邱顯揚(yáng)，梁冬云 *，洪秋陽，明平田，肖飛燕

難處理金礦石的工藝礦物學(xué)及可選冶特性分析

邱顯揚(yáng)1，梁冬云1 *，洪秋陽1，明平田2，肖飛燕1

(1. 稀有金屬分離與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省科學(xué)院 資源綜合利用研究所，廣州 510650；2.青海省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木 816000)

以東昆侖某難處理金礦石為研究對(duì)象，用先進(jìn)的礦物分析系統(tǒng)(MLA)與傳統(tǒng)工藝礦物學(xué)研究方法相結(jié)合，查明該礦石的物質(zhì)組成以及金的礦物種類、金的粒度特征及嵌布狀態(tài)、主要載金礦物的嵌布粒度、金在礦石中的賦存狀態(tài)等；在此基礎(chǔ)上，采用MLA診斷分析各選冶流程中影響該金礦石選冶的工藝礦物學(xué)因素。結(jié)果表明，該礦石中具有高砷低硫，易泥化的特點(diǎn)；金礦物種類多，可浮性差別大；金礦物的嵌布粒度微細(xì)；載金礦物種類多，嵌布粒度細(xì)，屬于極難選冶金礦石。針對(duì)這些特點(diǎn)，提出適合礦石性質(zhì)的脫泥-細(xì)磨浮選-水冶的優(yōu)化方案。

工藝礦物學(xué)；難處理金礦石；微細(xì)粒金；金賦存狀態(tài)

難處理金礦石的金儲(chǔ)量占世界黃金總儲(chǔ)量的2/3，是重要的黃金資源[1]。高品位易處理金礦石日趨減少，因此，復(fù)雜難處理金礦的開采利用受到極大關(guān)注[2]。迫使人們研究和尋求合理、高效、環(huán)保地利用難處理金礦石的方法。難處理金礦基本可分為2種，第一種是礦石本身成分復(fù)雜，嵌布粒度細(xì)，無論采用浮選還是氰化浸金，即使增大藥劑用量回收率依然低于80%。另一種是礦石經(jīng)處理后可以得到高品位金礦，但是往往處理過程在經(jīng)濟(jì)上不合算或不能達(dá)到環(huán)保提取[3-4]。最佳的加工工藝流程是從技術(shù)上確保一個(gè)礦山企業(yè)開發(fā)成功的關(guān)鍵。

金的賦存狀態(tài)和性質(zhì)狀態(tài)是決定金礦石可選性的關(guān)鍵因素，而準(zhǔn)確確定金的賦存狀態(tài)和載金礦物的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)任何一個(gè)金礦項(xiàng)目來說都很重要[3]。因此，對(duì)難處理金礦石的開發(fā)利用，關(guān)鍵在于對(duì)這類金礦石進(jìn)行系統(tǒng)的工藝礦物學(xué)研究，查明礦石的礦物組成、金粒的嵌布特征、金在礦石中的賦存狀態(tài)等。其目的在于揭示造成金難處理的關(guān)鍵因素，從而有針對(duì)性地制定適合礦石性質(zhì)的最佳選冶提金流程。

本文針對(duì)我國(guó)東昆侖廣泛分布的混合巖化深度變質(zhì)巖中極難選難冶金礦石，開展系統(tǒng)的工藝礦物學(xué)研究。查明該礦中金的礦物種類，金的賦存狀態(tài)和微細(xì)粒金的嵌布特征[5]，進(jìn)而采用自動(dòng)礦物分析系統(tǒng)(Mineral Liberation Analyser，MLA)對(duì)選冶全流程產(chǎn)品，進(jìn)行精細(xì)礦物學(xué)診斷和分析，為了該類型金礦的選礦工藝流程優(yōu)化及提高選礦指標(biāo)提供方向性指導(dǎo)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

