山東某含碲含碳難處理金礦選礦試驗研究

付玉平，鞏佃濤，祝 沖

（山東黃金歸來莊礦業有限公司，山東 臨沂 273300）

含碳型金礦石是難處理礦石的主要類型之一，在常規浸出過程中，原礦中的固體碳和有機碳因對金氰絡合物有強烈的吸附性而產生碳質物的“劫金”作用，導致常規選冶指標較低，資源無法得到充分利用[1]。山東某金礦原礦工藝類型為微細粒浸染型含碲含碳難處理礦石[2-3]，為提高金的綜合利用率，對該礦石進行了全泥氰化助浸試驗、原礦浮選試驗和原礦焙燒氰化試驗，原礦經氧化焙燒-焙砂氰化浸出，可獲得金回收率90.82%的指標，實現了金的高效回收。

1 礦石性質

1.1 原礦多元素分析及碳物相分析

原礦化學多元素分析結果見表1，碳物相分析見表2。

表1 原礦化學多元素分析結果

表2 原礦碳物相分析結果

由表1可知，該礦石中金品位13.73g/t，銀品位15.81g/t，可在選冶過程中綜合回收，Cu、Pb、Zn、Fe等元素含量均較低，無回收利用價值。由表2可以看出，原礦中石墨碳含量0.31%、有機碳含量0.51%，碳質物的存在不利于金的氰化浸出。

1.2 金元素分布

原礦中的金主要分布在自然金、碲金礦、金銀礦和銀金礦中，其中自然金中金占32.10%，碲金礦中金占29.60%，金銀礦中金占22.90%，銀金礦中金占15.40%。

1.3 金礦物粒度及賦存狀態

根據光片鏡下測定并配合人工重砂分析，該礦石中金礦物粒度以微、細粒金為主，其中＜0.01mm占44.52%，0.01～0.037mm占51.06%，＞0.037mm占4.42%。

檢測原礦中金礦物賦存狀態特征，結果表明：該礦石中金礦物的賦存狀態以粒間金為主，占比58.83%；其次為裂隙金占比22.53%；包裹金占比18.64%，其中脈石包裹金占12.19%，硫化物包裹占6.45%。

1.4 主要礦物嵌布特征

工藝礦物學研究表明，該原礦中金礦物主要有自然金、碲金礦、金銀礦和銀金礦；主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦；主要脈石礦物有石英、長石、絹云母、方解石、白云石等。

黃鐵礦：為礦石中主要金屬硫化物，占礦石礦物相對含量的2.04%，黃鐵礦在礦石中嵌布粒度比較細小，以0.01mm～0.053mm為主，單礦物和選擇性溶金法綜合分析表明：金與黃鐵礦關系不密切。

赤鐵礦：為礦石中比較常見的金屬氧化物，相對含量0.21%，嵌布粒度多在0.037～0.053mm區間，主要呈它形晶粒狀嵌布于脈石粒間及裂隙中，少量赤鐵礦粒度細小，呈針狀、放射狀等形態分布。

2 試驗結果與討論

工藝礦物學研究表明，該礦石屬于貧硫化物微細粒浸染型含碲含碳金礦石，氰化浸出過程中碳質物吸附金氰絡合物產生“劫金”作用，同時，碲化金的存在也對氰化浸出產生不利影響。目前對含碳金礦石的預處理方法主要有浮選脫碳法、抑碳提金法、氧化焙燒法、化學氧化法等方法，綜合考慮，對原礦進行了強化浸出試驗、浮選試驗和原礦焙燒浸出試驗。

2.1 原礦氰化浸出試驗

2.1.1 磨礦細度對浸出影響試驗

為了考察磨礦細度對浸出效果的影響，對原礦進行了磨礦細度浸出試驗，試驗結果見表3。

表3 磨礦細度對浸出影響試驗結果

在浸出礦漿濃度33%、NaCN用量6000g/t、浸出48h的條件下，金的浸出率隨著磨礦細度的提高有上升趨勢，當磨礦細度為-0.074mm占96%時，金的浸出率僅有34.74%，增加磨礦細度至-0.074mm占99%時，金的浸出率并無明顯提高，由試驗數據知，不宜采用全泥氰化直接浸出工藝處理該原礦。

2.1.2 助浸劑強化浸出試驗

為探索常用助浸劑對浸出效果的影響，對原礦分別進行了硝酸鉛、氯酸鈉、過氧化鈣、雙氧水及高錳酸鉀強化浸出試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表4。

