青海某金銻礦浮金試驗研究

王普蓉

(攀枝花學院資源與環(huán)境工程學院，四川 攀枝花 617000)

原生金-銻礦石中主要金屬礦物主要為輝銻礦，伴生金屬礦物主要為黃鐵礦、砷黃鐵礦等，金常以包裹金或浸染狀賦存于黃鐵礦中[1]，最大限度地富集回收黃鐵礦即可達到有效回收利用金銻礦中金的目的。黃鐵礦和輝銻礦的可浮性都很好，浮選可作為回收載金礦物-黃鐵礦與輝銻礦的主要手段。浮選法分選金銻礦的方法主要有混合浮選與優(yōu)先浮選，且通常金銻混合浮選法獲得的金銻混合精礦金銻分離較難[2]。由于黃鐵礦與輝銻礦的浮選行為相似，因此不管采用哪種浮選方法，金銻礦浮選分選的主要技術難點均在于含銻礦物與黃鐵礦的分離。目前這兩種礦物的浮選分離方案主要有抑銻浮硫和抑硫浮銻，浮金階段的研究重點在于強化黃鐵礦的回收，同時減少輝銻礦的夾雜[3]。浮金抑銻的主要浮選藥劑有捕收劑通常為黃藥類捕收劑；抑制劑主要為硫化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、糊精及氧化劑等[4]；活化劑主要為硫酸、硫酸銅等。

青海某金銻礦金的嵌布粒度極細，原礦金、銻品位很低，礦物組成復雜，屬低品位難選礦石。本文以該金銻礦工藝礦物學研究及其浮選探索性試驗研究結果為基礎，重點研究從金銻礦中浮金的工藝條件及工藝流程，同時考察銻能否在浮金尾礦中獲得較好的回收與富集。

1 試 驗

1.1 試樣及其性質

原礦樣來源于中國青海省，從礦石中挑選有代表性的大塊礦石( 50～100 mm若干塊)用于巖礦鑒定分析礦石中主要礦物組成，其余大塊礦樣經實驗室顎式破碎機和對輥破碎機破碎至-2 mm，采用堆錐法混勻，然后用方格法縮分出試樣用于原礦化學分析和金的物相分析，其余-2 mm礦樣作為試驗原料。

試樣中有用金屬礦物主要為輝銻礦和黃鐵礦，主要脈石礦物為石英、方解石及硅酸鹽礦物。黃鐵礦、輝銻礦與石英細脈緊密共生。金主要是自然金，金粒度極細，-0.037 mm占87.50%，金礦物主要以渾圓狀、角礫狀、乳滴狀包裹在黃鐵礦中。金的存在形式以包裹金為主；部分金以單體金及連生金形式存在；其余金以鱗片狀分散于其他硫化物、脈石、脈石與硫化物顆粒間隙。

原礦化學多元素分析結果見表1，原礦中金的物相分析結果見表2。

表1 試樣的化學多元素分析結果

注：*單位為g/t。

表2 試樣中金的物相分析結果

表1表明：該原礦主要化學組成為SiO2、TFe，其次為Sb、S、As、Al2O3、CaO、MgO、K2O，其中可回收利用的元素為Au(含量為3.50 g/t)、Sb(含量為1.95%)，其他有價元素含量很低，沒有綜合回收價值。

表2表明：原礦磨至-0.074 mm占98.42%時，原礦中單體金較少，各礦物中包裹和分散金較高，它們主要分布在硫化物中。金主要以硫化物包裹金形式存在，占有率達66.29%，連生金和單體金次之，占有率分別為5.71%和18.57%(連生金和單體金占有率總和達24.28%)，而碳酸鹽包裹金及硅酸鹽包裹金占有率較低，分別為1.43%和8.00%(總和9.43%)

工藝礦物學特征表明，試樣中主要有回收利用價值的元素為金和銻，主要有用礦物為黃鐵礦和輝銻礦，大部分金以次顯微包裹金的形式存在于黃鐵礦中。對于金的回收，若先通過細磨方式使得金從硫化物包裹體中暴露出來然后選金，不但會導致整個磨選礦成本高、技術難度大，而且會造成微細粒礦物分選難度大[5]。因此，該礦石中金的回收應主要以黃鐵礦包裹體的形式回收；從主要有用礦物、脈石礦物組成及有用礦物的分選特性出發(fā)，進行的浮選探索性試驗研究表明：該礦石中黃鐵礦的浮選活性極高，難以抑制，因此本文擬采用浮硫抑銻方案，研究該金銻礦浮金的可行性。

