黃慶柒，廖幸錦，韋連軍

（廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測試研究中心，廣西 南寧 530002）

2007年至2020年我國在金礦生產(chǎn)工業(yè)位列全球第一［1］，但是受國內(nèi)金礦資源狀況和礦山環(huán)境保護壓力增大的影響，近五年來我國黃金產(chǎn)量呈下降趨勢。據(jù)USGS（美國地質(zhì)調(diào)查局）2019年發(fā)表的數(shù)據(jù)顯示［2］，我國目前的黃金儲量占全球總量的4%為2 000 t、位列全球第八。同時，中國的黃金市場的供需缺口自2000年開始逐年增大，現(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示，2019年為最大值622.55 t，受疫情影響，2020年后有所減少［3］。而廣西迄今為止已探明金礦床60余處，根據(jù)勘查資料初步統(tǒng)計，卡林型、石英脈型、斷裂蝕變帶型三類礦床較多，分別占廣西黃金總儲量的51.7%、10.33%、21.32%［4］。因此，廣西區(qū)內(nèi)卡林型礦的高效浮選回收技術研究亟需開展。

針對卡林型金礦，近年來國內(nèi)相關研究工作者有較多的報道。宋龑［5］采用丁黃藥和丁銨黑藥作為捕收劑，在堿性條件下對貴州太平洞卡林型金礦進行了浮選研究和焙燒浸出試驗，綜合流程獲得了金綜合回收率84.86%的指標。孫忠梅等［6］采用了階段磨礦階段選別的工藝流程對貴州某卡林型金礦進行了研究，活化劑為硫酸鈉和硫酸銅、捕收劑為丁黃藥和丁銨黑藥，在最佳試驗條件下獲得Au品位51.10 g／t、回收率88.31%的金精礦。劉鳳霞等［7］采用新型捕收劑C08對廣西六梅金礦進行研究，試驗結(jié)果及工業(yè)生產(chǎn)指標表明，該藥劑在堿性條件下金回收率由采用黃藥加黑藥作為捕收劑時的84.96%提高到90.59%。

目前國內(nèi)關于卡林型金礦利用的相關研究報道主要是工藝技術類型，本試驗以廣西某卡林型金礦作為對象，采用組合藥劑對廣西某含碳卡林型金礦進行浮選試驗，對比不同捕收劑組合方案在回收金時的異同點。

1 礦樣及試驗方法

1.1 礦樣

試驗用礦樣來自廣西百色市某卡林型金礦，原樣由頂、底板圍巖、夾石樣、巖芯樣構成，樣品中的主要礦物是石英，次要礦物是絹云母，少量礦物是白云石、高嶺石，極少量黃鐵礦、方解石。各類樣品破碎至-2 mm混勻取樣進行多元素分析后，根據(jù)礦床的Au平均品位配置具有代表性的綜合樣品用于試驗研究。多元素化學分析結(jié)果見表1，金礦物相分析見表2，礦樣篩分分析結(jié)果見表3。

表1 試樣主要化學成分分析 %

表2 金礦物物相分析結(jié)果 g／t

表3 試樣礦樣篩分分析

由表1可知，試樣中Pb、Zn、Cu含量較低，Au、S及As元素含量相對較高。除了上述的元素以外，該礦樣中的C含量為3.34%。

由表2可知，礦石中Au主要載體為硫化礦物；除此以外，金屬礦物包裹金占74.45%（含裸露與半裸露金），非金屬礦物包裹金占25.55%。

由粒度分析結(jié)果可知：該礦樣中主要金屬元素金礦物的嵌布粒度比較均勻，各粒級中金屬礦物品位雖然有波動?？傮w上金屬礦物在（0.3～0.15 mm）和（0.074～0.045 mm）粒級中含量稍低；＋0.5 mm粒級中含量較高達到38.95%，-0.045 mm粒級達到20.48%。

1.2 試驗方法

小型試驗用XMQ型球磨機磨礦，磨礦給礦粒度為-2 mm，單次磨礦樣量500 g。粗、掃選在XFD型1.5 L單槽浮選機中進行，精選采用了1 L和0.5 L兩種規(guī)格的單槽浮選機。試驗用試劑丁基黃藥、丁銨黑藥、Z200、2＃油、屬于工業(yè)產(chǎn)品，碳酸鈉、硫酸銅、硅酸鈉、硫酸等試劑屬于分析純產(chǎn)品，采用一次一因素法進行浮選試驗研究。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 浮選試驗

2.1.1 細度條件試驗

為了探索適合該礦樣單體解離的磨礦細度，進行了磨礦細度條件試驗。由于該礦中含有較多粘土礦物，為了保證礦樣在磨礦過程中的良好流動性［8-11］，磨礦濃度為55%。粗、掃選捕收劑采用丁基黃藥，用量分別為120 g／t和60 g／t?；罨瘎┝蛩徙~用量200 g／t，分散劑硅酸鈉用量1 000 g／t，2＃油粗選用量為60 g／t、掃選30 g／t，試驗結(jié)果如圖1所示。

