西藏某石英脈型金礦選礦試驗(yàn)研究

李　軍，王　露，李　朋，許樹(shù)棟，劉　潛

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083)

石英脈型金礦床是重要的巖金資源，其特點(diǎn)是石英含量高,金礦物多為自然金和銀金礦,以中細(xì)粒為主。目前主要的回收方法為重選法、浮選法、氰化浸出法及各種聯(lián)合工藝[1]。遲曉鵬等[2]通過(guò)單一浮選法處理金品位為2.15 g/t的含砷石英脈型金礦，金回收率達(dá)到85.83%；廖德華等[3]采用尼爾森重選-浮選聯(lián)合工藝對(duì)金品位為2.08%的貧硫化物石英脈型金礦進(jìn)行選別，獲得金綜合回收率91.40%的良好指標(biāo)；邱沙等[4]對(duì)蘇丹某金品位為2.27 g/t的石英脈型金礦采用了重選預(yù)先拋尾-中礦氰化浸出的工藝，聯(lián)合流程金的總回收率達(dá)90.18%；毛益林等[5]研究了四川某金品位為5.05%的石英脈型金礦選礦工藝，通過(guò)重選-浮選-磁選聯(lián)合工藝，金的綜合回收率達(dá)到94.47%；Mohammadi等[6]研究了硫代硫酸銨對(duì)金品位為1.77 g/t的難選氧化金礦石的浸出，發(fā)現(xiàn)在硫代硫酸鹽、氨和硫酸銅的濃度分別為0.1 mol/L、3 mol/L和0.0125 mol/L時(shí)，可獲得55%的最大金提取率。

西藏某石英脈型金礦中金的嵌布粒度不均勻，本文對(duì)其進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究，為該資源的開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

1　礦石性質(zhì)

巖礦鑒定結(jié)果表明，該礦石主要金屬礦物為自然金、黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦、方鉛礦、褐鐵礦等，脈石礦物有石英、白云石、伊利石、白云母等，其中石英為主要脈石礦物。金的主要載體礦物為銀金礦，硫化礦礦物含量極少，銀金礦受次生氧化作用形成而且粒度細(xì)，賦存方式主要以裂隙充填為主，少量成石英中的包體金。金的嵌布粒度不均勻，最大粒徑達(dá)0.02 mm，最小粒徑為0.001 mm。

1.1　原礦化學(xué)多元素分析

原礦多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，原礦中金品位為3.22%，為主要回收元素；鉛、鋅品位較低，回收價(jià)值不大；銀品位為19.5%，可綜合回收；銅品位為0.22%，其中難回收的結(jié)合銅占總銅的60.87%，易選硫化銅僅占4.35%，因此暫不考慮對(duì)銅的回收；二氧化硅品位高達(dá)74.41%，為主要的脈石礦物，含量較高，礦石較難磨。

1.2　原礦物相分析

原礦金物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，裸露及半裸露金、硫化物包裹金分別占69.32%、8.37%，這幾種形態(tài)的金浮選方法即可回收；其余22.31%的金為浮選方法難以回收的鐵氧化物包裹金、石英硅酸鹽包裹金。

注：*單位為g/t。

表2　原礦金物相分析結(jié)果

2　試驗(yàn)研究

根據(jù)礦石性質(zhì)，對(duì)該礦石分別進(jìn)行了全泥氰化、浮選流程探討試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)浮選回收率(84.35%)略低于全泥氰化回收率(87.16%)。對(duì)浮選尾礦進(jìn)行氰化浸出試驗(yàn)，可進(jìn)一步提高回收率，且氰化鈉用量相對(duì)全泥氰化減小幅度較大，最終決定采用浮選-浮選尾礦氰化浸出聯(lián)合試驗(yàn)流程。

2.1　粗選條件試驗(yàn)

2.1.1浮選磨礦細(xì)度試驗(yàn)

該礦石金的嵌布粒度不均勻，其磨礦細(xì)度對(duì)選礦指標(biāo)影響較大[7]。磨礦選用XMQΦ240×90型球磨機(jī)，浮選選用XFD-3型浮選機(jī)，變化磨礦細(xì)度，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖1　浮選磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2　浮選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，金精礦回收率逐漸增大，品位先下降，后趨于平緩。細(xì)度達(dá)到-0.074 mm 70%時(shí)，增加磨礦細(xì)度回收率提高幅度較小，考慮到礦石較難磨，選擇磨礦細(xì)度為-0.074 mm 70%，此時(shí)金回收率為72.55%，品位為52.90 g/t。

2.1.2碳酸鈉用量試驗(yàn)

pH值調(diào)整劑的主要作用在于造成有利于浮選藥劑的作用條件、改善顆粒表面狀態(tài)和礦漿中的離子組成[8]。本次試驗(yàn)選擇碳酸鈉作為pH值調(diào)整劑，磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量70%，其他藥劑用量保持不變，進(jìn)行碳酸鈉用量條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程按圖1進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可以看出，隨著碳酸鈉用量增加，金精礦品位變化不大，回收率先增加后減小；回收率下降是因?yàn)檫^(guò)量碳酸鈉有消泡作用。當(dāng)碳酸鈉用量為1 000 g/t時(shí)，回收率最高，為72.89%，此時(shí)品位為53.02 g/t，因此確定碳酸鈉用量為1 000 g/t。