樣品來源于中國(guó)東昆侖某金礦，巖性主要為混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖(或黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖)夾大理巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、局部見有含石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖、變粒巖等。巖石普遍遭受較強(qiáng)烈的混合巖化作用，出現(xiàn)條帶狀、眼球狀構(gòu)造[6]。原礦化學(xué)成分：Au 2.43 g/t；Ag 1.53 g/t；Cu<0.01%；Pb<0.01%；Zn 0.028%；Bi 0.03%；Fe 4.49%；Mo<0.01%；固定碳0.36%；S(T) 2.01%；As 0.28%；SiO259.44%；Al2O315.17%；CaO 3.52%；MgO 1.93%。原礦金品位偏低，伴生少量銀，其他有價(jià)元素未達(dá)綜合回收要求[7]有害雜質(zhì)砷、碳含量較高。

1.2 儀器

自動(dòng)礦物分析(軟件)系統(tǒng)(FEI MLA650型)，包括掃描電鏡(FEI QUANTA650)、兩臺(tái)X射線能譜儀(Bruker XFlash SDD EDS)和自動(dòng)礦物分析軟件。其他表征和測(cè)定儀器包括X射線衍射儀(Bruker D8 Advance轉(zhuǎn)靶XRD)，X射線熒光光譜儀(PANalytical Axios mAX XRF)，火焰原子吸收分光光度計(jì)(北京北分瑞利分析儀器公司W(wǎng)FX-110B AAS)，電感耦合等離子體HORIBA Scientific ULTIMA2型ICP-AESZEISS Axio Scope A1

1.3 MLA測(cè)試樣品制備方法

為了保證試樣的代表性和礦物定量檢測(cè)的準(zhǔn)確性，按圖1制備流程，將待測(cè)礦石樣品破碎、混勻縮分、分級(jí)。將所得分級(jí)樣品采用環(huán)氧樹脂冷鑲法分別制成砂光片樣。為了避免重礦物與輕礦物的沉降差發(fā)生分層導(dǎo)致的檢測(cè)誤差，對(duì)各個(gè)粒級(jí)樣品制成的砂光片分別進(jìn)行橫切后，將兩斷面并列及用環(huán)氧樹脂二次鑲樣，制成MLA測(cè)試樣[8]。

圖1 樣品制備流程

1.4 單礦物分離和制備方法

1.4.1毒砂單礦物制備

取約100 g浮選砷精礦，采用鋁制淘洗盤，經(jīng)粗淘去除泥及輕礦物雜質(zhì)；精淘去除黃鐵礦、黃銅礦等密度略小于毒砂的礦物；將精淘獲得的以毒砂為主的重產(chǎn)品磨至-0.04 mm占99%，反復(fù)精淘去除單體金粒等重礦物；顯微鏡下對(duì)少量雜質(zhì)礦物挑揀，獲得純度大于95%的毒砂單礦物。

1.4.2黃鐵礦單礦物制備

取約100 g浮選硫精礦，采用鋁制淘洗盤，經(jīng)粗淘去除泥及輕礦物雜質(zhì)；電磁選去除磁黃鐵礦等磁性礦物；精淘去重及去輕分別去除毒砂和黃銅礦等雜質(zhì)礦物；黃鐵礦磨至-0.04 mm占99%，反復(fù)精淘去除金粒等重礦物；顯微鏡下精揀獲得純度大于95%的黃鐵礦單礦物。

1.4.3磁黃鐵礦單礦物制備

取約200 g浮選硫精礦，采用鋁制淘洗盤，經(jīng)粗淘去除泥及輕礦物雜質(zhì)；采用磁鐵吸取磁黃鐵礦為主的磁性礦物，反復(fù)進(jìn)行磁選-退磁精選；磁黃鐵

