湖南某金礦重-浮聯(lián)合分選可行性研究

王建安，徐寒冰

（1.深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦，廣東 韶關(guān) 512300；2.長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410012）

金具有穩(wěn)定的化學(xué)性能和良好的機械性能，除作為貨幣外，還廣泛應(yīng)用于電子以及航空航天領(lǐng)域［1］。隨著金資源的持續(xù)開發(fā)利用，易選金資源日益匱乏，作為貴重金屬，越來越多的復(fù)雜難選的金礦也受到重視［2］。如何高效環(huán)保開發(fā)金資源一直是選礦工作者努力研究的方向。

本次研究的湖南某金礦為難選金礦，金在礦石中分布情況復(fù)雜，既有在氧化物中分布，也有分布在硫化物中，同時還有一部分金以裸露和半裸露狀態(tài)存在。為能充分回收金礦中的金資源，結(jié)合該礦特性，采用重選、浮選以及硫化浮選聯(lián)合工藝對該礦進行選礦試驗研究，為后續(xù)工業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 原礦性質(zhì)

原礦破碎至-2 mm粒級，經(jīng)混勻、縮分后獲得試驗礦樣。試礦樣化學(xué)多元素分析見表1。

表1 化學(xué)多元素分析 %

由表1可知，試樣中金含量為3.76 g/t，從含量上來看，具有開采價值。試樣中主要化學(xué)成分為Al2O3和SiO2，百分含量分別為12.77%和64.95%。值得注意的是，試樣中還含有1.44%的As，可能會導(dǎo)致金精礦中As超標。

對試樣進行X射線衍射分析，分析結(jié)果顯示，礦石中主要脈石礦物為石英，其次為云母、高嶺石、綠泥石、長石、方解石以及白云石。高嶺石及綠泥石的存在將導(dǎo)致金浮選分選效率降低。

對試樣進行物相分析，分析結(jié)果見表2。

表2 試樣中金的物相分析

由表2可知，礦樣金總品位為3.76 g/t，其中主要以鐵氧化物中的金為主，占有率為53.46%，這說明該含金礦石的氧化程度較高；硫化物中含金為18.61%；還有部分金處于裸露和半裸露狀態(tài)，其金的占有率為23.94%；硅酸鹽中金的占有率為3.99%。

2 試驗方案設(shè)計

通過對礦樣的礦物性質(zhì)分析及參考國內(nèi)各大含金礦山分選工藝［3，4］，如湖南沅陵三渡水附近選金選礦廠的常見分選流程。設(shè)計將礦樣磨到合適細度后，先進入重選流程，重選流程的尾礦再進入浮選流程。重選流程采用尼爾森實驗室機型進行分選，獲得重選精礦；浮選初步設(shè)計采用兩次粗選（一次為硫化礦浮選，另外一次為硫化浮選）、兩次精選和三次掃選工藝流程，獲得浮選精礦。設(shè)計原則流程如圖1所示。

圖1 重浮聯(lián)合分選原則工藝流程

3 試驗研究

3.1 尼爾森重選試驗

采用Φ240 mm×90 mm球磨機，將試樣分別磨到不同細度下進行尼爾森重選試驗，試驗結(jié)果見表3。

表3 不同磨礦細度下尼爾森重選試驗結(jié)果%

由表3可知，隨著磨礦細度提高，重選精礦金品位依次提高，但提高幅度逐漸變小，對應(yīng)的回收率依次先增加后降低。兼顧考慮后續(xù)浮選需要，確定磨礦細度為-0.074 mm粒級含量71.23%，此時重選精礦產(chǎn)率1.43%，金品位89.23 g/t，回收率33.94%，尾礦中金品位為2.52 g/t

3.2 重選尾礦硫化礦浮選試驗

重選尾礦中金品位為2.52 g/t，取重選尾礦進行硫化礦浮選試驗，試驗流程和藥劑制度如圖2所示。粗選浮選礦漿濃度33%左右，浮選時間10 min（粗選最佳浮選時間為5 min，浮選10 min相當(dāng)于增加了一次掃選），試驗結(jié)果見表4。

