河北某多金屬金礦石綜合回收選礦試驗(yàn)*

張凱熙 孟建衛(wèi) 葛陽(yáng)陽(yáng) 曹月明 王 素 田江濤 危 剛 王雪飛 耿其明

（1.河北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心；2.河北省礦產(chǎn)資源與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

銅、鉛、鋅等有色金屬在航空航天、電力、電子等領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用，隨著科技的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍也在不斷擴(kuò)大。因此，對(duì)金礦中伴生的銅、鉛、鋅等進(jìn)行綜合回收具有十分重要的意義［1-10］。河北省某金礦石以金為主，鉛、鋅、銀等有綜合回收價(jià)值。為高效綜合利用該資源，對(duì)有代表性礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)。

1 礦石性質(zhì)

礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦，閃鋅礦、方鉛礦少量，偶見(jiàn)自然金；非金屬礦物主要為石英，還有少量云母、碳酸鹽礦物和長(zhǎng)石等。自然金粒度多在0.01～0.05 mm，為細(xì)粒金和中粒金，且與閃鋅礦和方鉛礦關(guān)系緊密；黃鐵礦多呈半自形—他形晶粒狀，粒度多在0.1～1 mm，部分呈單顆粒分布，部分?jǐn)?shù)顆集中分布；而方鉛礦多與閃鋅礦連生或彼此包含，鉛鋅為緊密包含結(jié)構(gòu)，閃鋅礦含有乳滴狀黃銅礦；閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦中包含自然金微粒，包裹金占37.84%。原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，2～0 mm礦樣篩析結(jié)果見(jiàn)表2，自然金的嵌布特征統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1可知，礦石銅品位較低，不具備回收利用價(jià)值；金、銀、鉛、鋅、硫達(dá)到了綜合回收品位，考慮綜合回收。

由表2可知，金、銀、鉛、鋅在-0.15 mm粒級(jí)均有富集。

由表3可知，礦石中的自然金以粒間金為主，包裹金次之，裂隙金較少，包裹金與閃鋅礦的關(guān)系尤其密切。

2 選礦工藝

2.1 選礦原則流程的確定

根據(jù)礦石性質(zhì)，可采用尼爾森重選先回收顆粒金，再通過(guò)浮選將金富集在鉛鋅混合精礦中。針對(duì)該礦石中方鉛礦與閃鋅礦連生或彼此包含，鉛鋅為緊密包含結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)前期探索試驗(yàn)，最終確定尼爾森重選—鉛鋅混合浮選原則流程，見(jiàn)圖1。

2.2 重選條件試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為了確定礦物充分解離的最佳磨礦細(xì)度，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。尼爾森重選試驗(yàn)礦漿濃度為40%，擴(kuò)大重力倍數(shù)90倍，試驗(yàn)采用1次重選流程，結(jié)果見(jiàn)圖2。

從圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦金品位和回收率呈先顯著上升后小幅下降趨勢(shì)；磨礦細(xì)度為-74μm78.5%時(shí)，重選金精礦金品位和回收率達(dá)到最高，分別為234 g/t和33.73%。因此，確定磨礦細(xì)度為-74μm78.5%。

2.2.2 擴(kuò)大重力倍數(shù)試驗(yàn)

擴(kuò)大重力倍數(shù)試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度-74μm78.5%、礦漿濃度40%，1次重選流程試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

從圖3可以看出，隨著擴(kuò)大重力倍數(shù)的增加，重選金精礦金品位升高、回收率下降；重力倍數(shù)超過(guò)90倍時(shí)，重選金精礦金品位提高幅度不明顯，回收率下降趨勢(shì)增大。綜合考慮，確定擴(kuò)大重力倍數(shù)為90倍，對(duì)應(yīng)的重選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可以看出，尼爾森重選精礦金品位234 g/t、回收率33.73%，原礦中的粗顆粒金和部分中顆粒金得到了回收；在富集金的同時(shí)，銀、鉛、鋅也得到了不同程度的富集。為進(jìn)一步回收重選尾礦中的金、銀、鉛、鋅，需進(jìn)行浮選試驗(yàn)。

2.3 浮選試驗(yàn)

2.3.1 條件試驗(yàn)

2.3.1.1 捕收劑選擇試驗(yàn)

