王燦榮

(貴州紫金礦業(yè)股份有限公司)

隨著易處理金礦資源的枯竭，復(fù)雜難處理的金礦石己成為黃金生產(chǎn)的主要資源。據(jù)統(tǒng)計，目前全球黃金產(chǎn)量中超過30%來自于難處理礦[1-2]。我國川陜甘金三角、滇黔桂金三角、滇西南上芒崗等地分布有儲量巨大的卡林型金礦，該類型金礦嵌布粒度細(xì)，碳、砷雜質(zhì)含量高，是典型的難處理金礦石。由于該類礦石儲量巨大，選別難度高，其選別工藝已成為國內(nèi)外的探究熱點[3-5]。

貴州某卡林型金礦，金主要被黃鐵礦包裹，過去選廠主要在堿性條件下對含金礦物進行富集，所獲得的精礦產(chǎn)品需經(jīng)過高壓預(yù)氧化處理后打開金包裹，再進行氰化浸出。在高壓預(yù)氧化過程中會產(chǎn)生大量的廢酸，在廢酸處理中需加入大量的堿，導(dǎo)致成本上升。因此，考慮將原堿性浮選改為弱酸性浮選，將廢酸加入浮選作業(yè)中，一方面可利用酸對礦物表面進行清洗，從而起到活化黃鐵礦的作用；同時廢酸中含有大量的雜質(zhì)離子對有用礦物有抑制作用。因此，對該金礦進行了浮選試驗研究，以確定最佳的選別工藝及條件[6-8]。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石物質(zhì)組成

貴州某金礦區(qū)屬卡林型金礦，金以顯微或超顯微形式賦存于黃鐵礦(或毒砂)、碳酸鹽、硅酸巖礦物中，黃鐵礦為金的主要載體礦物，砷含量較高，主要以雄黃的形式存在。碳酸鹽、硅酸鹽等脈石礦物的含金比例高，這部分金通過選礦的方法回收，目前可能性不大。礦樣含大量的碳質(zhì)，也吸附著一定量的金，對金的回收存在一定的影響。原礦X-熒光光譜半定量分析，化學(xué)多元素分析，金物相分析，礦物組成及相對含量分別見表1～表4。

表1 X-熒光光譜半定量分析結(jié)果 %

表2 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：Au、Ag含量單位為g/t。

表3 原礦樣金物相分析結(jié)果

表4 礦物組成及相對含量 %

由表1、表2可知，試樣中主要回收的有價元素是Au，Ag、S含量達(dá)到綜合回收的要求，有可能富集在金精礦產(chǎn)品中回收，其他元素?zé)o回收價值，主要的脈石是含硅酸鹽和碳酸鹽的礦物。

由表3可知，礦石中的金主要的存在形式為游離金、硫化物包裹金，含有少量的碳酸鹽包裹金及硅酸鹽包裹金，因此最終精礦產(chǎn)品金回收率可達(dá)90%左右。

由表4可知，原礦中金屬礦物種類簡單，以黃鐵礦為主，次為毒砂，少見雄黃、輝銻礦等，顯微鏡下未觀察到自然金顆粒；其中黃鐵礦又以莓狀黃鐵礦為主，次為立方體黃鐵礦，少見五角十二面體黃鐵礦。脈石礦物主要由碳酸鹽(白云石化作用形成)、石英、水云母(玄武質(zhì)火山碎屑物發(fā)生水云母化)組成，次要成分為炭片，其他少量成分有螢石、重晶石、白鈦石及陸源碎屑物-泥質(zhì)(已水云母化)等，偶見海綠石。

1.2 黃鐵礦嵌布特征

礦石中黃鐵礦以莓狀黃鐵礦、還未聚集成莓球的黃鐵礦單晶體微晶、立方體黃鐵礦為主，次為他形粒狀黃鐵礦，少見五角十二面體黃鐵礦。莓狀黃鐵礦由多顆黃鐵礦微晶被有機質(zhì)黏結(jié)而成，礦石中還有相當(dāng)一部分黃鐵礦微晶沒有聚集成莓球而散布在礦石中。莓球狀黃鐵礦不是金的主要載體礦物，不含或含極少量金。礦石中部分立方體黃鐵礦也是由莓狀黃鐵礦轉(zhuǎn)化而來，其含金量不高(見圖1～圖3)。部分立方體黃鐵礦自形、半自形晶常見與毒砂呈包含或連晶關(guān)系，這部分黃鐵礦與毒砂不是成巖期形成，很可能為成巖后熱液形成。它們應(yīng)為該樣品中的主要含金硫化物。黃鐵礦的工藝粒徑為0.1～0.04 mm，次要粒徑為0.04～0.016 mm。

