基于工藝礦物學的某浮選尾礦金的回收試驗研究

盧中博，蔡明明，徐 超，張軍童，秦廣林

（山東黃金礦業科技有限公司選冶實驗室分公司，山東 萊州 261400）

隨著全球黃金需求量的不斷增加以及易處理金礦資源的日益減少，難處理金礦成為黃金產業的主要來源，合理地開發利用難處理金礦對我國黃金產業的可持續發展具有重大意義[1-4]。近幾年，隨著國家對金礦資源綜合利用的重視以及黃金價格方面的優勢，對微細粒嵌布的難選冶礦石和含金尾礦的利用不斷增加，并且取得了可觀的經濟效益和社會效益[5-9]。

本試驗以河南某選礦廠浮選尾礦為研究對象，通過系統的工藝礦物學研究，查清該尾礦的化學組成、礦物組成、粒度分布、載金礦物解離特性及嵌布特性等，為其中金的回收提供理論依據。通過選礦工藝研究，得到符合要求的金精礦，充分回收了其中的金資源[10]。

1 浮選尾礦工藝礦物學性質

1.1 浮選尾礦粒級分析和金分布率分析

對浮選尾礦進行粒級分析和金分布率分析，分析結果見表1。

表1 浮選尾礦粒級分析和金屬分布率分析

從表1可以看出，浮選尾礦中+200目粒級金品位為1.05g/t，產率為33.68%，金的分布率為48.84%，回收價值高。-200目產品中大部分為-400目，-400目含量占浮選尾礦的47.80%，此部分粒度細，較難浮選，回收意義較小。

1.2 浮選尾礦礦物學分析

經電鏡、能譜分析，浮選尾礦中金礦物有自然金、碲金礦、碲金銀礦；另有黃鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物；脈石礦物主要有石英、長石、云母、白云石、高嶺石、整柱石、方解石等。浮選尾礦化學成分分析結果見表2。

從表2可以看出，樣品中金含量為0.74g/t，銀含量為2.11g/t，回收利用潛力大，其他有價金屬元素含量低。

表2 浮選尾礦化學成分分析/%

1.3 金礦物嵌布特征

樣品中金礦物主要以包裹金形式存在，包裹金含量為62.71%（其中單一礦物包裹含量為38.35%，晶間金含量為24.36%），連生金含量為37.29%。尾礦中金礦物嵌布狀態見表3。

表3 樣品中金礦物嵌存狀態分析結果

金礦物主要以脈石共生存在為主，少量與黃鐵礦共生；與黃鐵礦共生金礦物含量為4.15%，與黃鐵礦、鉀長石二連生金礦物含量為12.91%，與鉀長石共生金礦物含量為30.48%，與石英共生金礦物含量為41.74%，其他形式存在的金礦物含量為10.72%。尾礦中金礦物嵌布特征見表4。

表4 樣品中主要金礦物嵌布特征統計表

1.4 尾礦樣品檢測分析結論

從工藝礦物學特征可知，金礦物主要與脈石礦物共生或包裹，該部分金在浮選過程中很難回收，是導致金流失的主要原因。且金礦物主要以包裹金形式存在，包裹金含量為62.71%，因此必須通過進一步磨礦，提高金礦物或硫化礦的解離度以提高金的回收率。

從尾礦粒度篩析可知，-200目產品中大部分為-400目，-400目含量占浮選尾礦的47.80%，此部分粒度細，浮選回收效果差。

2 試驗設備和試驗方法

2.1 試驗設備

試驗設備主要包括：浮選機(XFD-0.75、XFD-1.5、XFD-3.0)、錐形球磨機（RK/ZQMφ240×90）、FX150-GJ-120型平底水力旋流器、泰勒篩、壓濾機、烘箱等。

2.2 試驗方法

浮選尾礦工藝礦物學由TESCAN掃描電鏡(型號VEGA3)提供，實驗室小型試驗采用泰勒篩對浮選尾礦進行分級、+200目產品經錐形球磨機再磨后，用浮選機進行一粗一精兩掃浮選試驗；擴大性試驗采用平底水力旋流器對浮選尾礦進行分級，沉砂經錐形球磨機再磨后，用相同型號浮選機進行一粗一精兩掃浮選試驗。

