國外某含蛇紋石綠泥石微細(xì)粒難選金礦石選礦試驗(yàn)

朱國慶 杜淑華 夏 亮 吳 磊 余長軍

（安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所，安徽合肥230001）

隨著全球經(jīng)濟(jì)的增長，人們對(duì)金的需求越來越大，全球黃金資源日益減少，如何有效地綜合回收黃金資源，避免資源浪費(fèi)是當(dāng)前黃金選礦技術(shù)發(fā)展的方向。

國外某金礦主要有價(jià)元素為金、銅，銀達(dá)到綜合利用標(biāo)準(zhǔn)。礦石中的金礦物主要呈細(xì)粒、微粒狀，多包裹于金屬礦物與脈石礦物間；脈石礦物中蛇紋石、綠泥石含量較高，易泥化，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)浮選精礦金品位不高，尾礦含金達(dá)1.8～2.0 g/t。在對(duì)礦石性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有浮選工藝流程及藥劑制度進(jìn)行了優(yōu)化，并采用環(huán)保提金劑對(duì)尾礦中的金進(jìn)行了進(jìn)一步回收，最終獲得金綜合回收率94.68%的良好指標(biāo)，研究結(jié)果為該類型金礦資源的有效回收提供了借鑒。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)多元素及金、銅物相分析

對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)多元素及金、銅物相分析，結(jié)果分別見表1、表2、表3。

注：Au、Ag、As的含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中主要有價(jià)元素為金、銅，銀可作為伴生金屬回收；雜質(zhì)成分CaO、MgO、SiO2的含量分別為20.02%、24.30%、28.95%，有害雜質(zhì)As的含量為122.0 g/t。

由表2、表3可知，礦石中47.73%的金以裸露、半裸露金的形式存在，包裹金占52.27%，其中碳酸鹽包裹金和硅酸鹽包裹金較難回收［1-2］；該礦石銅氧化率達(dá)到28.79%，硫化銅占71.21%，按銅礦石自然類型劃分，該礦石屬于混合銅礦石。

1.2 原礦中主要礦物及其含量

經(jīng)X射線衍射定量分析，得到原礦中主要礦物及其含量，結(jié)果見表4。

由表4可知，礦石中金屬礦物主要有黃銅礦、磁鐵礦、黃鐵礦等；脈石礦物主要有白云石、透輝石、蛇紋石、綠泥石、角閃石等。

蛇紋石和綠泥石是對(duì)金銅浮選指標(biāo)有負(fù)面影響的2種主要脈石礦物［3］。蛇紋石在硫化礦的浮選中難以抑制，國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)其可浮性及抑制機(jī)理的研究表明，造成蛇紋石上浮的原因主要有“異相凝聚”、機(jī)械夾帶和蛇紋石的礦相變化；硬度低、易泥化的綠泥石表面具有一定的疏水性，在僅有起泡劑的情況下即可上浮。

1.3 主要礦物特征

經(jīng)光片、薄片顯微鏡鑒定，礦石中銅礦物與金礦物的主要特征如下：

（1）金礦物主要呈微細(xì)粒角礫狀、長角礫狀包裹于黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、墨銅礦、磁鐵礦及脈石礦物間，以粒徑＜0.01 mm的微粒金為主，個(gè)別為+0.01 mm的細(xì)粒金。

（2）礦石中的銅礦物主要為黃銅礦，斑銅礦、輝銅礦、藍(lán)銅礦、銅藍(lán)和墨銅礦少量。黃銅礦主要以細(xì)小他形粒狀包于磁鐵礦內(nèi)；斑銅礦以細(xì)小他形粒狀浸染狀分布，多被細(xì)小磁鐵礦集合體包圍，有的內(nèi)部含有微細(xì)乳滴狀或葉片狀固溶體分離的黃銅礦、輝銅礦，個(gè)別被藍(lán)銅礦、銅藍(lán)交代；墨銅礦以細(xì)小片狀、毛發(fā)狀浸染狀分布。

