西藏某金礦石可選性試驗研究

唐應剛崔育濤田 靜王 夏

（1.河南中原黃金冶煉廠有限責任公司；2.河南省黃金資源綜合利用重點實驗室；3.河南省黃金資源綜合利用工程技術研究中心）

金是重要的稀貴金屬，其選礦流程的選擇主要 依據礦石性質和對產品形態的要求來確定。礦石性質包括礦石金品位、金的嵌布粒度及共生關系等；產品形態是指金選廠生產的金產品是以金屬形態（合質金、純金）產出，還是以精礦粉形態產出［1-3］。合理的選金流程應能保證以最低的生產成本來獲得較好的選別指標。

為了確定西藏某金礦石的適宜選礦工藝流程，開展了選礦試驗。

1 礦石性質

1.1 礦石的礦物與化學成分分析

礦石的礦物組成較簡單，主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦，自然金少量，偶見方鉛礦、黃銅礦及輝鉬礦等；非金屬礦物主要為石英，白云母、炭質及碳酸鹽礦物等少量。礦石主要化學成分分析結果見表1。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中有回收價值的元素為金。

1.2 主要礦物的嵌布特征

（1）石英。石英為礦石中含量最大、分布最廣的礦物，以巨晶粒狀為主，粒徑多大于2 mm，細中粒狀少量，晶體裂隙發育，巨晶狀石英晶體間嵌有細中粒石英，表面有鐵染現象。

（2）黃鐵礦。黃鐵礦為礦石中最主要的金屬礦物，也是金的主要載體礦物，多呈自形—半自形晶粒狀產出，大的有1～2 mm，小的僅0.1 mm，一般呈浸染狀分布于石英裂隙或空隙中；部分黃鐵礦裂隙中充填有黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦。

（3）自然金。自然金多呈他形不等粒狀、不規則狀、細脈狀或板條狀，自然金主要充填于石英粒間、空隙和黃鐵礦碎裂中。

1.3 金的相態

礦石中金的化學物相分析結果見表2。

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由表2可知，金在礦石中主要以裸露自然金和硫化物包裹金形式存在。

2 試驗結果與討論

2.1 試驗流程的確定

根據礦石性質，開展了系統的單一浮選、重浮聯合選礦以及氰化浸金試驗［4-5］，結果表明，常規氰化浸出工藝不僅浸出效果不佳（金浸出率為54.59%），而且氰化鈉用量高達6 kg/t；重選+重選精礦氰化浸出工藝金浸出率為71.13%，浸渣金含量高達15 g/t左右；重選+重選尾礦浮選工藝總精礦金品位48.37 g/t、回收率97.14%；單一浮選工藝精礦金品位71.92 g/t、回收率達96.40%。單一浮選工藝不僅精礦品位高，而且流程簡單。因此，本文詳細介紹了單一浮選工藝研究情況。

2.2 條件試驗

條件試驗采用1次粗選流程。

2.2.1 磨礦細度試驗

試驗固定磨礦濃度60%，硫酸用量1 000 g/t，丁基黃藥用量100 g/t，2#油用量40 g/t，試驗結果見表3。

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由表3可知，隨著磨礦細度的提高，粗精礦金品位降低、回收率提高。磨礦細度為-200目57.5%時，浮選粒度較粗，不利于金礦物的懸浮。因而金回收率較低。綜合考慮，確定磨礦細度為-200目76.9%。

2.2.2 調整劑的選擇與用量試驗

基于礦石中金主要為粒間金、裂隙金及硫化物包裹金，黃鐵礦是主要載金礦物，因此，提高金回收率的重點是提高黃鐵礦的可浮性。

黃鐵礦結晶中，2個硫離子成對地組成陰離子團［S2］2-，其尺寸比鐵離子大，位置又在表面上，易受到氧的作用，所以黃鐵礦較易氧化。在磨礦過程中，在一定的酸堿度情況下，黃鐵礦表面易從水中吸取氧生成可溶性化合物，因此，黃鐵礦可浮性與介質的堿度有關。通常，在溶解氧的水溶液中，S22-氧化成SO32-；在堿性介質中，Fe2+會很快氧化成Fe3+，部分SO32-氧化成SO42-，但溶液中也有S2O32-存在。所以，黃鐵礦表面輕度氧化，其可浮性提高，而過度氧化，則可浮性下降。堿性介質將加速其氧化程度，導致礦物表面生成親水性的氫氧化鐵薄膜，使黃鐵礦受到抑制。然而，當礦漿的pH值較低時，黃鐵礦的表面將產生元素硫，可以增強礦物表面的疏水性，有利于黃鐵礦的上浮。

