基于工藝礦物學(xué)分析的含碲金礦石堿浸預(yù)處理效果研究

徐超，蔡明明，張文平，高騰躍，李光勝，朱幸福

（山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實(shí)驗(yàn)室分公司，山東 煙臺(tái) 261441）

含碲金礦石是一種難處理類型礦石。金礦石中的碲主要以碲金礦（AuTe2）、碲金銀礦（Ag3AuTe2）和含金碲銀礦[（AgAu）2Te] 的形式存在，以碲金礦為主要組成。該類礦物與氰化物反應(yīng)較慢，加之被黃鐵礦等硫化物包裹，致使金、銀的氰化浸出率較低[1-2]。B.B.羅杰希潤(rùn)夫很早提到含碲金礦石在浸出提金時(shí)需要較高的堿度才能進(jìn)行[2]。金的碲化物在氰化物溶液中很難溶解，在堿性條件下碲溶解生成Na2Te，繼而生成亞碲酸鹽[3]。

本文針對(duì)某礦山含碲金礦原礦和堿浸預(yù)處理后樣品，通過對(duì)該樣品的工藝礦物學(xué)檢測(cè)，明確該樣品中目標(biāo)元素及礦物嵌布特征、目標(biāo)元素賦存狀態(tài)、目標(biāo)礦物的粒度分布等情況，確定其性質(zhì)變化和堿浸效果[4-7]。

1 樣品制備

樣品經(jīng)自然風(fēng)干后縮分，取代表性樣品酒精浸泡后進(jìn)行超聲波分散；后經(jīng)環(huán)氧樹脂固化，速磨片拋光機(jī)粗磨、細(xì)磨、精磨和拋光，多功能試樣表面處理機(jī)處理，制作成待檢測(cè)光片。

檢測(cè)分析用主要設(shè)備和功能為：TESCAN 掃描電鏡獲取礦物的背散射電子圖像；X-射線能譜儀獲取礦物的化學(xué)組成信息；BPMA 檢測(cè)分析軟件綜合礦物的圖像和化學(xué)成分信息結(jié)合礦物庫(kù)中的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)樣品中礦物的工藝礦物學(xué)參數(shù)。

2 原礦工藝礦物學(xué)分析

2.1 成分分析

原礦的多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦的多元素分析結(jié)果/%Table 1 Multi-element analysis results of raw ore

2.2 礦物組成

經(jīng)電鏡、能譜等分析，原礦中主要金礦物有自然金、碲金礦、銀金礦、金銀礦、自然銀（含金）；另有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要由石英、絹云母、方解石、普通輝石、白云石、符山石、鈣鐵榴石、蒙脫石等礦物組成。

樣品的礦物組成及相對(duì)含量見表2。

表2 礦物組成及相對(duì)含量Table 2 Mineral composition and relative content

2.3 金元素的分布

原礦中Au 的分布見表3。

表3 樣品中Au 的分布Table 3 Distribution of Au in the sample

原礦中的金主要分布在自然金、碲金礦、銀金礦和金銀礦中，金的分布率分別為25.62%、30.50%、18.48%、24.72%，另有少量分布于自然銀中。

2.4 金礦物的粒度分析

表4 是原礦中金礦物嵌布粒度分析。

表4 樣品中金礦物粒度分析Table 4 Particle size analysis table of gold minerals in samples

原礦中的金礦物粒徑較細(xì)，平均粒徑為12.64μm，呈細(xì)粒-微細(xì)粒嵌布。

2.5 金的賦存狀態(tài)

樣品中金礦物的賦存狀態(tài)分析結(jié)果見表5。

表5 樣品中金礦物賦存狀態(tài)分析結(jié)果Table 5 Analysis results of the occurrence state of gold minerals in samples

原礦中的金礦物主要以裸露金的形式存在，占比為97.17%，其中連生金占77.61%，單體金占19.56%；以包裹形式存在的金礦物占2.83%。

2.6 金礦物的嵌布特征

自然金、碲金礦、銀金礦、金銀礦、自然銀（含金）是樣品中的主要金礦物。能譜分析表明，金礦物主要由Au、Ag、Te 元素組成。金礦物平均粒徑為12.64 μm，較大顆粒粒徑為20.96μm×12.80 μm。表6 是原礦中金礦物連生程度統(tǒng)計(jì)。

表6 樣品中主要金礦物嵌布程度統(tǒng)計(jì)Table 6 Statistics of the degree of intercalation of the main gold minerals in the samples

金礦物主要以單體和與方解石、白云石、石英等脈石礦物連生的形式存在，以單體形式存在的金礦物，含量為19.56%，與方解石連生的金礦物含量為29.15%，與白云石連生的金礦物含量為27.83%，與石英連生的金礦物含量為17.11%，少量與黃鐵礦連生，含量為6.35%。

原礦中自然金與黃鐵礦嵌布關(guān)系見圖1。

圖1 原礦中自然金與黃鐵礦嵌布關(guān)系及能譜Fig.1 Intercalation relationship and energy spectrum of natural gold and pyrite in the ore

原礦中碲金礦與白云石嵌布關(guān)系見圖2。

圖2 原礦中碲金礦與白云石嵌布關(guān)系及能譜Fig.2 Intercalation relationship and energy spectrum of tellurium gold ore and dolomite in the original ore

