某鉀化蝕變巖型低品位金礦選礦試驗研究①

楊悅增， 劉 慧， 孫其飛， 王路平， 臧文優， 王文輝， 段明銘

（1.山東招金集團有限公司，山東 招遠 265400； 2.山東國環固廢創新科技中心有限公司，山東 招遠 265400； 3.山東招金科技有限公司，山東 招遠 265400）

河北某金礦為鉀化蝕變巖型金礦床，以其不含或少含石英脈而區別于“玲瓏式”金礦床，以其不含或少含黃鐵礦和絹云母等蝕變礦物而區別于“焦家式”金礦床［1-2］。 該金礦出露的淺表礦石風化、氧化程度較高，向下部逐漸為淺氧化礦石，具有埋藏淺、易開采的特點［3］。 國內外多以經濟型的炭漿法、堆浸法［4］處理貧硫化物低品位金礦石，當前該地區正在推進綠色礦山、涵養水源建設，濕法冶金方案不作首選。 為了高效開發利用該礦產資源，本文在工藝礦物學分析基礎上，結合系統浮選工藝試驗［5-9］，以確定該礦石的可選性，探索經濟可行的選礦工藝參數。

1 礦石性質及試驗方法

1.1 礦石性質

河北某金礦淺表礦樣為貧硫化物低品位金礦樣，土黃色，風化、氧化程度較高，主要有價金屬為金，品位1.08 g／t；其他有價金屬元素含量較低，不具工業回收價值；有害元素砷、銻含量少，碳含量0.72%，主要以碳酸鹽形式存在。 金礦物主要以自然金、銀金礦形式產出，金的成色為802.5‰，多呈粒狀、不規則狀賦存在主要載金礦物黃鐵礦和次要載金礦物石英、長石等脈石礦物中。 原礦化學多元素分析結果見表1，礦物組成見表2，金礦物嵌布狀態見表3，金礦物粒度分布特征見表4。

表1 原礦化學多元素分析（質量分數）／%

表2 主要礦物組成（質量分數）／%

表3 金礦物嵌布狀態

表4 金礦物的粒級分布特征

1.2 試驗方案

礦石性質研究結果表明，該礦樣長石含量為67.86%，為鉀化蝕變巖型金礦，受風化、氧化作用，部分蝕變礦物泥化現象重，探索適宜的磨礦細度是分選金礦物、提高選礦指標的關鍵因素。 金礦物以包裹金狀態存在的比率為61.56%，粒徑集中分布在微細粒級中，表面少見覆膜，適宜采用浮選工藝。 因此確定以浮選工藝為試驗方案，探索該礦樣金礦物回收情況。

2 選礦試驗研究

2.1 磨礦細度試驗

適宜的磨礦細度是浮選獲得較高技術經濟指標的關鍵因素：粒度太粗，即使礦物已單體解離，因超過氣泡的浮載能力，也會影響回收效果；粒度過細，泥化改變礦物表面性質而導致細粒選擇性變壞、浮選指標惡化及回收率降低等現象出現。 按圖1 所示流程，進行了磨礦細度條件試驗，結果見圖2。 由圖2 可知，磨礦細度-0.074 mm 粒級含量65%時，金綜合回收指標較好，繼續提高磨礦細度，金回收率小幅提高、粗精礦金品位大幅下降。 選定磨礦細度-0.074 mm 粒級含量65%。

圖1 試驗流程

圖2 磨礦細度對金浮選指標的影響

2.2 硫酸銅用量試驗

該礦樣部分載金礦物有氧化特征，需使用活化劑。磨礦細度-0.074 mm 粒級占65%，按圖1 所示流程進行了活化劑硫酸銅用量探索試驗，結果見圖3。 由圖3可知，添加少量硫酸銅有利于改善礦物可浮性、提高礦粒與氣泡的黏附速度。 隨著硫酸銅用量增加，浮選泡沫穩定性降低、金回收率小幅下降。 硫酸銅適宜用量為50 g／t。

圖3 硫酸銅用量對金浮選指標的影響

2.3 pH 值試驗

礦漿pH 值直接影響礦物表面性質和浮選藥劑的活度，是影響浮選過程的重要因素。 以硫酸或石灰為調整劑，進行了pH 值探索試驗，試驗流程見圖1，結果見圖4。 礦漿pH 值在4.5～9.5 范圍內變化時，粗選精礦產率逐步增加，掃選精礦產率出現增加趨勢。 從圖4可見，隨著礦漿pH 值升高，金品位下降，總回收率波動幅度較小，該礦物適宜在弱酸性至中性環境中浮選。 考慮到酸的危害性，選定礦漿自然pH 值，即pH=6.5。

圖4 pH 值對金浮選指標的影響

2.4 捕收劑種類及用量試驗

捕收劑是一類重要藥劑，通過改變礦物表面性質可提高礦物可浮性，為此進行了捕收劑種類試驗，試驗流程見圖1，結果見表5。 由表5 可知，捕收劑異戊基鈉黃藥對該礦樣金回收效果較好。

表5 捕收劑種類對金浮選指標的影響

對捕收劑異戊基鈉黃藥進行了粗選用量條件試驗，試驗流程見圖1，結果見圖5。 由圖5 可知，隨著異戊基鈉黃藥用量增加，粗選作業回收率逐步增大，精礦金品位降低，在粗選異戊基鈉黃藥用量90 g／t 時，整體回收效果較好，確定粗選捕收劑異戊基鈉黃藥用量為90 g／t。

圖5 粗選異戊基鈉黃藥用量對金浮選指標的影響

2.5 閉路試驗

根據條件試驗確定的適宜工藝參數及藥劑制度進行了閉路試驗，試驗流程見圖6，結果見表6。 經一粗兩掃一精浮選，可獲得產率2.05%、金品位43.47 g／t、金回收率82.70%的金精礦，尾礦金品位0.19 g／t。

圖6 閉路試驗流程

表6 閉路試驗結果

2.6 尾礦檢查

取閉路試驗尾礦進行粒級篩析，結果見表7。 由表7 可知，浮選尾礦金主要損失在＋0.10 mm 粒級和-0.038 mm 粒級中，金屬損失率分別為32.11%和34.73%。對尾礦進行掃描電鏡和光鏡觀測，可知尾礦中主要礦物為長石、石英等脈石礦物，偶見被脈石包裹的黃鐵礦，損失的金礦物主要以脈石包裹的微粒金形態存在，其中長石、石英和鋯石包裹金占比97.51%，赤鐵礦包裹金占比2.49%，金礦物粒徑微細，集中分布在-0.005 mm 粒級，回收成本高、難度大。

表7 尾礦各粒級金屬分布情況

3 結 語

1） 河北某金礦為鉀化蝕變巖型貧硫化物低品位金礦，主要有價元素為金，含量1.08 g／t，其他有價金屬元素含量較低，不具工業回收價值，有害元素含量低。

2） 該金礦石具有較好的可選性，在磨礦細度-0.074 mm 粒級占65%，硫酸銅用量50 g／t、異戊基鈉黃藥總用量135 g／t、2＃油總用量35 g／t 條件下，采用一次粗選兩次掃選一次精選、中礦順序返回的閉路浮選流程，獲得了金精礦金品位43.47 g／t、金回收率82.70%的良好選礦指標。

3） 該金礦長石含量達67.86%，可探索尾礦資源的綜合利用，在生產高附加值產品的同時實現尾礦減量化排放，助力企業長遠發展。