2 選礦試驗(yàn)研究

根據(jù)礦石性質(zhì)，探索試驗(yàn)進(jìn)行了單一浮選方案、搖床重選—浮選方案、浮選—浸出方案對(duì)比，結(jié)果表明，僅浮選—浸出工藝尾礦金品位低于1 g/t，金綜合回收率大于90%，故對(duì)浮選—浸出工藝條件進(jìn)行研究，試驗(yàn)以金指標(biāo)為評(píng)價(jià)依據(jù)。

2.1 浮選條件試驗(yàn)

浮選條件試驗(yàn)采用1次粗選流程，見圖1。

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為了使有價(jià)礦物充分單體解離，在水玻璃用量為 1 000 g/t、六偏磷酸鈉用量為 2 000 g/t、BK404+戊基黃藥用量為32+60 g/t、松醇油用量為20 g/t的條件下，考察磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，金品位先升高后降低，金回收率呈上升趨勢(shì)，當(dāng)磨礦細(xì)度從-0.074 mm占90%增加到95%時(shí)，金回收率基本不變，但金品位下降明顯，故確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占90%。

2.1.2 六偏磷酸鈉用量試驗(yàn)

抑制劑選擇試驗(yàn)表明，傳統(tǒng)抑制劑水玻璃、羧甲基纖維素單獨(dú)使用對(duì)試樣中的易進(jìn)入精礦中的脈石達(dá)不到有效抑制效果。而微細(xì)粒蛇紋石等容易通過泡沫水的機(jī)械夾帶進(jìn)入精礦的脈石，磷酸鹽通過影響蛇紋石表面Mg2+的溶解平衡和在蛇紋石表面的吸附，共同改變表面電位，對(duì)蛇紋石有分散作用；在提高蛇紋石與黃鐵礦分離選擇性方面，六偏磷酸鈉也有顯著的效果［4-5］。因此，本試驗(yàn)選擇單一六偏磷酸鈉為抑制劑，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占90%、BK404+丁基黃藥用量為32+60 g/t、松醇油用量20 g/t的條件下，考察六偏磷酸鈉用量對(duì)浮選指標(biāo)的影響，結(jié)果見圖3。

由圖3可知，隨著六偏磷酸鈉用量的增加，金精礦金品位逐漸上升，金回收率先增加后減少。綜合考慮金品位和回收率指標(biāo)，確定最佳六偏磷酸鈉用量為2 000 g/t。

2.1.3 捕收劑種類及用量試驗(yàn)

硫化礦物的捕收劑種類較多，捕收能力也各不相同，選擇合適的捕收劑有利于提高浮選指標(biāo)。本試驗(yàn)主要研究BK404、高效捕收劑、1801、煤油與戊基黃藥組合對(duì)浮選指標(biāo)的影響。其中，BK404對(duì)硫化礦選擇性較高；高效捕收劑為河南綠金礦業(yè)科技有限公司研制的新型硫化礦捕收劑，能促進(jìn)微細(xì)粒金的回收；1801除了能捕收硫化礦物，還能促進(jìn)伴生銀的回收；煤油可作為輔助捕收劑，改善粗粒金的疏水性。

2.1.3.1 捕收劑種類試驗(yàn)

試驗(yàn)在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占90%、六偏磷酸鈉用量為2 000 g/t、松醇油用量為20 g/t的條件下，考察BK404+戊基黃藥、1801+戊基黃藥、高效捕收劑+戊基黃藥、煤油+BK404+戊基黃藥4種組合捕收劑對(duì)浮選指標(biāo)的影響，捕收劑用量均為32+60 g/t，最后一組條件輔助捕收劑煤油50 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知，1801+戊基黃藥為組合捕收劑時(shí)，金品位相當(dāng)，金精礦金回收率最高；輔助捕收劑煤油的添加提高了金精礦金品位，但金回收率明顯下降。因此，后續(xù)試驗(yàn)選擇1801+戊基黃藥為捕收劑。

