某微細粒難選金礦浮選尾礦無氰提金工藝及流程診斷探討

梁 軍

（甘肅省地質礦產勘查開發(fā)局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050）

隨著我國生產力的不斷發(fā)展，對于各種礦產資源的利用需求與日俱增。我國礦產資源也消耗殆盡。很多礦山屬于貧礦，并且礦石品味比較低。只有在加工提煉后才能作為冶煉原料使用。所以，人們逐漸意識到尾礦提煉的重要性，并開發(fā)研究出了各種尾礦提煉工藝。但是在金礦浮選過程中，往往由于氰化鈉的使用而導致排放物質會對環(huán)境產生不良影響。并且在我國頒布的《中華人們共和國環(huán)境保護稅法》中要求，自2018年1月1日起，對排放危險廢物的企業(yè)收取1000元/t的環(huán)境保護稅。而黃金礦山的氰化浸出尾礦屬于需要環(huán)境保護稅的物質。很多企業(yè)處于保護環(huán)境和減少環(huán)境保護稅繳納金額的目的，對現(xiàn)有的尾礦提煉技術進行了改造，從而形成了目前微細粒難選金礦浮選尾礦無氰提金工藝[1-4]。

1 礦石性質

一般來說，企業(yè)提煉的礦石主要是高含泥、微細粒—超微粒浸染型含碳、砷的極難選冶金礦石。這種礦石主要由毒砂和黃鐵礦組成，并含有少量的閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦。長石、石英、輝石等是其主要的脈石礦物，另外還包括有角閃石、云母、鋯石、綠泥石等，以及少量的碳酸鹽和有機碳。礦石中金主要是細微粒金，一般包裹于黃鐵礦和毒砂中，并呈現(xiàn)顯微和超顯微呈現(xiàn)狀態(tài)。粒徑小于10μm的金粒含量能夠達到40%左右。

2 生產工藝簡介

一般來說，礦山提煉企業(yè)多選用兩段一閉路破碎流程，或選用一段開路兩閉路破碎流程。在兩段一閉路破碎流程中，往往用顎式破碎機進行粗碎，用圓錐破碎機進行細碎，篩分采用圓振篩。溢流型球磨機進行一段磨礦和二段磨礦，但型號有所不同。一段、二段分級設備均為旋流器組，但型號有所不同。一次粗選、兩次精選后在進行兩次掃選即完成浮選工作。在一段開路兩閉路工藝中，往往首先采用破碎機對礦石進行破損，隨后用半自磨+球磨設備進行磨礦，礦石經過篩分后進入浮選工藝，仍然一次粗選、兩次精選后在進行兩次掃選即完成浮選工作。

3 浸出工藝簡介

該廠原本采用氰化鈉炭漿提金工藝。根據實際的生產實踐我們了解到，目前我國的環(huán)保提金劑與氰化鈉均能達到理想的浸出率。所以，企業(yè)完全可以通過采用環(huán)保提金劑來替代氰化鈉對尾礦進行浮選操作。生產工藝流程沒有發(fā)生變化，僅僅是將提金劑替換，生產工藝流程見下圖。提金劑的浮選尾礦浸出指標見下表。

表1 浮選尾礦浸出指標%

圖1 無氰提金工藝流程圖

4 流程考察及分析

4.1 浸出原礦工藝礦物學研究

一般來說，在浸出原礦中偶見包裹金、連生體金。礦中主要含有磁黃鐵礦、黃鐵礦等礦物。毒砂、黃銅礦、閃鋅礦等礦物含量為少量至微量。石英是脈石礦物的主要組成部分，并伴有少量的長石、粘土、絹云母、綠泥石等物質。

原礦的金品位隨著粒度的減小而不斷降低。但是處于-38μm+20μm的原礦除外，這個粒度區(qū)間的礦石的金品位較高。而礦石中的硫品位則隨著粒度的減小，先升高后降低。砷品位隨著粒度的減小呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。一般來說，20μm以上粒級的原礦金品位較高[5,6]。