礦磨至-0.04 mm占99%，反復(fù)精淘去除金粒等重礦物；顯微鏡下精揀獲得純度大于95%的磁黃鐵礦單礦物。

1.4.4石墨單礦物制備

取浮選獲得的石墨精礦約20 g，反復(fù)漂洗去雜獲純度大于95%的石墨單礦物。

1.4.5脈石單礦物制備

取約100克浮砷和浮硫后的尾礦，采用磁鐵吸取，去除磁黃鐵礦等雜質(zhì)；采用鋁制淘洗盤反復(fù)淘洗去除黃鐵礦等重礦物，獲初步脈石單礦物；脈石單礦物再磨至-0.04 mm占99%，反復(fù)精淘去除可解離的金粒等重礦物；顯微鏡下精揀獲得純度大于95%的脈石單礦物。

2 結(jié)果與討論

2.1 金的工藝礦物學(xué)研究

2.1.1礦石礦物組成

XRD和MLA[9-11]礦物檢測(cè)表明，該礦中貴金屬礦物種類多，金礦物除自然金和含銀自然金之外，還有碲金銀礦物和方銻金礦、黑鉍金礦；銀礦物主要有自然銀、螺狀硫銀礦、碲銀礦、銻銀礦。碳以石墨礦物形式存在。脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石和粘土類礦物——絹云母、綠泥石和蒙脫石，脈石礦物硬度差大，易泥化的粘土類礦物含量高(礦物量達(dá)37%)。

2.1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)造

該金礦賦存于深度變質(zhì)的混合巖中，呈脈狀、透鏡狀及不規(guī)則長(zhǎng)條狀產(chǎn)出，破碎、蝕變強(qiáng)烈，可見斷層泥、構(gòu)造透鏡體，破碎巖塊及粉末狀巖粒，斷層性質(zhì)為壓扭性。圍巖蝕變主要為褐鐵礦化、粘土化、絹云母化、黃鐵礦化[6, 12-13]。礦石主要構(gòu)造有條帶狀構(gòu)造、眼球狀構(gòu)造，繩狀構(gòu)造，脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。主要結(jié)構(gòu)為壓碎變晶結(jié)構(gòu)、定向變晶結(jié)構(gòu)、揉皺變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)和填隙結(jié)構(gòu)。

石英等剛性礦物具壓碎變形(碎裂化和糜棱巖化)特征。大多數(shù)礦石由石英等剛性礦物聚集成透鏡狀、繩狀條帶與柔性礦物(絹云母、綠泥石等纖維狀粘土類礦物與糜棱化碎屑混雜)相間定向分布，局部可見方解石充填交代。

2.1.3原礦中金的性狀

掃描電鏡能譜儀測(cè)定金粒的化學(xué)組成：含金量81.26%~100%，含銀量0%~18.74%，少數(shù)金粒含銻和碲，其中70%為自然金，30%為含銀自然金。平均(測(cè)定52顆金粒)Ag 3.72%，Au 95.93%，Sb 0.34%，Te 0.01%。本礦石中金粒純度較高，屬自然金和含銀自然金[14]，并有碲金銀礦、黑鉍金礦和方銻金礦。

基于本礦石中大多數(shù)金粒屬于微細(xì)粒金，MLA系統(tǒng)具有放大倍數(shù)高的特點(diǎn)，通過設(shè)置灰度過濾程序免測(cè)低灰度礦物，提高檢測(cè)金的速度和發(fā)現(xiàn)金的機(jī)率，從塊礦光片中系統(tǒng)測(cè)定金的嵌布粒度，結(jié)果見表1。

表1 金粒嵌布粒度

Tab.1 Size distribution of gold minerals

由表1可見，金以微細(xì)粒為主。98%以上金粒粒度小于40 μm，并且小于10 μm的難選金粒占有率達(dá)38.77%之多。顯而易見，該礦不適合重選回收金，宜采用浮選法捕收金載體礦物和已解離的單體金，細(xì)磨有利于金的解離和回收。

