青海某低品位金礦石選礦試驗(yàn)研究

熊馨 霸慧文 寇保德 應(yīng)永朋 趙玉卿

摘要：青海某礫巖型低品位金礦石金品位僅0.51 g/t，礦石氧化程度較高，金礦物主要為銀金礦，且粒度微細(xì)。根據(jù)礦石性質(zhì)，進(jìn)行了浮選、搖床重選、尼爾森重選、全泥浸出4種工藝流程探索試驗(yàn)對(duì)比。結(jié)果表明：環(huán)保浸金劑全泥浸出工藝適宜處理該礦石;采用浮選、搖床重選、尼爾森重選工藝，金回收率較低，最高僅為10.72 %。在最佳試驗(yàn)條件下，采用環(huán)保浸金劑全泥浸出工藝，可獲得金浸出率80.94 %的較好指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：低品位金礦石;礫巖型金礦;環(huán)保浸金劑;浮選;重選

中圖分類號(hào)：TD953文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2022）05-0068-04doi：10.11792/hj20220513

隨著金礦資源的不斷開發(fā)，資源稟賦條件好、高品位、易處理金礦越來越少，低品位、難處理金礦已成為黃金礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的熱點(diǎn)。為解決黃金礦山資源保障程度不足的問題，從充分利用資源、提高資源開發(fā)效益的角度考慮，亟需開展低品位、難處理金礦資源開發(fā)利用研究[1-2]。青海某礫巖型金礦石金品位僅0.51 g/t，為查明該礦石可利用性，本文在對(duì)該礦石進(jìn)行詳細(xì)工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，以確定適宜的選礦工藝和所能達(dá)到的選礦指標(biāo)，為礫巖型金礦資源的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及技術(shù)依據(jù)[3-5]。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分及礦物組成

青海某礫巖型金礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，礦石礦物組成分析結(jié)果見表2，金礦物嵌布狀態(tài)分析結(jié)果見表3。

由表1、表2可知：礦石中金品位為0.51 g/t，其他成分含量較低，無綜合回收價(jià)值。礦石中金屬礦物較為簡單，主要為褐鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦及微量銀金礦;脈石礦物主要為石英（玉髓）、絹（白）云母、長石及少量黏土礦物、角礫、巖屑等。

由表3可知：礦石中金主要以裸露及半裸露金的形式存在，分布率為71.19 %;硫化礦物包裹金分布率為15.25 %，碳酸鹽礦物包裹金分布率為10.17 %，褐鐵礦包裹金分布率為3.39 %。

1.2 主要礦物嵌布特征

1）褐鐵礦。褐鐵礦相對(duì)含量為3.5 %，主要以細(xì)脈狀分布，多呈膠體狀態(tài)聚集。褐鐵礦完全交代黃鐵礦，呈黃鐵礦晶形的假象，局部可見交代殘留的黃鐵礦顆粒，褐鐵礦的存在證明了成礦后存在強(qiáng)烈氧化過程，而且被氧化礦物主要為黃鐵礦[4]。

2）黃鐵礦。黃鐵礦相對(duì)含量為0.3 %，粒度在0.01～0.07 mm，呈自形、半自形或他形不規(guī)則粒狀晶形，稀疏浸染狀分布。該礦石中的黃鐵礦已完全被褐鐵礦交代，局部可見少量交代殘留的黃鐵礦呈針點(diǎn)狀分布于褐鐵礦中。

3）銀金礦。由于礦石中金品位較低，礦石光片及人工重砂樣品砂光片在顯微鏡下均未發(fā)現(xiàn)金礦物。通過對(duì)人工重砂樣品砂光片進(jìn)行BPMA自動(dòng)測試，僅找到1粒銀金礦，且粒度極其細(xì)微，僅3 μm左右，包裹于石英中（見圖1）;說明礦石中的金粒度微細(xì)，回收有一定難度。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 選礦工藝探索試驗(yàn)

為確定適宜該礦石的選礦工藝，分別選擇浮選、重選、全泥浸出等方法進(jìn)行探索試驗(yàn)。

2.1.1 浮 選

原礦浮選探索試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知：原礦磨礦至-0.074 mm占82 %， 經(jīng)一次粗選、兩次掃選，所得金粗精礦金品位僅3.57 g/t，金回收率僅4.01 %，尾礦中金回收率為77.68 %。由于原礦氧化程度較高，礦石中金品位較低且粒度微細(xì)，浮選回收效果較差，因此該礦石不適宜選擇浮選工藝回收。

