哥倫比亞某含銅金銀礦石選冶聯(lián)合工藝研究

陳水波 王乾坤 孫忠梅 徐其紅 李黎婷 吳維新1

（1.低品位難處理黃金資源綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361101；2.紫金礦業(yè)集團(tuán)廈門紫金礦冶技術(shù)有限公司，福建 廈門 361101）

隨著金礦資源的大規(guī)模開采，易處理金礦資源日益枯竭，難處理金礦成為黃金工業(yè)生產(chǎn)的主要礦產(chǎn)資源［1］。難處理金礦石一般是指采用常規(guī)選冶方法（如重選、浮選、全泥氰化浸出等）難以有效提取金的礦石，其難處理屬性多種多樣［2-5］。哥倫比亞某含銅金銀礦石原采用重選—重選尾礦直接氰化浸出方法處理，因礦石含有部分可氰化銅，氰化物消耗大，貴液中銅離子含量高，后續(xù)提純冶煉成本高；此外，銀礦物與銅礦物賦存關(guān)系密切，銀浸出率低。鑒于此，本研究擬采用選冶聯(lián)合工藝對(duì)該難處理含銅金銀礦石進(jìn)行有用礦物回收試驗(yàn)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 主要成分分析

試驗(yàn)用含銅金銀礦石取自哥倫比亞某金礦，主要元素分析結(jié)果見表1。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表1可知，礦石中有價(jià)元素為金、銀、銅，其含量分別為7.61 g/t、44.62 g/t和0.10%。

1.2 礦物組成及有價(jià)元素物相分析

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦，少量黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦，微量毒砂、車輪礦；硅酸鹽礦物主要有石英、長石、云母、綠泥石、閃石等，合計(jì)約占72.0%；碳酸鹽礦物主要有白云石、鐵白云石、方解石、菱鐵礦，合計(jì)約占6.2%。

礦石中含金礦物以銀金礦為主，碲金銀礦少量。含銀礦物種類繁多，主要為銻黝銅礦，銀分布率為65.7%；銀的獨(dú)立礦物銀金礦，銀分布率為3.5%；銀的銻化物（主要為碲金銀礦、碲銀礦）合計(jì)銀分布率為2.8%；銀的硫化物（主要為輝銀礦）銀分布率為2.9%；部分銀以不可見銀的形式分布于黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物中，銀的分布率為20.2%。含銅礦物主要為黃銅礦，其次為銻黝銅礦、砷黝銅礦，少量的車輪礦，微量銅藍(lán)。

2 試驗(yàn)方案

采用尼爾森重選機(jī)回收礦石中的粗粒解離金；銀大部分分布在銅礦物中，采用優(yōu)先浮銅工藝回收銅礦物不僅可以減少銅礦物對(duì)后續(xù)浸出的不利影響，還可以提高銀回收率，含銀銅精礦可銷售至冶煉廠進(jìn)行銅、金、銀回收；礦石中的硫化物包裹金和部分金礦物貧連生體可通過全硫浮選工藝回收，獲得金銀精礦，金銀精礦細(xì)磨后直接氰化浸出回收金銀。最終確定的試驗(yàn)工藝為重選—優(yōu)先浮銅—浮選回收金銀—細(xì)磨—氰化浸出工藝。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 重選試驗(yàn)

采用KC-MD3型實(shí)驗(yàn)室尼爾森重選機(jī)［6］及超級(jí)選金機(jī)進(jìn)行重選試驗(yàn)。尼爾森重選試驗(yàn)條件為：礦漿濃度35%，重力值60G，流態(tài)化水量3.5 L/min。超級(jí)選金機(jī)試驗(yàn)條件為：振動(dòng)頻率2 Hz，沖洗水量為1.0 L/min。試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見表1。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表2可知，試樣采用兩段尼爾森重選—超級(jí)選金機(jī)精選，獲得的綜合重選金精礦（金精礦1+金精礦2）含金34.10 kg/t、含銀9.34 kg/t，金回收率44.56%、銀回收率2.06%。結(jié)果表明，重選可有效回收礦石中已單體解離的金，但銀的回收效果較差。

3.2 重選尾礦優(yōu)先浮銅試驗(yàn)

以重選尾礦為給礦，開展優(yōu)先浮銅工藝條件試驗(yàn)，具體流程見圖2。

3.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

固定粗選1的Na2CO3用量為600 g/t、Z-200用量為3 g/t、2號(hào)油用量為5 g/t，粗選2的Z-200用量為1.5 g/t、2號(hào)油用量為2 g/t，磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見表3。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表3可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅粗精礦銅品位上升，銅作業(yè)回收率先上升后略微降低；金作業(yè)回收率為32%～34%，銀作業(yè)回收率為62%～64%。綜合考慮，確定適宜的磨礦細(xì)度為-74 μm占64%。

