甘肅某石英脈型難選金礦石選礦試驗研究

劉國英，劉 江，祖述宇，郭文軍，羅 娜

（1．中鋼集團(tuán) 天津地質(zhì)研究院，天津300181；2．山東黃金集團(tuán) 煙臺設(shè)計研究工程有限公司，山東 煙臺264006）

0 引言

1 礦石性質(zhì)

1．1 礦石的礦物組成

金礦石中的金屬礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦，另有少量的方鉛礦、黃銅礦和自然金。金屬礦物種類簡單，含量較低。脈石礦物主要為石英、長石，次為絹云母、綠泥石及方解石等碳酸鹽礦物，少量的黏土礦物。

1．2 礦石的多元素分析

礦石的多元素分析結(jié)果見表1。

1．3 礦物各粒級金含量

礦石破碎至－2mm時各粒級礦物中金含量分析結(jié)果見表2。

從表2可以看到，樣品粒級主要為粗粒級（－1～＋0．6mm，－0．6～＋0．3mm），金主要集中在粗粒級中（70%），少量分布在細(xì)粒級中。

1．4 各粒級的礦物成分

礦石的礦物成分是按粒級分別在雙目鏡下進(jìn)行鑒定并根據(jù)化學(xué)成分計算的，經(jīng)過了X－射線、差熱分析、光譜分析和光譜視讀器驗證。金礦石粒級礦物成分見表3。

表1 礦石的多元素分析結(jié)果Table 1 Multi－element analysis of the ore

表2 各粒級礦物中金含量分析結(jié)果Table 2 Gold distribution in varied grain sizes

表3 各粒級的礦物成分Table 3 Mineral distribution in varied grain sizes

從表3中可以看出，樣品的主要礦物是石英（占89．5%）和黃鐵礦（占3．0%），并含有少量的白云母、絹云母、綠泥石、方解石、角閃石等。

同時可以看到，黃鐵礦在細(xì)粒級中逐漸增加，而從表2中可以看出，細(xì)粒級中也伴有金含量的增加，呈現(xiàn)出黃鐵礦與金的正相關(guān)關(guān)系，因此推測金與硫化物礦化有關(guān)，細(xì)粒級金的主要載體礦物是黃鐵礦。

1．5 自然金的賦存狀態(tài)

礦石中金的賦存狀態(tài)以包裹金、粒間金和裂隙金3種形式存在。其中裂隙金占比例較大，主要賦存于黃鐵礦和石英的裂隙中；粒間金主要賦存于黃鐵礦、脈石及其他金屬礦物的粒間，這兩部分的金在磨礦過程中都比較容易達(dá)到單體解離或暴露，而被黃鐵礦及脈石礦物包裹的金則較難回收。測定結(jié)果見表4。

（1）四年正月初一日，鑽玉華院撰制玉冊訖，宣詔三官四聖，於上元節(jié)日，並赴七寶瓊臺。（《太上說玄天大聖真武本傳神呪妙經(jīng)註》卷一，《中華道藏》30/530）

2 試驗流程選擇

礦石的物質(zhì)組分研究表明，該礦石是含金石英脈型硫化礦石，金的嵌布粗細(xì)呈不均勻分布，有70%以上集中于粗粒級中，而細(xì)粒級金則主要被黃鐵礦和脈石包裹，難以解離，導(dǎo)致尾礦品位難以降低，所以該礦石屬于較難選礦石。

表4 自然金賦存狀態(tài)測定結(jié)果Table 4 Identification of mative gold occurrence

在研究中，結(jié)合礦石具體特點采取了“重選＋浮選”的工藝流程：對原礦磨至－0．074mm占65%進(jìn)行重選，重選的尾礦直接浮選，然后對浮選尾礦再磨至－0．038mm占96．2%，進(jìn)行二段浮選，最終得到的尾礦中w（Au）＝0．8×10－6，結(jié)果不夠理想。考慮到金的分布狀態(tài)不太均勻，為使細(xì)粒級金礦得到充分解離，采用把金礦細(xì)磨再經(jīng)過一粗三掃的單一浮選流程，取得了較好的效果。單一浮選流程見圖1。

圖1 單一浮選流程Fig．1 Single floatation flow sheet

3 選礦條件試驗

3．1 磨礦細(xì)度試驗

試驗?zāi)康闹饕菫榱藢ふ易罴训摹⒑侠淼哪サV細(xì)度，使得金精礦回收率達(dá)到最高。大量的預(yù)選試驗結(jié)果證明，磨礦細(xì)度太小不利于金礦浮選，故本次試驗采用條件為磨礦細(xì)度－0．074mm占比分別為85%和95%，采用同樣的浮選機（XFD型單槽浮選機），按照圖1流程及試驗條件進(jìn)行試驗（－0．074 mm為變量），試驗結(jié)果見表5。

表5 磨礦細(xì)度條件試驗結(jié)果Table 5 Gold recoveries for varied grain sizes of the ore ground