1.2 實驗設備及藥劑

試驗礦樣為0.5 kg/次，磨礦用球磨機為XMQ-240×90錐形球磨機，浮選使用XFD系列單槽浮選機。浮選藥劑中硅酸鈉、碳酸鈉、硫酸銅為分析純；Y-89、2#油均為工業(yè)品。2#油以原液形式添加，其他藥劑均配制成水溶液添加；試驗用水為自來水。

1.3 實驗方法

1.3.1 浮金粗選

采用如圖1所示的試驗流程，依次進行了浮選回收金的粗選單因素條件試驗研究，研究目的為確定浮金粗選的最佳磨礦細度和浮選藥劑制度[6]。

圖1 金粗選單因素條件試驗流程

1.3.2 浮金精選

采用如圖2所示的試驗流程，進行了金粗精礦再磨細度研究，研究目的為確定金精選的磨礦細度。

圖2 金粗精礦再磨細度試驗流程

2 實驗結果及討論

2.1 磨礦細度對金粗選的影響

粗選磨礦主要是為了使礦物或礦物集合體在不過磨的情況下，獲得較好的解離，為下一步的粗選準備粒度適宜的原料[6]。本礦石中有用礦物嵌布極細，但是輝銻礦較軟不耐磨，磨礦細度是實現金銻分離的關鍵，因此為獲得粗選最佳選礦指標所對應的粗選磨礦細度，必須首先進行粗選磨礦細度試驗,且初步探索適宜的浮選藥劑種類[7]。

浮選作業(yè)條件。磨礦細度分別為：-0.074 mm占65%、75%、80.32%、86.45%，硅酸鈉用量100 g/t,碳酸鈉用量1 000 g/t， 硫酸銅用量70 g/t，Y89用量40 g/t，2#油用量25 g/t,考察磨礦條件對浮選指標的影響。試驗結果見圖3。

由圖3可知：①粗選磨礦細度試驗所選用的浮選藥劑種類對該原礦浮選金具有較好的適應性；②隨著金粗選磨礦細度的變細，金粗精礦金品位及銻品位呈下降的趨勢；金粗精礦金回收及銻回收率呈增加的趨勢。綜合考慮金粗精礦浮選指標的升降幅度與磨礦成本，浮金粗選最佳磨礦細度為-0.074 mm占80.32%，此時獲得的金粗精礦金品位為27.32 g/t，銻品位為3.43%，金回收率為87.06%，銻回收率為20.08%。

2.2 抑制劑對金粗選的影響

2.2.1 硅酸鈉對金粗選的影響

硅酸鈉是石英及硅酸鹽類脈石的最常用抑制劑，兼有礦泥分散劑的作用，有利于改善浮選效果[8]。在確定金粗選最佳磨礦細度的基礎上，進行硅酸鈉用量試驗研究，浮選作業(yè)條件為：磨礦細度-0.074 mm占80.32%，硅酸鈉用量變化；碳酸鈉用量1 000 g/t，硫酸銅用量70 g/t，Y89用量40 g/t,2#油用量25 g/t。試驗結果見圖4。

由圖4可知：隨著硅酸鈉用量的增加，金粗精礦金品位及銻品位呈增加的趨勢；金粗精礦金回收率及銻回收率呈降低的趨勢。綜合考慮金粗精礦浮選指標的增減幅度與藥劑成本，浮金粗選硅酸鈉最佳用量為150 g/t，此時獲得的金粗精礦金品位為28.97 g/t，銻含量為3.51%，金回收率88.98%，銻回收率為19.35%。

