某多金屬硫化物石英脈型金礦浮選試驗

王海博 呂 超 趙 軒 李瑞波

（1.太原理工大學(xué)基礎(chǔ)學(xué)院，山西太原030024；2.昆明冶金研究院，云南昆明650031；3.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧沈陽110819）

黃金是具有重要商品價值和經(jīng)濟(jì)價值的戰(zhàn)略資源，在國民經(jīng)濟(jì)和社會進(jìn)步的過程中扮演著重要的角色［1-2］。隨著我國金礦資源的開發(fā)利用，礦石中的金呈細(xì)粒嵌布，礦石組分及伴生元素趨向復(fù)雜，選礦難度加大。2016年我國已查明約1 700 t的黃金資源屬于微細(xì)粒復(fù)雜難選金礦［3-6］，礦石中伴生元素多且礦物間共生關(guān)系復(fù)雜。傳統(tǒng)處理工藝往往資源綜合回收利用率低，經(jīng)濟(jì)價值不顯著，專家學(xué)者們開始重點關(guān)注難處理復(fù)雜多金屬金礦的綜合回收利用，以期通過優(yōu)化金礦浮選技術(shù)，提升金礦資源的開發(fā)利用效率［7］。

某原生金礦礦床類型為多金屬硫化物石英脈型，原礦中金品位為7.06 g/t，主要金屬礦物有自然金、銀黝銅礦、銀鉛礦、方鉛礦、黃銅礦等，脈石礦物有石英、綠泥石、白云石、方解石等。礦石中泥質(zhì)較多，載金礦物復(fù)雜多樣、嵌布粒度細(xì)。針對該礦石的特點，本文采用浮選載金硫化礦物來實現(xiàn)金的預(yù)富集，試驗結(jié)果為該金礦資源的綜合回收利用提供依據(jù)［8］。

1 礦石性質(zhì)

試樣取自某金礦山，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，銅、鉛和金的物相分析分別見表2、表3和表4。

注：帶*單位為g/t。

由上述分析結(jié)果可知，礦石中主要有價元素為Au，品位為7.06 g/t，銀、鉛和銅的含量分別為24.30 g/t、1.189%和0.288%；試樣中的銅以原生和次生硫化銅為主，占總銅的86.81%；鉛主要以硫化鉛的形式存在，含量為79.06%；裸露金及硫化物中的金占總金的94.76%。

進(jìn)一步研究表明，鏡下未發(fā)現(xiàn)顆粒金，自然金以細(xì)粒和微細(xì)粒為主，浸染分布于方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、石英等載金礦物顆粒間、裂隙內(nèi)，礦物間共生關(guān)系密切，難以分離。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 混合粗選條件試驗

鑒于礦石性質(zhì)特點，擬通過浮選載金硫化銅鉛礦物實現(xiàn)金的預(yù)富集。混合粗選試驗流程見圖1。

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗

磨礦細(xì)度是影響浮選指標(biāo)的重要因素。入浮顆粒太粗，礦物單體解離度不夠，脈石礦物夾雜可能導(dǎo)致精礦品位降低，影響有用礦物的回收；入浮顆粒太細(xì)，藥劑選擇性降低，且磨礦過度，綠泥石、白云石等脈石礦物泥化程度增加，產(chǎn)生大量次生礦泥，影響浮選效果。確定磨礦細(xì)度試驗中藥劑用量為石灰1 000 g/t，乙基黃藥30 g/t，2號油30 g/t，結(jié)果見圖2。

從圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增加，銅鉛混合粗精礦中金的品位先升高后降低，回收率先增加后逐漸趨于平緩，這可能是由于磨礦細(xì)度超過60%后，綠泥石、白云石等脈石礦物泥化嚴(yán)重，細(xì)泥罩蓋在載金礦物表面，惡化浮選環(huán)境，最終導(dǎo)致回收率降低。銀的品位及回收率趨勢與金基本一致，此后不再贅述分析。綜合考慮，適宜的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占60%。

2.1.2 石灰用量試驗

一般而言，金礦浮選最佳的pH值為7～9，常用石灰、碳酸鈉來進(jìn)行調(diào)節(jié)礦漿環(huán)境。考慮到石灰是一種廉價、高效的pH調(diào)整劑，同時對黃鐵礦有良好的抑制作用，本次試驗著重考察調(diào)整劑石灰的用量對浮選結(jié)果的影響。試驗條件為磨礦細(xì)度-0.074 mm占60%，乙基黃藥30 g/t，2號油30 g/t，石灰用量試驗結(jié)果見圖3。

由圖3可知，隨著石灰用量的增大，銅鉛混合粗精礦中金的回收率變化不大，但當(dāng)石灰用量超過1 000 g/t時，金的回收率出現(xiàn)驟降，這是由于隨著石灰用量的增加，礦漿pH值增大，對部分含金黃鐵礦表現(xiàn)出一定的抑制作用。綜合考慮金的品位和回收率，確定石灰用量為1 000 g/t，此時混合粗精礦中金的品位為66.57 g/t，金的回收率為93.67%，為下一步精選提供了良好指標(biāo)。