2.1.3捕收劑種類試驗(yàn)

目前我國(guó)選金廠常用捕收劑有乙基黃藥、丁基黃藥、丁基銨黑藥、Y89等[9]。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量70%、捕收劑用量為100 g/t、其他藥劑用量保持不變的條件下進(jìn)行捕收劑種類試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可知，丁黃藥作為捕收劑時(shí)回收率最高，為78.88%，品位為51.40 g/t；Y89作為捕收劑時(shí)品位最高，為53.80 g/t，但回收率較低(72.97%)。綜合考慮品位、回收率，決定采用丁基黃藥作為捕收劑。

圖3　碳酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

注：1-乙基黃藥+丁銨黑藥1∶1；2-丁基黃藥+丁銨黑藥1∶1；3-丁黃藥；4-異戊基黃藥；5-Y89；6-25號(hào)黑藥圖4　捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

2.1.4丁基黃藥用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 70%、碳酸鈉用量1 000 g/t的條件下，進(jìn)行丁基黃藥用量條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程按圖1進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5知，隨著丁基黃藥用量增加，金精礦金品位下降，回收率先升高后趨于平穩(wěn)。當(dāng)丁基黃藥用量為80 g/t時(shí)，再增加捕收劑用量，金回收率變化不明顯，此時(shí)回收率為78.09%，品位為54.20 g/t，因此確定丁黃藥用量為80 g/t。

2.2　浮選開(kāi)路試驗(yàn)

浮選開(kāi)路試驗(yàn)為一次粗選、一次精選、兩次掃選流程，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。開(kāi)路試驗(yàn)最終獲得金精礦品位108.00 g/t、回收率72.55%的指標(biāo)。金精礦中銀品位為468.18 g/t，回收率為42.34%。

圖5　丁基黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果

圖6　浮選開(kāi)路試驗(yàn)流程

表3　浮選開(kāi)路試驗(yàn)結(jié)果

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%品位/(g/t)回收率/%AuAgAuAg金精礦1.80122.57468.1869.6842.34中礦11.6014.79113.007.489.08中礦22.704.5956.853.927.71中礦33.104.6951.54.598.02尾礦90.800.507.214.3332.85原礦100.003.1719.9100.00100.00

2.3　浮選閉路試驗(yàn)

閉路試驗(yàn)循環(huán)中會(huì)有藥劑累積，因此對(duì)藥劑用量做小幅調(diào)整。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖7，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4中可以看出，閉路試驗(yàn)最終獲得金精礦品位為95.81 g/t、回收率為84.35%。金精礦中銀的綜合回收率為68.98%，品位為407.01 g/t。

圖7　浮選閉路試驗(yàn)流程

表4　浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%品位/(g/t)回收率/%AuAgAuAg金精礦3.1687.1407.0184.3568.98尾礦96.840.535.9715.6531.02原礦100.003.2618.65100.00100.00

2.4　浮選閉路尾礦氰化浸出試驗(yàn)

浮選閉路尾礦金品位為0.53 g/t，損失率較高。這部分金的主要存在形式為浮選難以分離的石英碳酸鹽包裹金、鐵氧體包裹金，通過(guò)浸出可加以回收。浮選殘留藥劑會(huì)阻礙金粒與浸出藥劑的接觸反應(yīng)，對(duì)于浸出有不利影響[10]，因此對(duì)浮選閉路尾礦先濃縮脫藥，再分別進(jìn)行無(wú)氰、氰化浸出試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無(wú)氰浸出藥劑用量較大，且回收率較氰化浸出低，因此決定采用氰化浸出。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8。

閉路尾礦氰化浸出試驗(yàn)最終獲得金作業(yè)浸出率79.31%、對(duì)原礦浸出率12.41%的指標(biāo)，其中銀作業(yè)浸出率51.53%，對(duì)原礦浸出率15.98%。即采用浮選-浮選尾礦氰化浸出聯(lián)合工藝，金的總回收率可達(dá)96.76%，銀綜合回收率為84.96%。

圖8　氰化浸出試驗(yàn)流程

3　結(jié)　論

1) 對(duì)原礦采用浮選-浮選尾礦浸出聯(lián)合工藝回收金。經(jīng)一段粗選、一段精選、兩段掃選的浮選工藝可獲得金精礦品位95.81 g/t、回收率84.35%；浮選尾礦進(jìn)行氰化浸出，作業(yè)浸出率為79.31%，對(duì)原礦回收率為12.41%。聯(lián)合工藝最終獲得金的總回收率為96.76%。

2) 銀作為有價(jià)伴生元素綜合回收。浮選金精礦中銀品位為407.01 g/t，回收率為68.98%。浮選尾礦氰化浸出作業(yè)中，銀作業(yè)浸出率為51.53%，對(duì)原礦浸出率為15.98%，銀綜合回收率為84.96%。

3) 本次試驗(yàn)浮選工藝流程及藥劑制度均較簡(jiǎn)單，浮選尾礦經(jīng)氰化浸出后，總回收率較高。

4) 含氰廢水可用次氯酸鈉進(jìn)行氧化破壞處理，減少對(duì)環(huán)境的污染。