2.1.2 搖床重選

重選較適合處理含金礦物單體解離度較高的金礦石及含金礦物主要為單體自然金、銀金礦的金礦石。原礦搖床重選探索試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知：原礦磨礦至-0.074 mm占82 %，經(jīng)搖床重選獲得的金精礦金品位僅4.28 g/t，金回收率僅10.72 %，原礦中的金未能通過搖床重選實(shí)現(xiàn)富集，因此該礦石不適合采用搖床重選工藝回收。

2.1.3 尼爾森重選

尼爾森選礦機(jī)是基于離心原理的高效離心選礦設(shè)備，在離心力產(chǎn)生的強(qiáng)化重力場內(nèi)，輕重礦物之間的密度差被放大，選別金礦石時(shí)，精礦的富集比可達(dá)到1 000～5 000，并且適用于細(xì)粒金的回收[5-6]。原礦尼爾森重選探索試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知：經(jīng)過尼爾森重選獲得的金精礦1金品位24.80 g/t，但金回收率僅10.30 %，尾礦金品位0.46 g/t、金回收率88.91 %。這說明采用尼爾森選礦機(jī)選別，僅能富集少部分金礦物獲得金精礦，大部分微細(xì)粒金仍然無法得到回收。綜合考慮，該礦石不適合選擇尼爾森重選工藝回收。

2.1.4 全泥浸出

氰化浸出是金礦石提金的主要方法之一，具有浸金效果突出、工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，但氰化尾礦屬于危險(xiǎn)廢物，存在極大的安全隱患[7]。由于該礦山位于高海拔地區(qū)，生態(tài)環(huán)境較為脆弱，因此本次研究采用環(huán)保浸金劑替代氰化物進(jìn)行浸出試驗(yàn)。原礦在磨礦細(xì)度-0.074 mm占 85 %、環(huán)保浸金劑用量700 g/t 的條件下，進(jìn)行全泥浸出探索試驗(yàn)。結(jié)果表明：金浸出率為80.39 %，回收效果較好，該礦石適宜采用全泥浸出工藝處理。

2.2 全泥浸出條件試驗(yàn)

為確定全泥浸出工藝流程最佳條件，進(jìn)一步開展了全泥浸出條件試驗(yàn)，主要考察磨礦細(xì)度、環(huán)保浸金劑用量、浸出時(shí)間對(duì)金浸出率的影響，試驗(yàn)流程見圖5。 試驗(yàn)條件：入浸礦樣100 g，石灰用量5 000 g/t，礦漿pH值11，礦漿濃度40 %，浸出溫度20 ℃，洗滌水用量300 mL，水平振蕩浸出。

2.2.1 磨礦細(xì)度156AF230-4744-4FB5-9CB4-BE0100987910

在環(huán)保浸金劑用量700 g/t、浸出時(shí)間24 h的條件下，進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見圖6。由圖6可知：隨著磨礦細(xì)度的增大，金浸出率逐漸升高后趨于穩(wěn)定;當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm占75 %時(shí)，金浸出率為80.39 %;繼續(xù)增加磨礦細(xì)度，金浸出率提升幅度較小;這說明礦石中部分金由于粒度極其微細(xì)，即便原礦磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm占95 %，仍然因未打開包裹體而無法得到回收。若繼續(xù)增加磨礦細(xì)度，勢必造成能源的大量消耗[8]，增加選礦成本。因此，綜合考慮，選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm占75 %較為適宜。

2.2.2 環(huán)保浸金劑用量

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占75 %、浸出時(shí)間24 h的條件下，進(jìn)行環(huán)保浸金劑用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖7。由圖7可知：隨著環(huán)保浸金劑用量的增加，金浸出率逐漸升高后趨于穩(wěn)定;當(dāng)環(huán)保浸金劑用量為700～900 g/t時(shí)，金浸出率均為80.39 %。因此，環(huán)保浸金劑用量選擇700 g/t即可。

