化劑，強(qiáng)化對(duì)細(xì)粒-微細(xì)粒金的捕收效果[5]。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為確定最佳磨礦細(xì)度（磨礦產(chǎn)品中粒度小于74 μm的含量），使金礦物盡可能單體解離或裸露，達(dá)到最佳的浮選粒度，進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)采用異戊基黃藥和丁銨黑藥組合（現(xiàn)場(chǎng)捕收劑）作為捕收劑，以2號(hào)油為起泡劑，結(jié)果如圖1所示。從試驗(yàn)結(jié)果可知，磨礦細(xì)度對(duì)金浮選回收率影響較大。隨著磨礦細(xì)度的增加，Au的回收率逐漸升高，精礦Au品位逐漸降低。當(dāng)磨礦產(chǎn)品中粒度小于74 μm的含量為75%時(shí)，繼續(xù)增加磨礦細(xì)度，Au回收率提高不明顯。因此，可以確定磨礦細(xì)度為75%。

2.2 捕收劑種類試驗(yàn)

為確定最佳捕收劑，進(jìn)行不同種類的捕收劑條件試驗(yàn)。磨礦細(xì)度為75%，捕收劑用量為270 g/t，起泡劑2號(hào)油用量為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。從試驗(yàn)結(jié)果可知，單獨(dú)使用MC作為捕收劑時(shí)，精礦品位和回收率均高于現(xiàn)場(chǎng)異戊基黃藥+丁銨黑藥組合；單獨(dú)使用MC與MC+丁胺黑藥組合相比，金回收率基本一致且金精礦品位有所降低。因此，選擇單獨(dú)使用捕收劑MC，此時(shí)金回收率較現(xiàn)場(chǎng)捕收劑提高2.49%。

2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

為確定捕收劑MC的最佳用量，在起泡劑用量40 g/t的條件下進(jìn)行捕收劑MC用量試驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著捕收劑MC用量的增加，Au回收率逐漸升高，精礦Au品位逐漸降低。當(dāng)捕收劑MC用量為300 g/t時(shí)，繼續(xù)增加捕收劑用量，Au回收率變化不大，因此確定捕收劑MC的最佳用量為300 g/t。

2.4 礦漿pH值試驗(yàn)

在浮選過(guò)程中，pH值對(duì)礦物浮選的影響是多方面的，它是影響浮選指標(biāo)的重要因素。絕大多數(shù)的捕收劑是以離子型方式與礦物表面起作用，捕收劑解離成為離子后才能與礦物表面發(fā)生作用，捕收劑解離成有效離子的多少與pH值有很大關(guān)系。因此，通過(guò)開(kāi)展礦漿pH值試驗(yàn)，確定合適的pH值，最大程度發(fā)揮捕收劑MC性能，提高浮選回收率[6-7]。礦漿pH值試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，礦漿pH值由自然pH值提高至8時(shí)，金回收率提高明顯，繼續(xù)提高pH值，金回收率變化不大且精礦金品位呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。因此，在礦漿pH值為8.0～8.5的弱堿性環(huán)境中，捕收劑MC使用效果最佳。

2.5 活化劑種類及用量試驗(yàn)

添加活化劑可以改變礦物表面的化學(xué)組成，使之易于吸附捕收劑，從而強(qiáng)化捕收劑與礦物表面的作用力，使捕收的金顆粒在上浮過(guò)程中不易從氣泡中脫落，提高金回收率[8-10]。因此，開(kāi)展活化劑種類及用量試驗(yàn)，結(jié)果如圖5所示。從試驗(yàn)結(jié)果可知，添加活化劑時(shí)金的回收率均高于不添加活化劑時(shí)的回收率，使用硫酸銅和硫酸銨組合時(shí)金回收率最高，這也充分說(shuō)明活化劑的協(xié)同作用[11-13]，此時(shí)金回收率比未添加活化劑高3.14%。

2.6 閉路試驗(yàn)

根據(jù)條件試驗(yàn)確定的最佳藥劑制度進(jìn)行閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程為一粗一精二掃工藝[14-16]，捕收劑MC用量為300 g/t，2號(hào)油用量為40 g/t，活化劑硫酸銅用量為50 g/t，硫酸銨用量為300 g/t，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。從試驗(yàn)結(jié)果可知，采用MC作為捕收劑時(shí)，可獲得精礦Au品位34.46 g/t、回收率88.31%的指標(biāo)，較現(xiàn)場(chǎng)捕收劑作用下的精礦Au品位提高6.37 g/t，回收率提高3.46%。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