尾礦中往往也會含有硫元素，一般來說，浸出原礦中的硫化礦物具有粒度極細的特點，硫化礦物主要包括毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦等。并且，粒度均在80μm一下。10μm以下粒級的物質中，有半數以上是毒砂。通過測定浸出原礦中主要硫化礦物的解離度我們可知，20μm以上粒徑的硫化礦物的解離度交叉。這些硫化礦物與石英、長石等脈石礦物連生。有良好解離的細微粒徑級為10μm。我們可以通過顯微鏡和掃描電鏡來了解浸出原礦中金的嵌布狀態(tài)。一般來說，連生體、包裹體等形式是浸出原礦中金的嵌布狀態(tài)。并且我們可以發(fā)現(xiàn)金一般以細微粒的狀態(tài)，被毒砂、石英燈礦物包裹。

4.2 浸出工藝流程考察以及浸渣工藝礦物學研究

對于浸出槽中的礦漿樣品，需要進行炭漿分離后并進行烘干。隨后再對樣品進行檢測。一般來說，金的總浸出率為50%左右，個別浸出槽的金浸出率能夠達到85%。如果浸出槽中的金品位沒有發(fā)生明顯變化，就說明浸出槽已經完成了浸出。根據實際浸出工藝我們發(fā)現(xiàn)，不同粒級的金的浸出程度有所不同。大部分粒級的浸出率能夠達到50%。浸出率最小的粒級為+106μm。

根據實際的浸渣化學多元素分析我們了解到，黃鐵礦和磁黃鐵礦是主要的硫化礦物。石英是主要的脈石礦物。單體金粒可以從浸渣人工套系重砂中發(fā)現(xiàn)，同時也可以發(fā)現(xiàn)方銻金礦和黑鉍金礦等礦石。我們也對毒砂、黃鐵礦等硫化礦物的粒度進行了測定。通過測定結果我們發(fā)現(xiàn)，浸渣中的硫化礦粒度遠遠小于浸出原礦。粒度基本在40μm以下。浸渣中同樣含有黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦等硫化礦物。但是，20μm以上的粗粒級硫化礦物的解離度交叉。主要原因是硫化礦物與石英。云母等買時礦物連生所導致的。一般來說，黃鐵礦的總解離度能達到66.41%，磁黃鐵礦的總解離度能達到54.95%，毒砂的總解離度能達到55.29%。人工淘洗能夠幫助我們查明浸渣中金的損失狀態(tài)。我們通過顯微鏡和掃描電鏡觀察到部分金粒表面附著著暗黑色的覆膜，其余金粒多以連生體、包裹體的形式存在于浸渣中。

5 結果與討論

（1）工藝存在的問題。進出車間往往需要長時間存放尾礦，而尾礦在存放過程中會發(fā)生氧化。這樣，尾礦的浸出指標會比較好。而采用干采方式進行浮選尾礦，會因為給礦粒度不均因、粗顆粒砂石較多等問題導致給礦量、上礦系統(tǒng)、給礦濃度出現(xiàn)波動。過粗的浸出原礦粒度會導致浸出率過低的問題。所以，我們可以通過降低原礦粒度的方法提高浸出指標。但是，由于球磨機設備購買成本及安裝成本都較高，所以會增加企業(yè)投資成本，也容易導致細粒級過磨的問題。部分浸出槽會存在浸出速度過快的問題。

（2）下一步研究方向。企業(yè)可以通過優(yōu)化上礦系統(tǒng)從而保證浸出作業(yè)尾礦提金效率級穩(wěn)定生產。企業(yè)也可以考慮在工藝系統(tǒng)中融入環(huán)保提金工藝給礦方案。為了在保證浮選指標的前提下提高浸出指標，可以盡量提高磨礦細度，對礦廠磨礦浮選工藝進行優(yōu)化。

希望本文所提出的觀點和建議能夠為提高浸出指標指明優(yōu)化方向。