圖3 金粗選磨礦細度試驗結果

圖4 硅酸鈉用量試驗結果

2.2.2 碳酸鈉對金粗選的影響

由于輝銻礦與黃鐵礦(載金礦物)的可浮性相似，因此，浮金時需添加對輝銻礦選擇性抑制效果較好的抑制劑，以改善浮金效果。碳酸鈉作為輝銻礦抑制劑，具有抑制作用好，藥劑條件可控性強的特點[9]。

在確定了金粗選最佳磨礦細度及脈石抑制劑硅酸鈉用量的基礎上，進行了浮金粗選碳酸鈉用量試驗研究，浮選作業(yè)條件為：磨礦細度-0.074 mm占80.32%，硅酸鈉用量150 g/t，碳酸鈉用量變化，硫酸銅用量70 g/t，Y89用量40 g/t，硫酸銅用量60 g/t，2#油用量25 g/t。試驗結果見圖5。

由圖5可知：隨著碳酸鈉用量的增加，金粗精礦金品位呈增加的趨勢，銻品位呈降低的趨勢；金回收率及銻回收率呈降低的趨勢。綜合考慮金粗精礦浮選指標的增減幅度與藥劑成本，浮金粗選碳酸鈉最佳用量為1 200 g/t，此時獲得的金粗精礦金品位為30.89 g/t，銻含量為2.98%,金回收率88.08%，銻回收率為15.25%。

圖5 碳酸鈉用量試驗結果

2.3 活化劑硫酸銅對金粗選的影響

由于碳酸鈉對黃鐵礦(載金礦物)也有一定的抑制作用，因此，浮金時需添加黃鐵礦活化劑以改善浮金效果。硫酸銅是浮硫(金的載體礦物)最常用活化劑[10]，在確定金粗選最佳磨礦細度、金粗選脈石抑制劑硅酸鈉用量、金粗選輝銻礦抑制劑碳酸鈉用量的基礎上，進行浮金粗選硫酸銅量試驗研究，試驗流程見圖1，浮選作業(yè)條件為：磨礦細度-0.074 mm占80.32%，硅酸鈉用量150 g/t，碳酸鈉用量1 200 g/t，硫酸銅用量變化，Y89用量40g/t，2#油用量25 g/t。實驗結果見圖6。

由圖6可知：隨著硫酸銅用量的增加，金粗精礦金品位及銻品位呈降低的趨勢；金粗精礦金回收率及銻回收率呈增加的趨勢。綜合考慮金粗精礦浮選指標的增減幅度與藥劑成本，浮金粗選硫酸銅最佳用量為120 g/t，此時獲得的金粗精礦金品位為30.21 g/t，銻含量為2.83%,金回收率90.98%，銻回收率為15.30%。

2.4 捕收劑Y89對金粗選的影響

Y89是浮硫(載金礦物)捕收劑，具有捕收能力強、選擇性好的特點[11]。在確定了金粗選最佳磨礦細度、金粗選脈石抑制劑硅酸鈉用量、金粗選輝銻礦抑制劑碳酸鈉用量、金粗選活化劑硫酸銅用量的基礎上，進行了浮金粗選Y89用量試驗研究。浮選作業(yè)條件為：磨礦細度-0.074 mm占80.32%，硅酸鈉用量150 g/t，碳酸鈉用量1 200 g/t，硫酸銅用量120 g/t，Y89用量變化，2#油用量25 g/t。試驗結果見圖7。由圖7可知：隨著Y89用量的增加，金粗精礦金品位及銻品位呈降低的趨勢；金粗精礦金回收率及銻回收率呈增加的趨勢。綜合考慮金粗精礦浮選指標的增減幅度與藥劑成本，浮金粗選Y89最佳用量為60 g/t，此時獲得的金粗精礦金品位為29.19 g/t，銻含量為2.69%,金回收率92.74%，銻回收率為15.34%。

圖6 硫酸銅用量試驗結果

圖7 Y89用量試驗結果

2.5 金粗精礦再磨細度試驗

原礦經一段粗選所得金粗精礦金品位為29.19 g/t，但顯微鏡下觀察發(fā)現粗精礦中仍然有大量連生體存在，因此精選階段要獲得更高品位的金精礦，必須對粗精礦再磨以強化單體解離。實驗結果見圖8。