圖1 八面體黃鐵礦微晶向眼球狀、莓狀黃鐵礦聚集

圖2 莓狀黃鐵礦向立方體黃鐵礦轉(zhuǎn)化

圖3 完好的莓狀黃鐵礦球體

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 粗選條件試驗

礦石中金主要存在于黃鐵礦中，浮選作業(yè)主要以選硫作業(yè)為主。同時，該礦石含碳較高，高碳會導(dǎo)致藥劑大量消耗，浮選作業(yè)應(yīng)先選碳再選硫。故浮選原則流程考慮采用兩段粗選，第一段添加少量藥劑回收碳，第二段浮選作業(yè)增加藥劑用量回收黃鐵礦。粗選工藝流程及藥劑條件見圖4。

圖4 粗選工藝流程

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗

磨礦細(xì)度是選礦工藝中極其重要的技術(shù)參數(shù)，對選別指標(biāo)及選廠運營成本均具有重要影響。在一段粗選酸液用量為20 L/t、硫酸銅用量200 g/t、丁銨黑藥用量60 g/t、丁基黃藥用量80 g/t、2#油用量75 g/t，二段粗選酸液用量為60 L/t、硫酸銅用量350 g/t、丁銨黑藥用量100 g/t、丁基黃藥用量120 g/t、2#油用量75 g/t的條件下考察磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)的影響，試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表5。

表5 磨礦細(xì)度試驗結(jié)果

由表5可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，單體解離越充分，粗精礦金品位和回收率均呈上升趨勢；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.1%時，粗精礦1金品位為15.11 g/t，金回收率為19.01%，粗精礦2金品位為8.09 g/t，金回收率為53.21%，指標(biāo)達(dá)到最佳；繼續(xù)增加磨礦細(xì)度，浮選泡沫發(fā)黏，作業(yè)產(chǎn)率增加，精礦金品位大幅下降；綜合考慮，最終確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.1%。

2.1.2 酸液用量試驗

酸液為對載金黃鐵礦進行高壓預(yù)氧化處理后產(chǎn)生的廢酸，pH值約為0.5～1.5，酸的加入能對黃鐵礦表面起到一定的清洗作用，增強黃鐵礦表面活性；但廢酸中成分復(fù)雜，可能含有一些對有用礦物有抑制作用的金屬離子，因此酸的用量對取得好的選礦指標(biāo)十分重要[9]。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.1%，一段粗選硫酸銅用量200 g/t、丁銨黑藥用量60 g/t、丁基黃藥用量80 g/t、2#油用量75 g/t，二段粗選硫酸銅用量350 g/t、丁銨黑藥用量100 g/t、丁基黃藥用量120 g/t、2#油用量75 g/t的條件下進行酸液用量試驗，試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表6。

由表6可知，隨著廢酸用量的增加，粗精礦中的金品位和回收率均呈現(xiàn)先增后減的趨勢，當(dāng)廢酸用量為(20+60)L/t時，粗精礦1金品位為15.33 g/t、回收率為19.58%，粗精礦2金品位為7.84 g/t、回收率為56.64%，指標(biāo)達(dá)到最佳；繼續(xù)增加酸用量，礦石明顯受到抑制；綜合考慮，最終確定廢酸用量為(20+60)L/t。

表6 酸液用量試驗結(jié)果

2.1.3 硫酸銅用量試驗

硫酸銅是黃鐵礦浮選中一種常用的活化劑，主要通過在黃鐵礦表面發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)最終形成一層CuS薄膜，使其更容易與黃藥類捕收劑作用，達(dá)到活化黃鐵礦的目的。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.1%，一段粗選廢酸用量20 L/t、丁銨黑藥用量60 g/t、丁基黃藥用量80 g/t、2#油用量75 g/t，二段粗選廢酸用量60 L/t、丁銨黑藥用量100 g/t、丁基黃藥用量120 g/t、2#油用量75 g/t的條件下進行硫酸銅用量試驗，試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表7。

由表7可知，隨著硫酸銅用量的增加，粗精礦產(chǎn)率上升；當(dāng)硫酸銅用量為(300+500) g/t時，粗精礦1金品位為15.48 g/t、回收率為22.58%，粗精礦2金品位為8.62 g/t、回收率為56.99%，指標(biāo)達(dá)到最佳；繼續(xù)增加硫酸銅用量，精礦金品位下降，回收率提升不明顯；綜合考慮，最終確定硫酸銅用量為(300+500)g/t。