金粒的嵌布狀態(tài)較復(fù)雜，主要有以下嵌布形式：①金粒與毒砂(有時(shí)含斜方砷鐵礦)連生，嵌布于毒砂與脈石之間縫隙中，這些金粒粒度顯微鏡下可見，相對(duì)略粗，可單體解離后進(jìn)入金精礦；②金粒呈微細(xì)-次顯微金[15]包裹體包含于毒砂和斜方砷鐵礦中(圖2，金粒粒徑0.5~3 μm)，此為最主要的嵌布形式，金大多為微細(xì)粒-次顯微金，雖然浮選過程可隨毒砂進(jìn)入硫砷化物精礦，但是由于與毒砂或斜方砷鐵礦呈包裹關(guān)系，需破壞金與包體礦物的結(jié)構(gòu)才有利于后續(xù)的冶金提取[16]；③微細(xì)金粒成群或單顆嵌布于絹云母粘土類脈石礦物中，與質(zhì)軟的粘土類礦物嵌布關(guān)系松馳，多數(shù)可通過磨礦獲得解離或出露表面，在浮選過程得以進(jìn)入精礦，也有利于冶金提?。虎芪⒓?xì)金粒包裹于石英、榍石等礦物中，與脈石呈包裹關(guān)系，粒度過于微細(xì)，不易磨礦解離，易損失于尾礦中；⑤少數(shù)金粒與黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃銅礦等硫化礦物連生，隨硫化礦物進(jìn)入浮選精礦。

圖2 毒砂中大量次顯微金粒包裹體

2.1.4金在礦石中的賦存狀態(tài)

采用火試金法測(cè)得含金量測(cè)得各單礦物的含金量。根據(jù)原礦礦物定量結(jié)果和各礦物含金量，作出金在礦石中的平衡分配(單礦物在-38 μm粒級(jí)下完成最后提純)，如表2所列。

由表2可見，在礦石磨至-38 μm條件下，該礦石中可解離的游離金占原礦總金量的34.09%，包裹于毒砂/斜方砷鐵礦中的金占原礦總金量的39.30%，包裹于黃鐵礦/閃鋅礦中的金占原礦總金量的10.97%，包裹于磁黃鐵礦中的金占原礦總金量的1.69%，包裹于石墨中的金占原礦總金量的0.43%。包裹于脈石礦物中的金占原礦總金量的13.51%，這部分金基本不能分選回收。由此可見，分選游離金和載金礦物，金的理論回收率86%左右。

表2 金在礦石中的平衡分配

Tab.2 Distribution of gold in the ore

2.2 選礦流程礦物學(xué)分析和討論

2.2.1選礦廠工藝流程

目前選礦廠工藝采用浮選和浮選尾礦浸出聯(lián)合流程，其中浮選廠采用破碎兩段一閉路流程，磨礦采用兩段兩閉路工藝流程，浮選為一粗二精二掃工藝，如圖3所示；浮選尾礦采用一段預(yù)浸、八段浸出流程。

圖3 浮選廠工藝流程

2.2.2磨礦分級(jí)流程礦物學(xué)診斷分析

二段溢流是選礦廠浮選給礦，在篩分分析的基礎(chǔ)上，采用MLA系統(tǒng)定量測(cè)定了二段分級(jí)溢流產(chǎn)品的礦物組成，如表3和表4所列，二段分級(jí)溢流產(chǎn)品解離度測(cè)定結(jié)果見表5。

綜合表3和表4分析可知，各粒級(jí)中金的品位與硫、砷品位同步消長(zhǎng)，即金品位與各粒級(jí)黃鐵礦、毒砂和磁黃鐵礦等硫砷礦物的數(shù)量同步消長(zhǎng)；從各粒級(jí)礦物分布結(jié)果來看，浮選給礦中毒砂、黃鐵礦和磁黃鐵礦均在-74~+20 μm粒級(jí)富集，石英、長(zhǎng)石等硬度高的礦物從粗至細(xì)減少，而絹云母、綠泥石、高嶺土等質(zhì)軟，易泥化礦物從粗至細(xì)相應(yīng)增加，-5 μm粒級(jí)產(chǎn)品的產(chǎn)率達(dá)到23%之多，該粒級(jí)中絹云母、高嶺石和綠泥石等粘土類礦物量達(dá)到83%，特別注意到該粒級(jí)含砷0.11%，金品位0.74 g/t，均處于較低水平。