由圖8可知：隨著再磨礦細度的變細，金精礦金品位及銻品位呈先增加后降低的趨勢；金粗精礦金回收率及銻回收率呈下降的趨勢。綜合考慮金精礦浮選指標的增減幅度與再磨成本，金粗精礦的最佳再磨細度為-0.037 mm占95.45%，此時可獲得的金精礦金品位為80.25 g/t，銻含量為5.19%,金回收率80.02%，銻回收率為9.29%。

2.6 浮金全工藝閉路流程試驗

為了進一步確定浮金全工藝流程，開展了浮金全工藝流程試驗研究。最終確定的浮金全工藝流程流程見圖9，獲得的試驗結果見表3。

圖8 金粗精礦再磨細度試驗結果

圖9 浮金全工藝流程

產品產率%品位回收率/%Au/(g/t)Sb/%AuSb金精礦4.0174.464.1985.318.62尾礦95.990.541.8614.6991.38原礦100.003.501.95100.00100.00

表3表明：原礦經在磨礦細度為-0.074 mm目占80.32%時，經一次金粗選，兩次掃選，金粗精礦再磨至-0.037 mm占95.45%時，經三次精選的浮選閉路試驗流程，可獲得產率為4.01%，金品位為74.46 g/t,銻品位為4.19%，金回收率為85.31% ，銻回收率為8.62%的金精礦；產率為95.99%，銻品位為1.86%，金品位為0.54 g/t，銻回收率為91.38%，金回收率為14.69%的浮金尾礦。浮選指標良好，較好地實現了金銻分離。

3 結 論

1) 青海某金銻礦含Au 3.50 g/t，含S 2.38%，含Sb 1.95%,礦石中有用金屬礦物主要為輝銻礦和黃鐵礦，且黃鐵礦是金的主要載體礦物，主要脈石礦物為石英、方解石及鈣、鋁、鎂、鈉等的硅酸鹽礦物。

2) 進行了金浮選實驗研究，確定了金粗選最佳磨礦細度為-0.074 mm占80.32%，金粗選硅酸鈉最佳用量為150 g/t，金粗選碳酸鈉最佳用量為1 200 g/t，金粗選硫酸銅最佳用量為120 g/t,金粗選Y89最佳用量為60 g/t，金精選前的再磨細度為-0.037 mm占95.45%。

3) 最終推薦采用一次粗選，兩次掃選，粗精礦再磨后經三次精選，中礦順序返回的浮選閉路流程作為金浮選的工藝流程，獲得了產率為4.01%，金品位為74.46 g/t,銻品位為4.19%，金回收率為85.31%，銻回收率為8.62%的金精礦。

4) 浮金全流程閉路試驗結果表明：Au在金精礦中得到較好的回收和富集，可作為金精礦產品計價出售；浮金尾礦是進一步回收Sb的良好原料。

[1] 朱從杰，雷霆，張漢平．銻的選礦和冶煉新技術[M].昆明:云南科技出版社，2006:184-189．

[2] 周洪源，黃云平，趙祖喬，等.某卡林型金礦銻金分離試驗研究[J].礦冶工程，2007,27(2):40-46.

[3] 聶光華，劉春龍.微細粒金礦石選礦試驗研究[J].中國礦業(yè)，2006，15(11)：76-82.

[4] 胡熙庚．有色金屬硫化礦選[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1987:99-102．

[5] 王伊杰，文書明，劉丹,等.黃鐵礦包裹金的浮選試驗研究[J].稀有金屬，2015，39(6)：546-553.

[6] 許時.礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1989.

[7] 肖軍輝,文書明.海南鎢鉬多金屬礦選礦試驗研究[J].稀有金屬，2010，34(4)：578-583.

[8] 朱建光.浮選藥劑的化學原理[M].長沙：中南工業(yè)大學出版社,1987:167-170.

[9] 呂光宗，陳新民.龍山金銻礦資源的高效利用[J].礦產保護與利用,2008(6)：38-44.

[10] 于雪.含砷金銻礦的浮選分離研究[D].沈陽：東北大學，2008.

[11] 劉水紅,李成必,曾克文,等.內蒙古某含銀銻復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦選礦試驗研究[J].礦冶，2015，24(1)：6-11.