試驗結(jié)果表明，隨著磨礦細(xì)度增加，精礦的回收率有所增加，尾礦的品位和回收率明顯降低，故選擇磨礦細(xì)度－0．074mm占95%較好。

3．2 捕收劑種類條件試驗

為了考察捕收劑類型對浮選效果的影響，進(jìn)行了不同種類的捕收劑試驗。試驗條件為磨礦細(xì)度－0．074mm占95%，加入礦漿pH值調(diào)整劑Na2CO31 000×10－6，活化劑CuSO4100×10－6，按照圖1流程及條件進(jìn)行試驗，分別加入不同的捕收劑，其中，1號捕收劑為乙黃藥（90×10－6），2號捕收劑為乙黃藥：丁胺黑藥＝2∶1（60×10－6，30×10－6），3號捕收劑為 YF－100（90×10－6），4號捕收劑為乙黃藥：油酸＝1∶2（90×10－6，180×10－6）。對粗精礦的金品位和回收率的影響結(jié)果見圖2。

圖2 捕收劑種類試驗結(jié)果Fig．2 Test of collectors

圖2表明，加入3號和4號捕收劑金的回收率相對高些，但加入4號捕收劑后金的品位大幅下降。由于油酸難溶于水，不易溶解和分散，常需皂化、乳化或加溫方能使用［2］，受限條件比較多。綜合考慮，選擇3號捕收劑YF－100較好。

3．3 碳酸鈉用量試驗

礦漿的pH值是影響浮選效果的重要因素之一，其主要作用在于，造成有利于浮選藥劑的作用條件，改善顆粒表面狀態(tài)和漿體中的離子組成［2］。在不同的pH值條件下，浮選結(jié)果不盡相同。試驗采用碳酸鈉來調(diào)整礦漿的pH值，考察不同的碳酸鈉用量對浮選效果的影響，試驗結(jié)果見圖3。

由圖3可見，當(dāng)碳酸鈉用量選擇1 000×10－6時，精礦中金的回收率和品位達(dá)到最佳效果，故選擇碳酸鈉用量為1 000×10－6。

3．4 活化劑用量試驗

活化劑的主要作用是增加捕收劑吸附固著的區(qū)域，提高捕收劑的浮選活性。硫酸銅是閃鋅礦和黃鐵礦的活化劑，目前廣泛使用，故本次試驗活化劑采 用硫酸銅［2］，考察粗選條件下不同的硫酸銅用量對浮選產(chǎn)生的影響，試驗結(jié)果見圖4。

圖3 碳酸鈉用量試驗結(jié)果Fig．3 Test of varied NaCO4volume for floatation

圖4 硫酸銅用量試驗結(jié)果Fig．4 Test of varied Cu SO4volume for floatation

從圖4可以看出，不加硫酸銅的條件下，金礦的品位和回收率都是最低的，當(dāng)硫酸銅用量＞100×10－6時，金礦的品位下降，而回收率則先上升后又下降。綜合考慮，硫酸銅用量選擇200×10－6較為合理。

3．5 捕收劑用量試驗

考察粗選條件下捕收劑YF－100用量對浮選結(jié)果的影響，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖5。

圖5 捕收劑用量試驗結(jié)果Fig．5 Test of varied collector volume for floatation

試驗結(jié)果（圖5）表明，隨著YF－100用量的增加，粗精礦中金的回收率不斷增加，但金品位不斷下降，這說明隨著捕收劑的增加，精礦的產(chǎn)率不斷增加，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降。綜合考慮，選擇捕收劑YF－100用量以90×10－6為最佳。

3．6 浮選閉路試驗

在上述各項條件試驗的基礎(chǔ)上，對該礦石進(jìn)行了閉路試驗，閉路流程見圖6，試驗結(jié)果見表6。

圖6 閉路試驗流程Fig．6 The closed circuit of floatation test

表6 閉路試驗結(jié)果Table 6 Result of the closed circuit of floatation

從表6可以看出，閉路試驗結(jié)果的精礦中w（Au）＝109．8×10－6，回收率為97．24%，尾礦中w（Au）＝0．5×10－6，指標(biāo)較為理想。

4 結(jié)語

（1）該礦石是含金石英脈型硫化礦石，金的嵌布 粗細(xì)不均勻分布，70%以上集中在粗粒級中，而細(xì)粒級金則主要被黃鐵礦和脈石礦物包裹，難以解離，導(dǎo)致尾礦品位難以降低，所以該礦石屬于較難選礦石。

（2）試驗研究初步對該礦石采用“原礦粗磨－重選－一段浮選－尾礦細(xì)磨－二段浮選”的工藝流程，選別效果不好；而將礦石磨細(xì)再經(jīng)過一粗三掃的單一浮選工藝流程，可獲得較好的技術(shù)指標(biāo)，并且工藝簡單，投資少、成本低。

（3）閉路試驗結(jié)果表明，在磨礦細(xì)度為－0．074 mm占95%的條件下，使用復(fù)合捕收劑YF－100，可以獲得精礦品位為w（Au）／10－6＝109．8×10－6，回收率為97．24%的較好指標(biāo)。

［1］周中定．微細(xì)粒浸染型金礦石選金試驗研究［J］．黃金，2003，24（6）：43．

［2］魏德州．固體物料分選學(xué)［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，2000：365－366．