表3 二段分級(jí)溢流產(chǎn)品篩分分析結(jié)果

Tab.3 The results of sieve analysis for the overflow of the 2nd classification

表4 二段分級(jí)溢流產(chǎn)品各粒級(jí)礦物組成

Tab.4 The mineralogical composition of each fraction of the overflow of the 2nd classification /%

表5 二段旋流器溢流產(chǎn)品載金礦物的解離度

Tab.5 The liberation degree of Au-carriers in the overflow of the 2nd hydrocyclone

從表5可見，浮選給礦的磨礦細(xì)度為-74 μm占70.14%，主要載金礦物毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦的解離度分別為80.77%、72.59%和78.29%。其中38 μm以上粒級(jí)毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦的解離度明顯偏低，顯然，這些礦物在此磨礦細(xì)度下不足以獲得解離，與此連生的礦物主要為石英、絹云母，少數(shù)與方解石連生；而在38 μm以下粒級(jí)，這些硫砷礦物的單體解離度在90%以上。

顯而易見，本礦石礦物組合中具有毒砂、黃鐵礦等載金礦物硬度高(莫氏硬度大于等于5)，而脈石礦物中的粘土類礦物數(shù)量大，質(zhì)軟易泥化的特點(diǎn)。因此，改善磨礦工藝，需要增加硫砷礦物與脈石之間的解離度。為了避免微細(xì)粘土類細(xì)泥對(duì)金產(chǎn)生“罩蓋”作用，影響藥劑對(duì)金的捕收，如能預(yù)選脫除產(chǎn)率為23%的-0.005 mm粒級(jí)細(xì)泥，將其進(jìn)入后續(xù)的浮選尾礦水冶流程，將能達(dá)到減少磨浮選處理量，提高磨礦效率，避免泥質(zhì)對(duì)金和載金礦物的“罩蓋”，達(dá)到優(yōu)化金的浮選的目的。

2.2.3浮選段流程礦物學(xué)分析和討論

原礦磨礦分級(jí)經(jīng)過一粗二精二掃中礦逐一返回的選別流程，在原礦品位為2.43 g/t的情況下，通過浮選作業(yè)，獲得精礦金品位19.92 g/t，產(chǎn)率為9.66%，富集比為8.20，回收率為79.18%。與原礦金的理論回收率86.48%相比，仍有一定的提升空間。MLA自動(dòng)礦物分析表明，精礦中金品位富集了8.2倍，毒砂、黃鐵礦和磁黃鐵礦分別富集了8.3、8.1和7.7倍。各篩析粒級(jí)金與硫砷礦物分布率關(guān)系如圖4所示。圖4結(jié)果表明，精礦中金與黃鐵礦、磁黃鐵礦和毒砂分布率變化基本趨勢(shì)一致，隨著細(xì)度增加，先升高后降低，其中以38~20 μm金粒與毒砂、黃鐵礦和磁黃鐵礦均有較高的富集，小于20 μm產(chǎn)品磁黃鐵礦磁團(tuán)聚，而致微細(xì)粒在+20 μm粒級(jí)富集。

MLA自動(dòng)金粒篩查檢測(cè)表明，精礦中最粗的單體金粒的粒度有0.05 mm，但非常少見，多見的是0.002~0.005 mm的微細(xì)粒單體金，同時(shí)有較多金粒是以連生體形式進(jìn)入金精礦，最多見的是與毒砂二相連生體(圖5，金粒與毒砂毗連連生)和金與毒砂、脈石的多相連生體(圖6，金粒位于毒砂邊緣)。顯而易見，金的回收與硫砷礦物的回收具極高的相關(guān)性。