圖1 磨礦細度對浮選指標的影響

細度條件試驗結(jié)果表明，隨著磨礦細度的提高，在細度-0.074 mm含量為85%時達到最高。而細度超過85%之后，含碳脈石比表面積急劇增大消耗了部分藥劑，這可能是造成回收率下降的原因。當-0.074 mm含量超過70%粗精礦品位有下降的趨勢，這可能是礦石中云母泥化后在浮選過程中夾雜嚴重，從而影響粗精礦品位。因此，確定-0.074 mm占85%為最佳磨礦細度。

2.1.2 捕收劑及組合選擇試驗

在磨礦細度條件的基礎上，進行捕收劑的篩選及組合方式的試驗。根據(jù)DFT模擬計算的結(jié)果，確定丁基黃藥和丁銨黑藥可作為卡林型金礦的基礎捕收劑。由于該礦中C含量為3.34%，在浮選過程中會對選別指標造成較大影響［12-13］。因此，考慮加入具有硫氨酯類捕收劑來弱化含碳脈石對浮選指標的影響。該試驗磨礦細度為-0.074 mm占85%，捕收劑用量粗選為100 g／t、掃選50 g／t，其他藥劑與細度條件一致。試驗結(jié)果見表4。

由表4結(jié)果可知，丁基黃藥、丁胺黑藥以及Z200單獨使用都可以對該樣品中的載金礦物進行較好的回收。其中丁基黃藥可以獲得的精礦中金品位最高，而丁胺黑藥可以獲得較好的回收率。對各類藥劑進行組合后，在相同的藥劑用量下，選別效果得到了明顯的改善。當采用丁基黃藥與Z200（質(zhì)量比1∶1）組合作為捕收劑，獲得的精礦中Au品位和回收率均為最優(yōu)。這可能由于丁基黃藥與Z200的極性基團之間具有一定的協(xié)同作用［14-16］，從而增強了捕收劑在礦物表面的鍵合能力，最終起到了提高回收率作用。

表4 捕收劑及組合試驗結(jié)果

2.1.3 捕收劑用量條件試驗

根據(jù)確定的捕收劑種類，考查了捕收劑用量對該礦樣選別指標的影響。該試驗在活化劑硫酸銅用量200 g／t，分散劑硅酸鈉用量1 000 g／t，2＃油粗選用量為60 g／t、掃選30 g／t，捕收劑用量為變量的條件下進行，試驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 粗選捕收劑用量對浮選指標的影響

由圖2可知，精礦中Au品位會隨藥劑用量的增加而降低，而回收率與藥劑用量成正比例關系。綜合考慮技術經(jīng)濟指標，確定粗選捕收劑最佳用量為120 g／t。

2.1.4 pH值條件試驗

為了查明所確定的捕收劑方案在不同pH條件下的選別能力，采用硫酸和碳酸鈉作為調(diào)整劑，進行了pH條件試驗，試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3 pH值對浮選指標的影響

從pH條件試驗結(jié)果可以看出，pH值變化對組合捕收劑的浮選指標有一定的影響。隨著pH值的提升Au回收率一直下降，Au品位先降低而后提升。從品位變化趨勢判斷，硫酸和碳酸鈉對脈石礦物都有一定的抑制效果。綜合來看pH值的變化對捕收劑的捕收性能影響不大，因此決定采用原生電位作為該礦的浮選pH條件。

2.2 實驗室閉路試驗

在閉路試驗之前還進行了活化劑用量條件試驗、分散劑硅酸鈉條件試驗以及開路試驗，通過這些試驗確定了硫酸銅、硅酸鈉的最佳用量以及精選次數(shù)。浮選藥劑添加后攪拌時間為2 min，此后再進行另外一種藥劑的添加或刮泡。閉路試驗流程如圖4所示，試驗結(jié)果見表5。

表5 閉路試驗結(jié)果

圖4 閉路試驗流程

采用該浮選流程和相應的藥劑制度，獲得的選別指標較理想。在原礦品位為3.67 g／t的情況下，經(jīng)三次精選和兩次掃選后獲得金精礦Au品位58.64 g／t、回收率89.97%。

3 結(jié) 論

1.對不同的藥劑及組合藥劑浮選回收卡林型金礦的試驗結(jié)果表明，在相同用量下組合藥劑的捕收能力明顯優(yōu)于單一藥劑。

2.采用丁基黃藥與Z200組合作為捕收劑，可在較寬pH值范圍對含碳卡林型金礦進行回收。

3.最終閉路試驗結(jié)果表明，所確定的捕收劑方案可在原礦品位為3.67 g／t的情況下，經(jīng)三次精選和兩次掃選后獲得金精礦Au品位58.64 g／t、回收率89.97%。