3 結果與討論

3.1 浮選尾礦分級浮選探索試驗

浮選尾礦采用泰勒篩進行分級，+200目產品再磨后進行浮選試驗，-200目產品直接進行浮選試驗。試驗結果分別如表5和表6所示。

表5 +200目粒級再磨浮選試驗結果

表6 -200目粒級浮選試驗結果

從表5可以看出，浮選尾礦+200目粒級經再磨后進行浮選，隨著磨礦細度的提高，金回收率和精礦品位均提高，當磨礦細度為67.6%和90.2%時，金回收率分別為48.59%和52.76%，金粗精礦品位為16.96g/t和19.00g/t，金回收效果較好。

從表6可以看出，-200目粒級直接進行浮選時，金精礦品位為0.95g/t，回收率為11.64%。另外，從表2浮選尾礦粒級分析可知，-400目粒級含量占47.80%，這部分微細粒在浮選過程中相互夾帶嚴重，浮選回收困難。因此，后續試驗只對浮選尾礦中+200目粒級中的金進行回收。

3.2 +200目粒級磨礦—浮選試驗

3.2.1 浮選條件試驗

通過對+200目粒級進行浮選條件試驗，確定最佳浮選條件為：磨礦細度-200目含量75%，浮選濃度30%，捕收劑異戊基黃藥+丁銨黑藥用量90g/t+35g/t，活化劑硫酸銅+硫酸銨用量35g/t+200g/t，起泡劑用量35g/t，精選段數為一段精選，浮選時間12分鐘，確定浮選流程為一粗兩掃一精工藝。

3.2.2 全流程試驗

在最佳浮選條件下進行全流程試驗，試驗結果見表7。

表7 全流程試驗結果

從表7可以看出，經過一粗一精二掃全流程試驗，得到金精礦品位為24.07g/t，回收率為50.89%的浮選指標。

3.2.3 閉路試驗

按照全流程試驗結果開展閉路試驗，試驗條件和試驗流程見圖1，試驗結果見表8。

圖1 閉路試驗流程圖

表8 閉路實驗結果

經閉路試驗，浮選金精礦品位為15.23g/t，金回收率為63.66%，相對浮選尾礦金回收率31.09%。

3.3 擴大試驗

3.3.1 旋流器分級試驗

為研究尾礦分級再選的可行性，對該浮選尾礦進行擴大試驗研究。擴大試驗浮選尾礦用量100kg，采用平底FX150-GJ-120型水力旋流器對尾礦進行旋流器分級試驗。試驗結果見表9。

表9 旋流器分級試驗結果

從表9可以看出，旋流器沉砂金品位1.09g/t，產率為28.33%，金屬分布率為58.27%。

對比分析旋流器沉砂和泰勒篩+200目產品可以發現，二者性質一致，旋流器沉砂磨礦-浮選試驗直接用上述試驗結論進行。

3.3.2 旋流器沉砂磨礦-浮選試驗

對浮選尾礦旋流器沉砂再磨后開展浮選閉路試驗（浮選條件與3.2.3中條件相同），試驗結果見表10。

表10 閉路試驗結果

經閉路試驗，浮選金精礦品位為15.82g/t，金回收率為61.68%，相對浮選尾礦金回收率為25.73%。

通過擴大試驗，驗證了實驗室試驗結論的可重復性，說明浮選尾礦分級再選具有可行性，為下一步轉向生產應用提供了數據支撐。

4 結論

（1）通過對浮選尾礦進行粒級篩析和金屬分布率分析，+200目粒級金品位為1.05g/t，產率為33.68%，金屬分布率占48.84%，具有再選價值。浮選尾礦中金主要以脈石包裹形式存在，包裹金含量為62.71%，必須通過進一步磨礦使金充分暴露，才能使金回收。

（2）實驗室小型實驗中，浮選尾礦采用泰勒篩進行篩分，+200目粒級再磨，磨礦細度為-200目含量75%，采用一粗一精二掃閉路浮選工藝，可得金精礦品位為15.23g/t，作業回收率為63.66%。

（3）擴大試驗中，浮選尾礦采用平底FX150-GJ-120型水力旋流器（沉砂嘴φ20mm)分級，旋流器沉砂產率28.33%（沉砂+200目含量為84.97%），金品位1.09g/t，分級效果較好。旋流器沉砂再磨，磨礦細度為-200目含量75%，采用一粗一精二掃閉路浮選工藝，可得金精礦品位為15.82g/t，作業回收率為61.68%，總回收率為25.73%（相對浮選尾礦）。