圖4 精礦篩析樣各粒級(jí)金與硫砷礦物分布率關(guān)系

圖5 金精礦中金粒與毒砂的二相連生體

尾礦MLA自動(dòng)礦物分析表明，尾礦中金是以下狀態(tài)流失，①微細(xì)粒金包裹在毒砂和斜方砷鐵礦中(圖7，金粒大小1~5 μm，無裸露的表面)，隨砷礦物的流失而進(jìn)入尾礦；②微細(xì)粒金包裹在石英和絹云母等脈石礦物中(圖8，金粒大小1~5 μm，基本無裸露表面)，隨脈石礦物進(jìn)入尾礦；③方銻金礦、黑鉍金礦單體或包裹在毒砂中；④極少量含銀高的單體解離金(粒度0.010~0.04 mm)。重砂富集尾礦中單體金粒顯微鏡觀察表明，尾礦中金粒成色相比較原礦、精礦中的單體金而言，含銀量較高，表面顏色變灰。由此而見，金主要隨硫砷礦物進(jìn)入尾礦，其次方銻金礦、黑鉍金礦和含銀自然金可浮性較差，這些金礦物易損失于尾礦中。

2.2.4尾礦浸出段礦物學(xué)分析和討論

1) 浸出原礦：浸出原礦即浮選尾礦，細(xì)度-0.074 mm占68.74%，化學(xué)成分：Au 0.81 g/t；Cu< 0.01%；Pb<0.004%；Zn 0.001%；Fe 1.95%；S(T) 0.22%；As 0.06%；SiO273.53%；Al2O311.22%；CaO 3.29%；MgO 1.60%。MLA檢測(cè)結(jié)果表明，浸出原礦金在存在形式為：連生體金、包裹金和方銻金礦等金與銻、鉍的化合物；硫化礦物主要是黃鐵礦和磁黃鐵礦，少量是微量毒砂、閃鋅礦、黃銅礦和斜方砷鐵礦；脈石礦物主要是大量石英，其次是絹云母、長(zhǎng)石、方解石、粘土、綠泥石、陽起石等。浸出原礦中的硫化礦粒度極細(xì)，基本都小于80 μm。10 μm以下粒級(jí)的毒砂、黃鐵礦和磁黃鐵礦分別占57.04%、56.39%和36.35%。各主要硫化礦物在20 μm以上的粗粒級(jí)解離度較差，主要是與石英、長(zhǎng)石、云母等脈石礦物連生；在10 μm以下的微細(xì)粒級(jí)才有良好的解離。黃鐵礦、磁黃鐵礦和毒砂的總解離度分別為63.70%、50.42%和55.22%。顯然，硫砷礦物的解離度處于較低水平。

浸出原礦化學(xué)成分和礦物學(xué)檢測(cè)表明，①影響浸出的砷、銅、鋅等金屬含量較低；②浸出原礦中金以微細(xì)粒包裹于毒砂和脈石礦物中，細(xì)磨有利于微細(xì)金粒祼露出來，有利于浸出。

