微細(xì)粒石英脈型金礦浮選試驗(yàn)研究

潘高產(chǎn),周 菁,朱一民,周玉才,焦科誠(chéng),張曉峰,李天霞,胡婷婷

(湖南有色金屬研究院,湖南長(zhǎng)沙 410015)

·采 選·

微細(xì)粒石英脈型金礦浮選試驗(yàn)研究

潘高產(chǎn),周 菁,朱一民,周玉才,焦科誠(chéng),張曉峰,李天霞,胡婷婷

(湖南有色金屬研究院,湖南長(zhǎng)沙 410015)

針對(duì)某含金量3.05 g/t的微細(xì)粒石英脈型金礦,在礦石性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)條件試驗(yàn)研究了磨礦細(xì)度、調(diào)整劑和捕收劑等對(duì)該金礦浮選的影響,確定了各個(gè)條件的最佳工藝參數(shù);通過(guò)一次粗選四次精選兩次掃選的浮選閉路試驗(yàn),獲得了金品位45.95 g/t、金回收率85.08%的金精礦,較好地實(shí)現(xiàn)了金的高效浮選回收。

微細(xì)粒;石英脈型金礦;浮選

貴州某金礦金含量較低,一般在5 g/t左右,礦體厚度較大,便于開(kāi)采利用,屬大型礦床。該礦石石英含量偏高,金呈微細(xì)粒浸染狀賦存于黃鐵礦、毒砂、含砷黃鐵礦、石英、粘土等礦物中,載金礦物與脈石礦物嵌布關(guān)系復(fù)雜且嵌布粒度極其細(xì)小。這種類(lèi)型金礦在我國(guó)西南地區(qū)較為普遍,如何開(kāi)發(fā)利用該類(lèi)型含金礦石具有重要意義。因此,本文對(duì)該地某微細(xì)粒石英脈型金礦進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室浮選研究。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石組成

1.1.1 化學(xué)組成

礦石化學(xué)多元素分析列于表1,由表1結(jié)果可知,試驗(yàn)礦樣中主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3、CaO、K2O、MgO等;主要有價(jià)元素為Au。

表1 礦石化學(xué)多元素分析 %

1.1.2 礦物組成

礦石主要礦物組成及相對(duì)含量列于表2。由表2可知,礦石中主要硫化礦物有黃鐵礦、毒砂等,硫化礦物含量較低;脈石礦物主要有石英、絹(白)云母、高嶺石、白云石、方解石、赤鐵礦等,石英含量較高。

表2 礦石礦物組成及相對(duì)含量 %

根據(jù)礦石組成分析可知,礦石中石英含量較高,硫化礦物含量偏低,金是唯一的回收對(duì)象,該礦石屬于石英脈型金礦[1]。

1.2 金在礦石中的分布

礦石磨至-0.074 mm占90.00%時(shí)金在礦石中的分布情況列于表3。由表3可知,硫化礦物是主要的載金礦物,金在其中的分布率為81.31%;游離金和硫化礦物中的金易于浮選回收,氧化礦物中的金難以回收利用。

表3 金在礦石中的分布

1.3 主要礦物嵌布特征與粒度特性

1.3.1 金

金主要以自然金形式存在,自然金呈不規(guī)則粒狀、近等軸粒狀、板條狀及片狀等嵌布在礦石中。自然金主要被硫化礦物包裹,部分存在于黃鐵礦、毒砂裂隙,少量存在于硫化礦物和石英間隙,石英中的金主要是包裹金。溶解-2 mm原礦樣500 g,溶渣制片后測(cè)定金的粒度分布列于表4,0.04～0.01 mm、-0.01 mm粒極金的分布率分別為 62.45%、28.07%,因此,礦石中金屬于微細(xì)粒嵌布。礦石光片鏡下統(tǒng)計(jì)顯示,包裹金粒度極細(xì),尤其是石英中包裹金。

表4 金的粒度分布

1.3.2 黃鐵礦

黃鐵礦是主要的載金硫化礦物,它呈自形、半自形和球粒狀嵌布于礦石中,多是星散浸染狀和細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。黃鐵礦分布于脈石礦物間,部分與毒砂形成連晶,還常見(jiàn)微細(xì)粒被石英或粘土包裹。黃鐵礦邊緣一般比較平滑,粒度主要在0.01～0.1 mm之間,以細(xì)粒為主,被脈石包裹者多小于0.02 mm,屬細(xì)、微粒不均勻嵌布。

1.3.3 毒 砂

毒砂是次要的載金硫化礦物,多呈自形、半自形、菱形和針狀嵌布于礦石中,是星散不均勻浸染狀構(gòu)造,部分毒砂被石英等脈石礦物包裹。毒砂邊緣較平直,粒度主要在0.01～0.05 mm之間,屬微、細(xì)粒不均勻嵌布。