原礦中碲金礦與石英嵌布關(guān)系見圖3。

圖3 原礦中碲金礦與石英連生關(guān)系及能譜Fig.3 Relationship between gold tellurium and quartz in the raw ore and the energy spectrum

3 堿浸預(yù)處理后礦石工藝礦物學(xué)分析

3.1 堿浸預(yù)處理實(shí)驗(yàn)

為充分利用該類型難選灰?guī)r，對(duì)該類礦石進(jìn)行了堿浸預(yù)處理實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備包含實(shí)驗(yàn)用球磨機(jī)、激光粒度分析儀、堿浸用浸出攪拌機(jī)、壓濾機(jī)、滾瓶浸出實(shí)驗(yàn)機(jī)等。根據(jù)條件實(shí)驗(yàn)確定灰?guī)r堿浸較優(yōu)條件為，磨礦細(xì)度-0.037 mm 80%、液固比2∶1、通風(fēng)量0.025 m/h、礦漿初始NaOH含量50 g/L、堿浸時(shí)間24 h。

為確定堿浸作用的目的礦物及閉路循環(huán)中礦物組分的變化，取堿浸后的濾餅烘干后制樣，做工藝礦物學(xué)分析。

3.2 成分分析

堿浸預(yù)處理后樣品的多元素分析結(jié)果見表7。

表7 堿浸預(yù)處理后樣品的多元素分析結(jié)果/%Table 7 Multi-element analysis results of samples after alkaline leaching pretreatment

樣品中金的含量為15.76 g/t，與原礦分析結(jié)果基本一致。

3.3 礦物組成

經(jīng)電鏡、能譜等分析，堿浸4-1#樣品中主要金礦物有自然金、銀金礦、金銀礦；另有少量黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要由石英、絹云母、方解石、灰硅鈣石、白云石、符山石、香花石等礦物組成。

樣品的礦物組成及相對(duì)含量見表8。

表8 礦物組成及相對(duì)含量Table 8 Mineral composition and relative content

3.4 金元素的分布

堿浸預(yù)處理后樣品中Au 的分布結(jié)果見表9。

表9 樣品中Au 的分布結(jié)果Table 9 Distribution results of Au in samples

樣品中的金主要分布在自然金和金銀礦中，金的分布率分別為67.69%和32.31%。

通過比較發(fā)現(xiàn)，堿浸后自然金中金含量明顯增加；在原礦中存在碲金礦，其金的分布率為30.5%，碲金礦屬于難溶解的含金礦物，影響金的浸出率。經(jīng)堿浸預(yù)處理后，碲金礦被氧化釋放了其中金礦物。

3.5 金礦物的粒度分析

表10 是堿浸預(yù)處理后樣品中金礦物嵌布粒度分析。

表10 樣品中金礦物粒度分析Table 10 Particle size analysis of gold minerals in samples

堿浸預(yù)處理后樣品中的金礦物粒徑較細(xì)，平均粒徑為9.83 μm，呈細(xì)粒-微細(xì)粒嵌布。

與原礦分析結(jié)果比較，經(jīng)過堿浸后金礦物平均粒徑有所下降，細(xì)粒級(jí)礦物含量下降，微細(xì)粒級(jí)礦物含量上升，說明部分細(xì)粒級(jí)在堿浸過程中被氧化分解為微細(xì)粒礦物。

3.6 金礦物的嵌布特征

金礦物主要以單體和與方解石、石英等脈石礦物連生的形式存在。金礦物平均粒徑為9.83 μm，最大顆粒粒徑為15.96 μm×10.15 μm。堿浸預(yù)處理后樣品中金礦物連生程度統(tǒng)計(jì)見表11。

金礦物主要是以單體和與方解石、白云石、石英等脈石礦物連生的形式存在為主，以單體形式存在的金礦物，含量為35.83%，與方解石連生的金礦物含量為41.34%，與白云石連生的金礦物含量為13.52%，與石英連生的金礦物含量為9.31%。

與原礦分析結(jié)果比較，經(jīng)過堿浸后以單體形式存在的金礦物含量明顯增加，與黃鐵礦連生金礦物比例減少，說明堿浸過程中黃鐵礦和碲金礦被氧化釋放了其中金礦物。

4 結(jié)論

（1）原礦中主要金礦物有自然金、碲金礦、銀金礦、金銀礦、自然銀（含金）；另有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要由石英、絹云母、方解石、普通輝石、白云石、符山石、鈣鐵榴石、蒙脫石等礦物組成。堿浸預(yù)處理后樣品中主要金礦物有自然金、金銀礦，未發(fā)現(xiàn)碲金礦；其他礦物組成與原礦相同。原礦中存在碲金礦，在浸出過程中影響金的浸出率，通過堿浸預(yù)處理工藝可將碲金礦氧化，改善金的浸出效果。

（2）原礦中的金礦物平均粒徑為12.64 μm，堿浸預(yù)處理后樣品中的金礦物平均粒徑為9.83μm，均呈細(xì)粒-微細(xì)粒嵌布，細(xì)粒級(jí)被氧化分解為微細(xì)粒礦物，經(jīng)過堿浸后金礦物平均粒徑有所下降。

（3）堿浸過程中黃鐵礦和碲金礦被氧化釋放了其中金礦物，導(dǎo)致堿浸后單體金礦物含量增加，與黃鐵礦和脈石連生金礦物比例減少。