2) 浸出渣：浸出渣化學(xué)組成：Au 0.39 g/t；Cu<0.01%；Pb<0.004%；Zn 0.001%；Fe 1.91%；S(T) 0.22%；As 0.06%；SiO273.22%；Al2O311.18%；CaO 3.38%；MgO 1.60%。浸出渣與浸出原礦化學(xué)成分相比，只是金含量低了，其余硫、砷、硅、鋁、鈣、鎂等成分基本不變。MLA檢測(cè)結(jié)果表明，浸出渣與浸出原礦礦物組成和含量也基本相同。然而，浸渣中硫化礦的粒度比浸出原礦中的硫化礦更細(xì)，基本都小于40 μm。10 μm以下粒級(jí)的毒砂、黃鐵礦和磁黃鐵礦分別占63.30%、60.24%和41.77%。各主要硫化礦物在20 μm以上的粗粒級(jí)解離度較差，主要是與石英、長(zhǎng)石、云母等脈石礦物連生。黃鐵礦、磁黃鐵礦和毒砂的總解離度分別為66.41%、54.95%和55.29%。為了查明浸出渣中金的存在狀態(tài)，采用MLA查金和人工淘洗的方法從浸渣中富集重砂，表明浸渣中金以如下方式存在：①表面具暗黑色覆膜的銀金礦：②金、銀與鉍、銻、碲的化合物：黑鉍金礦、方銻金礦、碲銀礦；③金呈微細(xì)粒包裹于毒砂、方解石等礦物中。

圖6 金粒-毒砂-脈石三相連生體

圖7 尾礦中微細(xì)金粒包裹于毒砂中

圖8 尾礦中多粒微細(xì)金粒包裹于脈石中

2.3 影響金的回收因素分析

目前難處理金礦石主要選冶工藝有浮選-氰化提取和直接氰化提取兩種，影響金的選礦和氰化提取的礦物學(xué)因素主要有金礦物本身的因素和成礦母巖的礦石性質(zhì)因素。

2.3.1金礦物學(xué)特征對(duì)金提取的影響

1) 金的嵌布粒度：工藝礦物學(xué)研究表明①本礦石中金的嵌布粒度極其微細(xì)，98.45%的金的粒度小于40 μm，粒度小于10 μm的難選金的含量占38.77%之多，其中包括嵌布于絹云母、綠泥石中微細(xì)粒的可見金和嵌布于毒砂中的次顯微金；②金的賦存狀態(tài)復(fù)雜，主要以包裹金為主，游離金占原礦總金量的34.09%。在礦石磨至38 μm以下，仍有65.91%的金包裹在毒砂、斜方砷鐵礦、黃鐵礦等硫砷化礦物和脈石礦物中，部分還以雙層包裹的形態(tài)存在，即脈石中包含毒砂，毒砂中含金粒包裹體；③浮選尾礦礦物學(xué)分析表明，微細(xì)粒金隨其載體礦物——毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦與脈石連生體一同隨尾礦流失；④冶金渣礦物學(xué)分析表明，毒砂和方解石中的次顯微金包裹體未被氰化浸出。

2) 含銀的金粒：金粒的化學(xué)組成檢測(cè)表明本礦石中金粒含金量81.26%~100%，含銀量0%~ 18.74%，少數(shù)金粒含銻和碲，其中約有70%為自然金，30%為含銀自然金(或稱金銀礦)。由于含銀自然金極易與空氣中或礦漿中的硫或氧反應(yīng)生成1~2 μm厚的硫化銀或氧化銀覆膜，進(jìn)而影響金的浮選捕收和阻礙氰化，從而引起金的損失。浮選尾礦和冶金渣中均發(fā)現(xiàn)具覆膜的單體金銀礦顆粒。

3) 金的合金礦物：MLA全礦物檢測(cè)表明，本礦石中除了自然金和金銀礦之外，還存在難選冶的金與碲、鉍、銻的化合物，包括碲金銀礦、方銻金礦、黑鉍金礦，這些金的碲化物、銻金礦和鉍金礦的可浮性比硫砷礦物差，浸出動(dòng)力學(xué)較慢，將會(huì)增加礦石的難選性，降低金的回收率。在浮選尾礦和冶金渣中均發(fā)現(xiàn)有單體的方銻金礦和黑鉍金礦。