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

為在保證浮選精礦品位的基礎(chǔ)上，盡可能提高回收率，進(jìn)行了鉛鋅混合浮選捕收劑探索試驗(yàn)，試驗(yàn)采用1次粗選流程，試驗(yàn)固定氧化鈣用量2 000 g/t，松醇油用量28 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表5可以看出，丁基黃藥和丁銨黑藥組合使用，相比于單一使用，其粗選精礦金、銀、鉛、鋅回收率均有所提高。綜合考慮，選擇丁基黃藥和丁銨黑藥按質(zhì)量比1∶1組合為混合浮選捕收劑。

2.3.1.2 氧化鈣用量試驗(yàn)

氧化鈣是浮選硫化礦時(shí)的常用藥劑，特別是在浮選銅鉛鋅金銀等多金屬硫化礦時(shí)，能有效抑制黃鐵礦的上?。谎趸}用量過(guò)高會(huì)影響金銀等金屬的回收。因此需確定氧化鈣的最佳用量。在丁基黃藥+丁銨黑藥用量為40+40 g/t、松醇油用量為28 g/t的條件下對(duì)尼爾森重選尾礦進(jìn)行浮選，試驗(yàn)采用1次粗選流程，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

從表6可以看出，隨著氧化鈣用量的增加，粗精礦金、銀、鉛、鋅品位小幅上升，金、銀、鉛、鋅回收率呈先增后減的趨勢(shì)；氧化鈣用量為2 000 g/t時(shí)的粗精礦金、銀、鉛、鋅回收率最高，因此確定氧化鈣的用量為2 000 g/t。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

2.3.1.3 丁基黃藥+丁銨黑藥用量試驗(yàn)

丁基黃藥+丁銨黑藥用量（質(zhì)量比為1∶1）試驗(yàn)固定氧化鈣用量為2 000 g/t、松醇油用量為28 g/t，試驗(yàn)采用1次粗選流程，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表7可以看出，隨著丁基黃藥+丁銨黑藥用量的增加，粗精礦金、銀、鉛、鋅品位降低，鉛、鋅回收率上升明顯；丁基黃藥+丁銨黑藥用量超過(guò)100 g/t后，粗精礦金、銀、鉛、鋅品位下降明顯。綜合考慮，確定丁基黃藥+丁銨黑藥用量為50+50 g/t。

2.3.2 全流程試驗(yàn)

綜合條件試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行了尼爾森重選—浮選全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程和藥劑制度見(jiàn)圖4，結(jié)果見(jiàn)表8。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表8可以看出，采用圖4所示的尼爾森重選—浮選流程處理礦石，可將金、銀有效富集在重選精礦以及浮選鉛鋅混合精礦中，綜合利用效果明顯。

3 結(jié)論

（1）河北某含鉛、鋅、銀等的金礦石金屬礦物主要為黃鐵礦，閃鋅礦、方鉛礦少量，偶見(jiàn)自然金；非金屬礦物主要為石英，還有少量云母、碳酸鹽礦物和長(zhǎng)石等。自然金粒度多在0.01～0.05 mm，與閃鋅礦和方鉛礦關(guān)系緊密；黃鐵礦多呈半自形—他形晶粒狀，粒度多在0.1～1 mm，部分呈單顆粒分布，部分?jǐn)?shù)顆集中分布；方鉛礦多與閃鋅礦連生或彼此包含，鉛鋅為緊密包含結(jié)構(gòu)，閃鋅礦含有乳滴狀黃銅礦；閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦中包含自然金微粒，包裹金占37.84%。金、銀、鉛、鋅在2～0 mm破碎產(chǎn)品的-0.15 mm粒級(jí)均有富集。自然金以粒間金為主，包裹金次之，裂隙金較少，包裹金與閃鋅礦的關(guān)系尤其密切。

（2）礦石在磨礦細(xì)度為-74μm78.5%的情況下采用1次尼爾森重選（擴(kuò)大重力倍數(shù)90倍）、重選尾礦1粗3精1掃、中礦順序返回浮選流程處理，最終獲得金品位234 g/t、銀品位224 g/t、金回收率33.85%、銀回收率10.19%的重選精礦，以及金品位110 g/t、銀品位343 g/t、鉛品位7.68%、鋅品位20.14%，金回收率63.83%、銀回收率62.58%、鉛回收率80.94%、鋅回收率86.01%的浮選精礦，全流程金總回收率達(dá)97.68%。

（3）采用先重選后浮選工藝流程，有利于提前回收礦石中的顆粒金，實(shí)現(xiàn)金的“早收多收”，有利于金的高效回收。