2.1.3.2 1801+戊基黃藥用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占90%、六偏磷酸鈉用量為2 000 g/t、松醇油用量20 g/t條件下，考察1801+戊基黃藥對(duì)金浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可知，隨著1801+戊基黃藥用量的增加，金回收率呈上升趨勢(shì)，金品位呈下降趨勢(shì)，當(dāng)用量從48+90 g/t增加至64+120 g/t時(shí)，金回收率變化不大。因此，確定1801+戊基黃藥用量為48+90 g/t。

2.1.4 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)及開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)，具體條件及流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表5可知，2次粗選、3次掃選、1次精選閉路試驗(yàn)可獲得金品位158.6 g/t、金回收率73.40%的金精礦，其中伴生銅品位8.79%、銅回收率73.75%，銀品位321.8 g/t、銀回收率74.22%。

2.2 浮選尾礦浸出提金試驗(yàn)

2.2.1 提金劑種類試驗(yàn)

隨著全球?qū)Νh(huán)保問題關(guān)注度的提高，氰化物在黃金浸出中的應(yīng)用也受到了限制［7-9］。為了確定合適的環(huán)保浸金藥劑，用氰化鉀及3種環(huán)保提金劑金蟬、綠金、圣的對(duì)浮選尾礦進(jìn)行了浸金效果對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)采用石灰為pH調(diào)整劑，用量為2 000 g/t（pH=12～13），環(huán)保提金劑用量均為3 000 g/t，總共攪拌浸出48 h，試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

由圖7可知，對(duì)上述浮選尾礦，金蟬和綠金的浸金效果與氰化鉀相當(dāng)，圣的的浸金效率最高。因此，選擇圣的為后續(xù)試驗(yàn)的提金劑。

2.2.2 浸出工藝條件試驗(yàn)

閉路浮選試驗(yàn)尾礦圣的浸出試驗(yàn)選擇礦漿濃度為50%和33%，pH調(diào)整劑石灰用量為2 000 g/t（pH=12～13），圣的用量為3 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知，在其他條件相同的情況下，礦漿濃度50%與33%的浸出率相當(dāng)；24 h后浸出率趨于平穩(wěn)。綜合考慮浸出率和處理量，選擇在礦漿濃度為50%、浸出時(shí)間為24 h的條件下，采用圣的對(duì)閉路浮選尾礦進(jìn)行浸金，金浸出率為80.00%，最終金綜合回收率為94.68%。

3 結(jié) 論

（1）礦石中主要有價(jià)元素為金、銅，銀可作為伴生金屬回收；礦石中包裹金占52.27%，且以微粒為主，其中碳酸鹽包裹金和石英硅酸鹽包裹金占總金的26.84%，這部分包裹金較難通過浮選回收。

（2）礦石中脈石礦物主要有透輝石、蛇紋石、綠泥石、白云石等，其中蛇紋石和綠泥石易泥化，對(duì)浮選指標(biāo)會(huì)有負(fù)面影響。

（3）試樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占90%、六偏磷酸鈉用量為2 500 g/t、1801+戊基黃藥用量為40+70 g/t、松醇油用量10 g/t的條件下，采用2次粗選、3次掃選、1次精選浮選閉路流程處理，可獲得金品位158.6 g/t、金回收率73.40%的金精礦，金精礦銅品位8.79%、銅回收率73.75%，銀品位321.8 g/t、銀回收率74.22%，試驗(yàn)指標(biāo)較好。

（4）浮選尾礦采用環(huán)保提金劑圣的浸金，在石灰用量為2 000 g/t（pH=12～13）、圣的用量為3 000 g/t、浸出時(shí)間為24 h時(shí)，金浸出率為80.00%，金的總回收率為94.68%，試驗(yàn)指標(biāo)良好。