1.3.4 石 英

石英是礦石中含量最多的脈石礦物,主要由硅化生成,其中包裹有微粒金,還含有較多的交代殘余及礦物包體。石英顆粒多呈不規(guī)則狀不均勻嵌布,粒度一般在0.01～0.2 mm之間。石英中的金主要是微粒自然金和被包裹硫化礦物連生的金。

2 浮選試驗(yàn)

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在探索試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇Na2CO3用量300 g/t,水玻璃用量400 g/t,Na2S用量150 g/t,Y89用量100 g/t,2#油用量40 g/t進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果列于表5。浮選給礦粒度為-0.074 mm約占90.08%時(shí),獲得了金品位 16.89 g/t、金回收率58.58%的粗精礦。給礦粒度較粗時(shí),載金礦物與脈石礦物單體解離不充分,不利于二者的高效浮選分離;給礦粒度較細(xì)時(shí),浮選礦漿泥化嚴(yán)重,大量脈石細(xì)泥上浮進(jìn)入精礦產(chǎn)品,同時(shí)微細(xì)粒硫化礦物增多,難以浮選回收。因此,選擇-0.074 mm約占90.08%的磨礦細(xì)度進(jìn)行浮選試驗(yàn)。

表5 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2 調(diào)整劑試驗(yàn)

2.2.1 pH調(diào)整劑試驗(yàn)

選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm約占90.08%,水玻璃用量400 g/t,Na2S用量150 g/t,Y89用量100 g/t, 2#油用量40 g/t進(jìn)行pH調(diào)整劑種類(lèi)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果列于表6。從表6試驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)Na2CO3用量300 g/t、pH=8.0時(shí),可以得到金品位16.89 g/t、金回收率58.58%的粗精礦產(chǎn)品,明顯優(yōu)于酸性條件的浮選指標(biāo),這是因?yàn)樵摻鸬V含有較多的堿性鈣鎂化合物,這些堿性化合物與硫酸發(fā)生酸堿反應(yīng)后,致使浮選礦漿體系變得復(fù)雜,不利于載金礦物浮選。Na2CO3可以溶解黃鐵礦表面的氧化物,能夠提高黃鐵礦的可浮性[2],因此,選擇Na2CO3調(diào)節(jié)礦漿pH。Na2CO3用量試驗(yàn)結(jié)果列于表7,從表7試驗(yàn)結(jié)果可知,隨Na2CO3用量增加,粗精礦金品位下降,金回收率升高,綜合考慮,Na2CO3用量為600 g/t較為合適。

表6 pH調(diào)整劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

表7 Na2CO3用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 水玻璃用量試驗(yàn)

該金礦浮選時(shí)含有大量石英、硅酸鹽及鈣鎂化合物等脈石礦泥,為了獲得較高的金精礦品位,并且提高礦漿分散性,采用水玻璃對(duì)脈石礦物進(jìn)行抑制。選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm約占90.08%,Na2CO3用量600 g/t,Na2S用量150 g/t,Y89用量100 g/t, 2#油用量40 g/t進(jìn)行水玻璃用量試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果列于表8。隨水玻璃用量增加,金品位得到提高,水玻璃用量800 g/t時(shí),可以得到金品位18.12 g/t、金回收率60.62%的粗精礦。繼續(xù)增加水玻璃用量,雖然金品位得到提高,但是金回收率卻下降,此時(shí)水玻璃對(duì)硫化礦物或與脈石連生的硫化礦物產(chǎn)生了抑制作用。因此,選擇水玻璃用量800 g/t進(jìn)行浮選試驗(yàn)研究。

表8 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 Na2S用量試驗(yàn)

部分載金硫化礦物表面發(fā)生氧化以及與脈石礦物連生,其可浮性較低,同時(shí)還有部分金存在于氧化礦中,為了綜合回收這些載金礦物,試驗(yàn)考察了Na2S對(duì)該金礦浮選的活化情況。選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm約占90.08%,Na2CO3用量600 g/t,水玻璃用量 800 g/t,Y89用量 100 g/t,2#油用量40 g/t進(jìn)行水玻璃用量試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果列于表9。從表9試驗(yàn)結(jié)果可知,隨Na2S用量增加,金精礦品位輕微下降,金的回收率卻有較大提高,可見(jiàn)Na2S的使用有利于載金礦物上浮。但是當(dāng)Na2S用量達(dá)到600 g/t時(shí),金精礦的金品位和回收率均下降,此時(shí)大量脈石被Na2S活化后上浮,部分硫化礦物受到了Na2S的抑制,因此,Na2S用量要適當(dāng),在提高金回收率的同時(shí),又要盡可能避免脈石礦物被活化后影響金精礦質(zhì)量。所以選擇Na2S用量450 g/t作為該金礦浮選的活化劑。