圖2 重選尾礦硫化礦浮選流程

表4 重選尾礦硫化礦浮選試驗結(jié)果

重選尾礦硫化礦浮選時間為10 min，時間上相當(dāng)于增加了一次掃選作業(yè)，此時精選一次的金精礦品位為25.44 g/t，尾礦金含量降低到1.26 g/t，對一粗一掃作業(yè)來說金的回收率較低，由金物相分析可知，這是由于礦石中部分鐵氧化物中的金沒有得到回收導(dǎo)致的。

3.3 硫化浮選試驗

取重選尾礦，首先進行一次硫化礦粗選試驗，粗選時間為5 min；一次硫化礦粗選后，向浮選機中加入硫化鈉，硫化時間10 min；硫化后進行一次硫化浮選試驗，浮選時間為5 min；兩段浮選的精礦產(chǎn)品混合。試驗流程和藥劑制度如圖3所示，不同硫化鈉用量試驗結(jié)果見表5。

圖3 硫化浮選試驗

由表5可知，當(dāng)硫化鈉用量為1 200 g/t時，浮選綜合指標最佳，此時精礦產(chǎn)品金品位為14.02 g/t，回收率56.88%，尾礦中金品位降低到1.21 g/t。

表5 硫化浮選試驗結(jié)果

3.4 金回收全流程試驗

在探索試驗的基礎(chǔ)上，按照圖1所示重浮聯(lián)合分選工藝流程進行金回收全流程試驗，試驗結(jié)果見表6。試驗條件參數(shù)為：磨礦細度-0.074 mm粒級含量71.23%；一次粗選流程中活化劑硫酸銅用量100 g/t，捕收劑丁銨黑藥和丁黃藥混合用量200 g/t（混合比例1∶2），起泡劑松醇油用量40 g/t，浮選時間5 min；硫化后再選流程中，硫化鈉用量1 200 g/t，硫化10 min，混合捕收劑用量200 g/t，硫酸銅用量100 g/t，松醇油用量20 g/t，浮選時間5 min；三次掃選藥劑制度都為混合捕收劑用量70 g/t，硫酸銅用量30 g/t，松醇油用量10 g/t，浮選時間5 min；精選不加藥劑，浮選時間3 min。

表6 Au回收全流程試驗結(jié)果

由表6可知，最終可獲得產(chǎn)率為5.54%，綜合金品位為58.66 g/t，回收率為86.43%的金精礦產(chǎn)品（重選精礦與浮選精礦總和）。

4 產(chǎn)品分析

對精礦產(chǎn)品進行化學(xué)多元素分析，結(jié)果見表7。

表7 精礦產(chǎn)品化學(xué)多元素分析 %

由表7可知，重選精礦金含量為89.23 g/t，其它主要成分為Al2O3、SiO2和Fe，含量分別為6.54%、36.56%、35.11%，重選精礦中As含量為4.38%；浮選精礦含金量為48.02 g/t，其它主要成分為Al2O3、SiO2和Fe，含量分別為8.74%、28.84%、20.11%，浮選精礦中As含量為19.48%。兩種精礦產(chǎn)品中都含有一定量的As，尤其在浮選精礦中含量更高，應(yīng)考慮As對精礦產(chǎn)品帶來的不利影響。

5 總 結(jié)

1.某金礦金含量為3.76 g/t，主要以鐵氧化物中的金為主，分布率為53.46%；硫化物中金分布率為18.61%；還有部分金處于裸露和半裸露狀態(tài)，金分布率為23.94%；硅酸鹽中金分布率為3.99%。脈石礦物主要為石英，其次為云母、高嶺石、綠泥石、長石、方解石以及白云石。

2.通過尼爾森重選、硫化礦浮選、硫化再選工藝流程，最終可獲得產(chǎn)率為5.54%，金品位為58.66 g/t，回收率為86.43%的金精礦產(chǎn)品。

3.通過對浮選金精礦和尾礦化學(xué)多元素分析可知，礦石中的As隨著金一同進入精礦產(chǎn)品中，應(yīng)考慮As對精礦產(chǎn)品帶來的不利影響。