2.2.3 浸出時(shí)間

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占75 %、環(huán)保浸金劑用量700 g/t的條件下，進(jìn)行浸出時(shí)間試驗(yàn)，結(jié)果見圖8。由圖8可知：浸出時(shí)間從8 h延長至24 h，金浸出率提升較為明顯;但從24 h延長至48 h，金浸出率趨于穩(wěn)定。因此，選擇浸出時(shí)間24 h較為適宜。

根據(jù)條件試驗(yàn)，確定原礦環(huán)保浸金劑全泥浸出最佳工藝條件為：磨礦細(xì)度-0.074 mm占75 %，環(huán)保浸金劑用量700 g/t，浸出時(shí)間24 h。在此條件下，可獲得金浸出率80.39 %，浸渣金品位0.10 g/t的較好指標(biāo)。

2.2.4 綜合條件驗(yàn)證試驗(yàn)

綜合上述條件試驗(yàn)所得最佳條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，并在相同條件下進(jìn)行平行試驗(yàn)[9-10]，試驗(yàn)流程見圖9，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7可知：在原礦磨礦至-0.074 mm占75 %、環(huán)保浸金劑用量700 g/t、浸出時(shí)間24 h的最佳試驗(yàn)條件下，可獲得金浸出率80.94 %的浸出指標(biāo)。

3 結(jié) 論

1）青海某礫巖型低品位金礦石氧化程度較高，主要金屬礦物為褐鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦和微量銀金礦，主要脈石礦物為石英（玉髓）、絹（白）云母、長石。礦石中可回收有價(jià)金屬元素為金，其他成分含量較低，無綜合回收價(jià)值。礦石中金主要以裸露及半裸露金形式嵌布，金礦物類型主要為銀金礦，且粒度微細(xì)，對(duì)回收指標(biāo)有一定影響。

2）通過選礦工藝探索試驗(yàn)表明：該礦石采用浮選和重選工藝均不能獲得理想指標(biāo)，金回收率最高僅為10.72 %;采用環(huán)保浸金劑進(jìn)行全泥浸出，金浸出指標(biāo)較好。

3）通過全泥浸出條件試驗(yàn)，確定最佳工藝條件為：磨礦細(xì)度-0.074 mm占75 %，環(huán)保浸金劑用量700 g/t，浸出時(shí)間24 h。在此條件下，可獲得金浸出率80.94 %的較好指標(biāo)。研究結(jié)果可為該類低品位金礦資源的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Study of beneficiation test on a low-grade gold ore from Qinghai

Xiong Xin1，Ba Huiwen2，Kou Baode3，Ying Yongpeng1，Zhao Yuqing1

（1.Geology Ore Testing and Application Center of Qinghai Province;

2.Museum of Natural Resources of Qinghai Province;

3.Qinghai Geological Survey Institute）

Abstract：The gold grade of a low-grade conglomerate gold ore from Qinghai is only 0.51 g/t，and the oxidation degree of the ore is high.The gold minerals in the ore are mainly electrum and the particle size is mirco-fine.According to the ore properties，4 kinds of flowsheets are explored and compared including flotation，table gravity separation，Nelson gravity separation，all-sliming leaching.The results showed that the all-sliming leaching with environmental gold leaching agent is suitable for the ore treatment;flotation，table gravity separation，Nelson gravity separation all have low gold recovery rate，the highest of which is 10.72 %.Under the optimal experimental conditions，the gold leaching rate can be as good as 80.94 % by all-sliming leaching with environmental gold leaching agent.

Keywords：low-grade gold ore;conglomerate gold ore;environmental gold leaching agent;flotation;gravity separation

收稿日期：2021-11-22; 修回日期：2022-03-09

基金項(xiàng)目：青海省重點(diǎn)研發(fā)與轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目（2019-SF-139）;青海學(xué)者資助項(xiàng)目（青人社廳函〔2019〕48號(hào)）

作者簡介：熊 馨（1990—），女，青海西寧人，工程師，從事礦產(chǎn)資源綜合利用研究工作;西寧市城中區(qū)光寧路，青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應(yīng)用中心，810021;E-mail：494739762@qq.com156AF230-4744-4FB5-9CB4-BE0100987910