表9 Na2S用量試驗(yàn)結(jié)果

2.3 捕收劑試驗(yàn)

礦石中載金硫化礦物含量較低,選擇捕收性強(qiáng)選擇性好的硫化礦捕收劑是高效回收有價(jià)元素金的關(guān)鍵。選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm約占90.08%, Na2CO3用量600 g/t,水玻璃用量800 g/t,Na2S用量450 g/t,2#油用量40 g/t進(jìn)行捕收劑種類(lèi)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果列于表10。采用100 g/t ZJ-1捕收劑,獲得了金品位19.68 g/t、金回收率66.98%的粗精礦,明顯優(yōu)于丁基黃藥和 Y89作捕收劑時(shí)的浮選指標(biāo)[3],說(shuō)明ZJ-1對(duì)于該金礦的載金礦物具有更好的捕收選擇性。ZJ-1用量試驗(yàn)結(jié)果列于表11,從表11試驗(yàn)結(jié)果可知,隨ZJ-1用量增加,金品位略有下降,但是金回收率卻明顯增加,可見(jiàn)ZJ-1對(duì)于該金礦具有較強(qiáng)的捕收性。選擇ZJ-1用量80 g/t作為該金礦浮選的捕收劑。

表10 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

表11 捕收劑試驗(yàn)結(jié)果

2.4 浮選閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上,確定磨礦細(xì)度-0.074 mm約占90.08%,Na2CO3用量600 g/t,水玻璃用量800 g/t,Na2S用量450 g/t,ZJ-1用量80 g/t,2#油用量40 g/t的試驗(yàn)條件進(jìn)行一次粗選四次精選兩次掃選的浮選閉路試驗(yàn),試驗(yàn)流程如圖1所示,試驗(yàn)結(jié)果列于表12。通過(guò)閉路試驗(yàn)得到了金品位45.95 g/t、金回收率85.08%的金精礦和金品位0.48 g/t、金回收率14.92%的尾礦,獲得了較好的選礦指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了微細(xì)粒石英脈型金礦中金的高效回收。

表12 浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖1 浮選閉路試驗(yàn)工藝流程

3 結(jié) 論

1.礦石中石英含量較高,硫化礦物含量較少,僅有元素金具有回收價(jià)值,并且載金礦物與脈石礦物嵌布粒度細(xì)小,因此,該礦石屬于微細(xì)粒石英脈型金礦。

2.磨礦細(xì)度 -0.074 mm 約占 90.08%、Na2CO3用量600 g/t、水玻璃用量800 g/t、Na2S用量450 g/t、ZJ-1用量80 g/t,2#油用量40 g/t時(shí),通過(guò)一次粗選四次精選兩次掃選的浮選閉路試驗(yàn),獲得了金品位45.95 g/t、金回收率85.08%的金精礦。

3.載金礦物捕收劑ZJ-1對(duì)該金礦具有較好的捕收性能,其用量低于常見(jiàn)的金礦捕收劑Y89,同時(shí)能夠獲得更好的選礦指標(biāo)。

[1] 胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社, 1992.

[2] 童雄,錢(qián)鑫.高砷金礦浮選除砷研究[J].昆明工學(xué)院學(xué)報(bào), 1994,19(6):116-119.

[3] 周菁.ZJ-1捕收劑浮選難選金的試驗(yàn)研究[J].有色金屬(選礦部分),2006,(6):46-48.

Study on the Flotation Experiment of Micro-fine Quartz Vein Type Gold Ore

PAN Gao-chan,ZHOU Jing,ZHU Yi-min,ZHOU Yu-cai, J IAO Ke-cheng,ZHANGXiao-feng,LI Tian-xia,HU Ting-ting
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

On the basis of the property research of gold ore with the content of 3.05 g/t,the effect and the optimized parameters of the grinding fineness,adjusters,and collectors on the flotation of micro-fine quartz vein type gold ore were studied by conditional experiments;the gold concentrate with 45.95 g/t gold content and 85.08% gold recovery was achieved through one-roughing,four-cleaning and two-scavenging flowsheet,which represented high efficiency of gold recovery.

micro-fine particles;quartz vein type gold ore;flotation

TD923

A

1003-5540(2011)01-0001-04

潘高產(chǎn)(1983-),男,助理工程師,主要從事選礦工藝和浮選藥劑研究。

2010-11-09