此外，黃藥類捕收劑是黃鐵礦浮選的常用捕收劑，其依賴雙黃藥吸附礦物，而酸性或弱堿性介質有利于雙黃藥的生成，因此，適宜的礦漿pH環境有利于黃鐵礦的回收。據此，選擇硫酸為載金礦物黃鐵礦的活化劑。

硫酸用量試驗固定磨礦濃度60%，磨礦細度-200目76.9%，丁基黃藥用量100 g/t，2#油用量40 g/t，試驗結果見表4。

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由表4可知，隨著硫酸用量的增加，粗精礦金品位和回收率均先升后降。綜合考慮，確定硫酸用量為500 g/t。

2.2.3 捕收劑的選擇與用量試驗

硫化礦捕收劑多為含硫鍵合原子的有機物，基團電負性較小，容易同含d6～d10電子的親硫金屬反應。通常情況下，金屬與藥劑電負性差值的平方越小，鍵合的共價性越大，鍵越牢固，并且極性小而疏水性強，也即捕收性強。因此，硫化礦物常用捕收劑為硫代化合物。硫代化合物類捕收劑種類很多，常見的有黃藥、黑藥、硫氮及硫脲類等。黃藥價格便宜、來源廣泛、使用方便，因此試驗選擇丁基黃藥為黃鐵礦的捕收劑。

有數據表明，在有氧條件下，無論有無乙基黃藥存在，黃鐵礦的動電位都一樣，顯示出黃鐵礦表面吸附的是雙黃藥。所以，雙黃藥的形成和穩定有利于黃鐵礦的浮選。電化學研究表明，由于黃鐵礦晶粒表面由陽、陰離子區鑲嵌組成，陽、陰離子區的并存，使礦物表面吸附的黃藥易氧化成雙黃藥。

丁基黃藥用量試驗固定磨礦濃度60%，磨礦細度-200目76.9%，硫酸用量500 g/t，2#油用量40 g/t，試驗結果見表5。

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由表5可知，隨著丁基黃藥用量增加，粗精礦金品位和回收率均先小幅上升后小幅下降。丁基黃藥用量為100 g/t時粗精礦金品位和回收率均最高。因此，確定丁基黃藥用量100 g/t。

2.3 開路試驗

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在條件試驗基礎上進行了開路試驗，試驗流程見圖1，結果見表6。由表6可知：采用圖1所示的流程處理礦石，可以獲得金品位73.88 g/t、回收率93.44%的金精礦。

2.4 閉路試驗

在開路試驗基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖2，結果見表7。

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由表7可知：采用圖2所示的流程處理礦石，可以獲得金品位71.92 g/t、回收率96.40%的金精礦。

3 結論

（1）西藏某金礦石礦物組成簡單，主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦，自然金少量；非金屬礦物主要為石英，白云母、炭質及碳酸鹽礦物等少量。石英結晶粒度粗大（多大于2 mm），細中粒少量，晶體裂隙發育；黃鐵礦為主要載金礦物，多呈自形—半自形晶粒狀產出，以中粗粒為主，一般呈浸染狀分布于石英裂隙或空隙中；金主要以裸露自然金和硫化物包裹金形式存在，自然金多呈他形不等粒狀、不規則狀、細脈狀或板條狀，自然金主要充填于石英粒間、空隙和黃鐵礦碎裂中。

（2）礦石在磨礦細度為-0.074 mm占76.9%的情況下，采用1粗1精1掃、中礦順序返回流程處理，在粗選硫酸用量500 g/t、丁基黃藥用量100 g/t、2#油用量40 g/t，掃選硫酸用量200 g/t、丁基黃藥用量50 g/t、2#油用量20 g/t的情況下，獲得了金品位71.92 g/t、回收率96.40%的金精礦。該工藝流程簡單、指標理想，可作為設計依據。