3.2.2 調(diào)整劑種類試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-74 μm占64%的條件下，固定粗選1的Z-200用量為3 g/t、2號(hào)油用量為5 g/t，粗選2的Z-200用量為1.5 g/t、2號(hào)油用量為2 g/t，粗選1調(diào)整劑種類試驗(yàn)結(jié)果見表4。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表4可知，采用Na2CO3為調(diào)整劑，獲得的銅粗精礦銅品位及銅作業(yè)回收率均最高。一方面是Na2CO3與Z-200具有協(xié)同作用，能夠?qū)S鐵礦等硫化物起一定抑制作用；另一方面，Na2CO3具有一定的分散作用，能夠改善浮選介質(zhì)條件［7-8］。因此，確定采用Na2CO3為調(diào)整劑。

3.3 金銀精礦氰化浸出試驗(yàn)

針對(duì)浮銅尾礦，以CuSO4為活化劑，丁基黃藥+丁銨黑藥為捕收劑，2號(hào)油為起泡劑，采用2次粗選流程可獲得金品位8.94 g/t、銀品位55.82 g/t、金作業(yè)回收率88.21%、銀作業(yè)回收率77.03%的金銀精礦。在浸出礦漿濃度為35%、pH值10.5、初始氰化鈉用量500 mg/L的條件下攪拌浸出48 h，考察不同磨礦細(xì)度下的金銀浸出情況，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可知，隨著浸出磨礦細(xì)度的提高，金、銀、銅浸出率先逐漸提高后趨于平緩。綜合考慮，確定適宜的氰化浸出細(xì)度為-38 μm占80%。

氰化尾渣中殘余金的分布結(jié)果表明：氰渣中金主要分布在硫化物中，約占75.6%；硫化物包裹金的粒度基本小于10 μm，以銀金礦、含銀自然金為主，少量的碲金銀礦，包裹金由于不具有裸露的表面而無法進(jìn)一步氰化浸出。

3.4 全流程試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，具體條件及流程見圖4，結(jié)果見表5。

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表5可知，采用圖4所示的選冶聯(lián)合工藝流程處理該礦石，金綜合回收率88.21%、銀綜合回收率77.02%、銅回收率63.92%。該工藝不僅回收了銅礦物，降低了銅浸出量和氰化鈉單耗，也改善了貴液后續(xù)處理過程［9］。

原工藝金綜合回收率約88%，銀綜合回收率約45%，銅礦物直接進(jìn)入氰化尾渣。采用選冶聯(lián)合工藝后，銀綜合回收率提高約32%，金回收率基本相同，銅礦物得到有效回收，同時(shí)極大降低了氰化尾渣的處理量。綜合來看，選冶聯(lián)合工藝是一種高效環(huán)保的金礦處理技術(shù)。

4 結(jié)論

（1）哥倫比亞某含銅金銀礦礦石中有價(jià)元素金、銀、銅含量分別為7.61 g/t、44.62 g/t和0.10%。硫化物主要為黃鐵礦，少量的黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦，微量毒砂、車輪礦；含金礦物以銀金礦為主，少量的碲金銀礦；含銀礦物較多，主要為銻黝銅礦；銅礦物主要為黃銅礦，其次銻黝銅礦、砷黝銅礦，少量的車輪礦，微量銅藍(lán)。

（2）礦石采用兩段尼爾森重選—超級(jí)選金機(jī)精選的重選工藝，可獲得綜合重選金精礦含金34.10 kg/t、含銀9.34 kg/t、含銅0.072%，金回收率44.56%，銀回收率2.06%、銅回收率0.006 6%，有效回收了礦石中已單體解離的金，而銀、銅的重選回收效果較差。

（3）對(duì)重選尾礦采用優(yōu)先浮銅工藝，在磨礦細(xì)度為-74 μm占64%的條件下，以Na2CO3為調(diào)整劑，Z-200為捕收劑，經(jīng)2粗2精，可獲得銅品位24.47%、金品位402.4 g/t、銀品位8 841.6 g/t、銅回收率63.92%、金回收率25.62%、銀回收率55.96%的銅精礦。

（4）采用選冶聯(lián)合工藝流程處理該礦石，金綜合回收率88.21%，銀綜合回收率77.02%，銅回收率63.92%。不僅回收了銅礦物，降低了銅浸出量和氰化鈉單耗，改善了貴液后續(xù)處理過程。同時(shí)，銀綜合回收率得到極大提高，也極大降低了氰化尾渣的處理量。