2.1.4 丁銨黑藥用量試驗

采用丁銨黑藥作為捕收劑回收黃鐵礦的同時，還可強化對金的回收[10]。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.1%，一段粗選廢酸用量20 L/t、硫酸銅用量300 g/t、丁基黃藥用量80 g/t、2#油用量75 g/t，二段粗選廢酸用量60 L/t、硫酸銅用量500 g/t、丁基黃藥用量120 g/t、2#油用量75 g/t的條件下進行丁銨黑藥用量試驗，試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表8。

表7 硫酸銅用量試驗結(jié)果

表8 丁銨黑藥用量試驗結(jié)果

由表8可知，隨著丁銨黑藥用量的增加，粗精礦產(chǎn)率上升；當(dāng)丁銨黑藥用量為(60+100) g/t時，指標(biāo)達(dá)到最佳；繼續(xù)增加丁銨黑藥用量，泡沫發(fā)黏，部分礦泥進入精礦產(chǎn)品，導(dǎo)致精礦金品位下降；綜合考慮，最終確定丁銨黑藥用量為(60+100)g/t。

2.1.5 丁基黃藥用量試驗

采用丁基黃藥作為一種常用的硫化礦捕收劑對黃鐵礦有較好的捕收效果。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.1%，一段粗選廢酸用量20 L/t、硫酸銅用量300 g/t、丁銨黑藥用量60 g/t、2#油用量75 g/t，二段粗選廢酸用量60 L/t、硫酸銅用量500 g/t、丁銨黑藥用量100 g/t、2#油用量75 g/t 的條件下進行丁基黃藥用量試驗，試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表9。

由表9可知，隨著丁基黃藥用量的增加，粗精礦產(chǎn)率上升；當(dāng)丁基黃藥用量為(80+120) g/t時，指標(biāo)達(dá)到最佳；繼續(xù)增加丁基黃藥用量，泡末產(chǎn)品中金品位波動不大且略有降低，回收率提升不明顯；綜合考慮，最終確定丁基黃藥用量為(80+120)g/t。

2.2 開路試驗

條件試驗結(jié)果表明，在弱酸性條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)對該金礦石的有效回收利用，但最終產(chǎn)品無法達(dá)到繼續(xù)加工的要求。因此在條件試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，采用圖5流程及藥劑用量進行浮選開路試驗，進一步提高精礦產(chǎn)品的金品位，試驗結(jié)果見表10。

由表10可知，采用2粗2精3掃的開路流程，可獲得品位為22.55 g/t的金精礦，但金回收率較低，僅69.08%。因此，需通過閉路試驗提高精礦產(chǎn)品的回收率。

表9 丁基黃藥用量試驗結(jié)果

圖5 開路試驗流程

2.3 閉路試驗

根據(jù)開路試驗結(jié)果，采用2粗2精3掃中礦循環(huán)返回的閉路流程進行試驗，試驗流程及藥劑用量見圖6，試驗結(jié)果見表11。

由表11可知，閉路流程可獲得金品位為20.79 g/t、回收率為84.15%的金精礦，表明弱酸性浮選能對該金礦進行有效回收。

3 結(jié) 語

表10 開路試驗結(jié)果

表11 閉路試驗結(jié)果

(1)貴州某卡林型金礦含金3.81 g/t，少量金以游離金的形式存在，主要載金礦物為黃鐵礦，礦石嵌布粒度細(xì)，有機碳含量較高，屬難處理金礦石。

(2)為進一步提高企業(yè)經(jīng)濟效益，將堿性浮選改為弱酸性浮選，通過高壓預(yù)氧化處理產(chǎn)生的廢酸調(diào)整礦漿pH值，通過試驗確定了最佳條件：磨礦細(xì)度為-0.074 mm 93.1%，一段粗選酸液用量為20 L/t、硫酸銅用量200 g/t、丁銨黑藥用量60 g/t、丁基黃藥用量80 g/t、2#油用量75 g/t，二段粗選酸液用量為60 L/t、硫酸銅用量350 g/t、丁銨黑藥用量100 g/t、丁基黃藥用量120 g/t、2#油用量75 g/t。

圖6 閉路試驗流程

(3)通過2粗2精3掃中礦循環(huán)返回的閉路流程，可獲得金品位為20.79 g/t、回收率為84.15%的金精礦產(chǎn)品，實現(xiàn)了對該金礦資源的有效利用。

參 考 文 獻

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