2.1.3 捕收劑用量試驗

對于自然金及其共生硫化礦物的浮選，通常采用硫代化合物（如黃藥、黑藥等）作為捕收劑。金具有良好的可浮性，常被富集到硫化礦精礦中，然后在冶煉過程中回收。結(jié)合國內(nèi)外浮選含金多金屬硫化礦的生產(chǎn)實踐，本次試驗中選用乙基黃藥為捕收劑，其用量試驗條件為磨礦細(xì)度-0.074 mm占60%，石灰1 000 g/t，2號油30 g/t，試驗結(jié)果見圖4。

由圖4可知，隨著粗選乙基黃藥用量從20 g/t提高至30 g/t，混合粗精礦中金的回收率從90.55%提高至93.67%；繼續(xù)增加乙基黃藥的用量，金的回收率變化不明顯，而粗精礦中金的品位下降。因此，確定捕收劑用量為30 g/t。

粗選階段乙基黃藥用量為30 g/t時，粗精礦中金的品位為66.57 g/t，銀的品位為212.21 g/t?？紤]到混合粗精礦中金和銀的品位整體偏低，無法滿足直接冶煉的精礦要求，因此，需要進(jìn)行銅鉛與硫的進(jìn)一步分離試驗，進(jìn)而提高金的品位。

2.1.4 1次精選石灰用量試驗

混合粗選試驗中，由于黃鐵礦大量上浮進(jìn)入精礦，致使金和銀的整體品位偏低。因此，在1次精選試驗中繼續(xù)使用石灰進(jìn)行銅鉛與硫的分離，以實現(xiàn)對黃鐵礦的進(jìn)一步抑制，進(jìn)而提高精礦中金的品位。1次精選石灰用量試驗中添加乙基黃藥10 g/t，2號油20 g/t，試驗結(jié)果見圖5。

從圖5可以看出，混合粗精礦再次經(jīng)過石灰的作用后，大量黃鐵礦被抑制進(jìn)入硫精礦，混合精礦中金和銀的品位得到大幅度提升，石灰抑制效果顯著，實現(xiàn)了銅鉛與硫的有效分離。隨著石灰用量的增加，金的品位出現(xiàn)平緩增長趨勢，回收率則是先緩慢然后急劇下降。綜合考慮，1次精選石灰用量為2 000 g/t，此時浮選指標(biāo)良好。

2.2 閉路試驗

在上述條件試驗的基礎(chǔ)上，對藥劑用量和添加點適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化，確定最佳藥劑制度，在全流程開路試驗的結(jié)果基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗。閉路試驗流程見圖6，結(jié)果見表5。

注：帶*單位為g/t

從表5可以看出，經(jīng)過1粗2精2掃閉路浮選流程，可獲得金品位220.72 g/t、銀品位829.95 g/t，金回收率76.91%和銀回收率84.02%的含金銅鉛混合精礦，此時銅品位9.334%、回收率79.73%，鉛品位34.322%、回收率71.01%，在回收金、銀的同時對礦石中的銅、鉛也進(jìn)行了綜合回收，有價元素得到了充分利用。此外，還獲得了硫品位26.20%、回收率78.90%的硫精礦產(chǎn)品，實現(xiàn)了選礦效益最大化。

3 結(jié) 論

（1）該多金屬硫化物石英脈型金礦中主要有價元素為Au，品位為7.06 g/t，銀、鉛和銅的含量分別為24.30 g/t、1.189%和0.288%；試樣中的銅以原生和次生硫化銅為主，占總銅的86.81%；鉛主要以硫化鉛的形式存在，含量為79.06%；裸露金及硫化物中的金占總金的94.76%。礦石中各礦物間共伴生關(guān)系復(fù)雜，分離困難。

（2）在磨礦細(xì)度-0.074 mm占60%時，采用試驗確定的最佳浮選藥劑制度，經(jīng)過1粗2精2掃閉路浮選流程，可獲得金品位220.72 g/t、銀品位829.95 g/t，金回收率76.91%和銀回收率84.02%的含金銅鉛混合精礦，此時銅品位9.334%、回收率79.73%，鉛品位34.322%、回收率71.01%；此外，還獲得了硫品位26.20%、回收率78.90%的硫精礦產(chǎn)品，實現(xiàn)了礦石中有價元素金、銀、銅、鉛、硫的綜合回收。

（3）該浮選工藝使用單一乙基黃藥作為捕收劑，在石灰的抑制作用下，即可實現(xiàn)良好的浮選預(yù)富集指標(biāo)，流程簡單，有利于實現(xiàn)后續(xù)貴金屬金、銀的綜合回收利用，為該類型含金硫化礦的綜合開發(fā)利用提供參考依據(jù)。