2.3.2載金礦物和脈石礦物對(duì)提金的影響

本礦石中游離金僅占34.21%，其余金則以可見金和次顯微金負(fù)載于毒砂、黃鐵礦和磁黃鐵礦中。在該選礦廠，浮選給礦的磨礦細(xì)度為-74 μm占70.14%，毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦的解離度分別為80.77%、72.59%和78.29%。顯而易見，這些載金礦物解離度明顯偏低。與此連生的礦物主要為石英、絹云母，少數(shù)與方解石連生。因此，改善磨礦工藝，增加載金礦物與脈石之間的解離度，是提高金回收率的有效途徑。然而，由于該礦石屬于強(qiáng)蝕變巖型金礦，大量的蝕變粘土類礦物——絹云母和綠泥石(占原礦礦物量的37%)，粘土類礦物呈細(xì)鱗片狀，質(zhì)軟易碎，與載金礦物和石英硬度差大。這些粘土類礦物的存在，一方面增加了磨礦容量，阻礙載金礦物有效破磨，另一方面對(duì)金產(chǎn)生“罩蓋”作用，影響藥劑對(duì)金的捕收。

3 結(jié)論

基于對(duì)該礦原礦工藝礦物學(xué)研究和選冶流程的診斷分析，認(rèn)為硫砷礦物和金粒粒度微細(xì)，未能有效解離是影響浮選回收金的主要因素，細(xì)磨提高金和載體礦物的解離度是該礦金的選礦和氰化回收率的重要途徑。而細(xì)磨必然導(dǎo)致更嚴(yán)重的泥化，泥化對(duì)金的“罩蓋”作用也不容忽視。針對(duì)細(xì)磨和泥化的矛盾，提出優(yōu)化方案：

1) 預(yù)選脫除產(chǎn)率為23%的-0.005 mm粒級(jí)細(xì)泥，將其進(jìn)入后續(xù)的浮選尾礦水冶流程。

2) 脫泥后增加二段磨礦，提高金和載金礦物的解離度。該方案減少了約23%的磨浮選處理量，優(yōu)化了磨礦環(huán)境，提高金裸露和載金礦物的解離效果，有效避免細(xì)泥對(duì)金和載金礦物的“罩蓋”作用，將能達(dá)到優(yōu)化金的選冶工藝，提高金選冶指標(biāo)的目的。

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Process Mineralogy and Process Improvement Analysis of a Refractory Gold Ore

QIU Xian-yang1, LIANG Dong-yun1 *, HONG Qiu-yang1, MING Ping-tian2, XIAO Fei-yan1

(1. State Key Laboratory of Rare Metals Separation and Comprehensive Utilization, Institute of Resources Comprehensive Utilization, Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China; 2. The 6thInstitute of Qinghai Geology and Mineral Exploration, Golmud 816000, Qinghai, China)

A difficult-to-treat gold ore in a migmatite from East Kunlun, China was investigated by combining the international advanced Mineral Liberation Analyser (MLA) with conventional mineralogical techniques. Its mineralogical compositions, the type of gold in the ore, the grain size distribution characteristics of gold carriers, inlay state and the size of gold, the mode of gold occurrence were identified. On this basis, MLA diagnostic analysis was used to analyze the process mineralogical factors affecting the gold ore recovery in each process. The results showed that it had the characteristics of high arsenic, low sulfur and easy sludge. There are multiple types of gold minerals with fine-grained size, and the floatability varies greatly, so it is a refractory ore. Based on these characteristics of the ore, an optimized plan of desliming-fine grinding flotation-water metallurgy suitable for the nature of ore is proposed.

process mineralogy; a refractory gold ore; fine-grained gold; deportment of gold

TD913；TD953

A

1004-0676(2020)02-0036-09

2020-07-17

廣東省科學(xué)院實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展能力建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2017GDASCX-0301)

邱顯揚(yáng)，男，正高級(jí)工程師，研究方向：難處理稀貴、稀有金屬礦產(chǎn)資源的高效綜合利用。E-mail：qxyysy@163.com

梁冬云，女，正高級(jí)工程師，研究方向：稀有和稀土金屬礦石的工藝礦物學(xué)。E-mail：gzldy2012@163.com