表4 助浸劑強化浸出試驗結果

圖1 助浸劑強化浸出試驗流程

結果顯示，在試驗條件下，常用助浸劑對提高該原礦全泥氰化浸出率效果并不明顯。相對來講，KMnO4氧化預處理效果最好，可將原礦浸出率由34.74%提高至38.24%。

2.2 浮選試驗

2.2.1 磨礦細度條件試驗

在自然pH值條件下，考察了不同磨礦細度對浮選指標的影響。試驗流程見圖2，試驗結果見表5所示。

圖2 磨礦細度條件試驗流程

由表5數據可以看出：隨著磨礦細度-0.074mm含量由65%提高到90%，浮選尾礦品位及回收率均變化不大，因此選定磨礦細度為-0.074mm含量占65%作為后續試驗條件。

表5 磨礦細度條件試驗結果

2.2.2 調整劑種類試驗

在磨礦細度-0.074mm含量占65%條件下，進行了不同調整劑對浮選指標影響試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見表6。

圖3 調整劑種類試驗流程

表6 調整劑種類試驗結果

由表6可以看出，在粗選作業中添加上述幾種調整劑，浮選指標變化不大，后續試驗中將不再添加調整劑。

2.2.3 捕收劑用量試驗

采用金礦浮選常規捕收劑丁基黃藥、丁銨黑藥作為選金的組合捕收劑，二者組合比例為2:1，試驗條件及流程同圖2，試驗結果見表7。

表7 捕收劑用量試驗結果

依據捕收劑用量試驗結果，隨著捕收劑用量的增加，浮選尾礦金回收率有所降低，當丁基黃藥+丁銨黑藥用量為（60+30）g/t時，浮選尾礦金回收率最低為52.09%；繼續增加捕收劑用量，浮選尾礦回收率稍有提高，因此確定粗選捕收劑用量為丁基黃藥60g/t，丁銨黑藥30g/t，掃選依次減半添加。

2.2.4 閉路試驗

在粗選最佳磨礦細度及捕收劑最佳用量條件下對原礦進行了浮選閉路試驗，試驗流程如圖4，試驗結果見表8。

圖4 閉路試驗流程

表8 閉路試驗結果

由表8可知，閉路試驗可獲得金品位69.56g/t、金回收率39.62%的金精礦，金精礦產率7.82%。

2.2.5 浮選尾礦細磨浸出

閉路浮選尾礦金品位8.99g/t、金回收率60.38%，這部分金多為連生金或包裹于硅酸鹽礦物及褐鐵礦中的金，采用浮選方法較難回收[4-5]，可采用細磨浸出的方法回收這部分金。通過試驗，確定浮選尾礦浸出條件為：再磨細度-0.074mm占96%、NaCN用量1kg/t、浸出時間36h，浸渣中金品位6.26g/t，回收率30.37%，對原礦回收率18.34%，原礦浮選-浮選尾礦浸出工藝總回收率為57.96%。

2.3 原礦焙燒試驗

焙燒法是處理含碳難處理金礦最傳統且有效的預處理方法[6-7]，原礦經高溫焙燒將碳質物氧化分解，從而消除碳質物“劫金”，達到提高浸出回收率的目的。

試驗采用高溫爐對原礦進行焙燒試驗，并對焙砂進行細磨氰化浸出。焙燒條件為：焙燒原礦粒度-0.074mm占80%，焙燒溫度650℃，焙燒時間4h；焙砂浸出條件為：焙砂再磨細度-0.074mm占95%，浸出礦漿濃度33%，NaCN用量3kg/t，浸出時間36h。原礦細磨后燒失量6.14%，焙砂經細磨后浸出，浸渣品位1.26g/t，金回收率90.82%。

3 結論

（1）山東某原礦金品位13.73g/t，碲金礦中金占29.60%。原礦中有機碳含量0.51%、石墨碳含量0.31%，工藝類型屬貧硫化物微細粒浸染難處理含碲含碳金礦石。

（2）根據礦石的工藝礦物學性質，對原礦分別進行了氰化法、浮選法、浮選-氰化聯合工藝試驗。研究表明：該原礦全泥氰化回收率僅為34.74%；浮選可獲得產率7.82%、品位69.56g/t的金精礦，金回收率39.62%，浮選尾礦經細磨后氰化浸出，浮選-浮選尾礦氰化總回收率57.96%，指標均不理想。

（3）原礦在-0.074mm含量80%的粒度條件下經650℃焙燒4h，焙砂細磨氰化回收率可達90.82%，可有效解決原礦碳質物“劫金”問題。