為驗(yàn)證捕收劑MC的實(shí)際應(yīng)用效果，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)半工業(yè)試驗(yàn)，捕收劑MC與現(xiàn)場(chǎng)捕收劑指標(biāo)對(duì)比結(jié)果如表5所示。從半工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果可知，精礦金品位提高4.06 g/t，金回收率提高2.48%。該選廠原礦年處理量為35萬(wàn)t，原礦金品位為3.58 g/t，金回收率提高2.48%，藥劑成本增加1.50元/t，黃金價(jià)格為450元/g。

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（1）進(jìn)行計(jì)算，則采用捕收劑MC后每年可增加經(jīng)濟(jì)效益1 345.85萬(wàn)元。

Q=mρkp1-mp2（1）

式中：Q為經(jīng)濟(jì)效益，萬(wàn)元；m為原礦年處理量，萬(wàn)t；ρ為原礦金品位，g/t；k為金回收率提高值，%；p1為黃金價(jià)格，元/g；p2為藥劑成本增加值，元/t。

4 結(jié)論

通過(guò)原礦性質(zhì)分析，原礦中的金以黃鐵礦包裹金為主，部分金礦物被碳酸鹽、石英和硅酸鹽包裹，金礦物平均粒徑為5.82 μm，主要呈細(xì)粒-微細(xì)粒嵌布，屬微細(xì)粒難選金礦石。浮選試驗(yàn)確定捕收劑MC的最佳用量為300 g/t，活化劑硫酸銅用量為50 g/t，硫酸銨用量為300 g/t，礦漿pH值為8.0～8.5，經(jīng)一粗一精二掃閉路浮選工藝處理，可獲得精礦金品位32.55 g/t、

金回收率92.75%的技術(shù)指標(biāo)，精礦金品位較現(xiàn)場(chǎng)提高4.06 g/t，回收率較現(xiàn)場(chǎng)提高2.48%，預(yù)計(jì)每年增加經(jīng)濟(jì)效益1 345.85萬(wàn)元。

參考文獻(xiàn)

1 蘇妤蕓.甘肅李壩金礦中金的工藝礦物學(xué)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2018（5）：114-117.

2 艾 晶，劉崇峻，吳桂葉，等.低堿度條件下某新型捕收劑在銅硫礦浮選中的應(yīng)用[J].有色金屬（選礦部分），2019（6）：102-106.

3 閆軍寧，樊軍懷，李 廣.甘肅某低品位微細(xì)粒浸染型金礦浮選工藝研究及應(yīng)用[J].黃金，2016（10）：64-67.

4 王進(jìn)明，董發(fā)勤，王肇嘉，等.四川某微細(xì)粒銅鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦冶工程，2021（2）：48-51.

5 黃凌云，孫 鑫，楊思原，等.氧化銅礦浮選捕收劑研究進(jìn)展[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2020（4）：88-91.

6 劉鳳霞，韋根遠(yuǎn)，陳建華，等.新型捕收劑C08在六梅金礦的應(yīng)用[J].黃金，2009（3）：47-50.

7 王培萬(wàn)，魯新洲，劉慎常，等.新型捕收劑HB-33在國(guó)外某金礦的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2018（9）：55-56.

8 常自勇，李玉嬌，沈政昌，等.微細(xì)粒礦物浮選捕收劑的應(yīng)用及其機(jī)理研究進(jìn)展[J].工程科學(xué)學(xué)報(bào)，2023（11）：1807-1819.

9 閻 贊，王 想，王聞單，等.金礦石浮選捕收劑研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].當(dāng)代化工，2022（4）：950-953.

10 廖德華，王毓華.某低品位貧硫化物石英脈型金礦選礦試驗(yàn)研究[J].有色金屬（選礦部分），2016（1）：36-39.

11 鄒 旦.毒砂型金礦浮選中細(xì)粒云母礦物的分散及機(jī)理研究[D].綿陽(yáng)：西南科技大學(xué)，2024.

12 吳 凱，馬英強(qiáng)，竇源東，等.甘肅某金礦浮選藥劑優(yōu)化試驗(yàn)研究[J].有色金屬（選礦部分），2024（2）：98-103.

13 盧中博，蔡明明，徐 超.新疆某微細(xì)粒浸染型金礦浮選試驗(yàn)研究[J].山東化工，2023（2）：55-58.

14 李嘉欣.酸性體系下卡林型金礦浮選中黃鐵礦的行為研究[D].貴陽(yáng)：貴州大學(xué)，2023.

15 譚白華，陳 周.新型高效活化劑在氧化金礦浮選中的試驗(yàn)研究[J].有色金屬設(shè)計(jì)，2024（1）：9-13.

16 趙榮艷，李天恩，張 玲.四川獨(dú)狼溝金礦浮選尾礦綜合回收金、鎢和石英砂試驗(yàn)研究[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2023（6）：1035-1043.