山東某低硫金礦礦石浮選試驗(yàn)研究

我國地大物博，礦產(chǎn)資源豐富，在我國的金礦一般分為砂金和巖金兩種。砂金屬于容易分選的礦石，可通過重選分離的方法進(jìn)行回收。巖金的成分比較復(fù)雜，一般是金礦物以包裹金或浸染狀賦存于黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦等硫化礦中

。硫化礦物是金的良好的載體礦物，是具有比較良好的可浮性的，用浮選的方法對此類的礦石進(jìn)行回收，可以獲得較好的分選效果。本篇文章是煙臺膠東地區(qū)的某低硫金礦礦石為研究對象，采用丁基黃藥和丁胺黑藥作為浮選的捕收劑，通過浮選達(dá)到回收金的目的。

1 礦石基本性質(zhì)

1.1 礦石的礦物組成及特征

1.1.1 礦石礦物組成及含量

金屬礦物：主要以黃鐵礦為主，其他金屬礦物如黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、自然金等次之。脈石礦物：石英是主要的脈石礦物，方解石、絹云母、斜長石、鉀長石及白云石次之。

有了好心情，自然會多喝一些酒。那天也不知道是怎么了，不知不覺，兩瓶白酒、四箱啤酒都被我們消滅掉，我居然依舊頭腦清晰，毫無醉意。包東坡甚至要張羅著換個場子，到歌廳再喝。

1.1.2 主要金屬礦物嵌布特征

為了全面客觀地評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，考查他們的工程實(shí)踐能力，如連接電路、使用儀器、分析解決問題的能力。教師可以針對學(xué)生的平時(shí)實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)考試情況進(jìn)行綜合評價(jià)，兩部分成績各占一半。其中學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)情況考核項(xiàng)目主要包括學(xué)生的出勤、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)成果以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)操作考核內(nèi)容則主要包括電路連接，儀器使用，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)結(jié)論推理等，學(xué)生的最終實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成績由平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績和實(shí)驗(yàn)考試成績綜合評定。這樣的評價(jià)考核機(jī)制可以全面客觀地反應(yīng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，考查學(xué)生的動手能力，以便教師掌握學(xué)生情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)。

1.2 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

1.2.4 原礦物理性質(zhì)

主要有碎裂結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)以及晶粒狀結(jié)構(gòu)。

通過表3的試驗(yàn)結(jié)果我們能夠得到這樣的結(jié)論：隨著捕收劑用量的增加，金精礦的回收率是呈現(xiàn)出先升高然后再降低的趨勢，金精礦的品位呈現(xiàn)出逐漸減低的趨勢，捕收劑用量為80g/t時(shí)，金的回收率最高為84.66%，精礦品位為3.5g/t，綜合考慮浮選指標(biāo)及選礦成本，因此選擇捕收劑用量為80g/t。

主要有塊狀、團(tuán)塊狀、浸染狀、細(xì)脈狀染狀構(gòu)造，其次局部見角礫狀構(gòu)造和膠狀構(gòu)造。

Stars are dense and don’t twinkle, strong wind will blow next day.

選礦工藝劃分為破碎篩分、磨礦浮選及精礦脫水三個部分，各部分的工藝流程描述如下

浮選的濃度是影響浮選效果的重要因素，浮選濃度會對精礦品位和回收率造成影響，浮選濃度過大和過小都會增加到藥劑用量及用水量、用電量。在浮選整個過程中，礦漿濃度在一定條件下，礦漿流量也是一定的。浮選機(jī)臺數(shù)、浮選槽的容積、礦漿的流速是定值，當(dāng)浮選機(jī)的浮選槽里面的浮選濃度有變化時(shí)，槽內(nèi)浮選礦漿的流速、流量和浮選時(shí)間都會產(chǎn)生這樣或者那樣的增大的或者減小的變化，浮選時(shí)間的變化會影響到整個浮選流程，造成精礦品位與精礦回收率的高低變化。在金精礦的浮選過程中，浮選流程的藥物使用量是以一噸礦用多少克為單位來計(jì)算的。在假設(shè)浮選用藥不變的情況下，浮選用藥與浮選濃度的比例就至關(guān)重要。所以浮選過程中的浮選濃度發(fā)生變化，都會對浮選的整個流程造成不利條件而影響浮選指標(biāo)。以下對幾種浮選濃度進(jìn)行對比試驗(yàn)，尋找最佳的浮選濃度。試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度采用-200目占比57%，丁基黃藥用量為100g/t,2#油用量為60g/t，浮選的試驗(yàn)流程和浮選試驗(yàn)條件見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

礦石主要由黃鐵絹英巖化糜棱巖組成，金屬硫化物主要為黃鐵礦，見少量黃銅礦和鉛鋅礦，硫含量0.09%，所以此礦石工業(yè)類型為低硫型金礦石。

闔日月明矣，三才備矣。……日魂為金雞，金雞為華池，……黃水為月魄，月魄為玉兔。[注](宋)曾慥：《道樞》，《正統(tǒng)道藏》據(jù)上海涵芬樓影印本第35冊第20卷《還丹參同篇》，新文豐出版公司，1957年，第338頁。

1.2.1 礦石結(jié)構(gòu)

（3）按基層行政管理人員從事的崗位分類。管理人員中尤以輔導(dǎo)員的研究最多。其次為教學(xué)秘書、檔案管理人員以及其他教輔人員為研究對象。

礦石體重：2.75t/m

，松散系數(shù)：1.78，礦石硬度：f=10～13，礦石含水率：3%。

2 選廠現(xiàn)有工藝

外埠某新建綜合類大學(xué)，建設(shè)規(guī)模龐大、多片區(qū)多標(biāo)段建設(shè)、參加單位眾多、涉及專業(yè)廣、各組團(tuán)精細(xì)化管理需求細(xì)致且建設(shè)要素具有穿插的特點(diǎn)。實(shí)施BIM敏捷小組，選用培育后期的梯隊(duì)成員， 4～5人為一組。后續(xù)吸收外部參建方一起形成敏捷小組，并實(shí)施躍遷方案，支援各沖刺段，間接響應(yīng)項(xiàng)目管理方。采用固定人定崗、跳躍人并發(fā)的模式，并在當(dāng)?shù)毓?wù)署、項(xiàng)目業(yè)主、項(xiàng)目管理方，積極拓展組外交互。同時(shí)，加密任務(wù)期沖刺段劃分，積極鼓勵變更，提升整體管理效益（見圖4、表3）。

選礦工藝流程概述如下：破碎：采用兩段一閉路碎礦流程，破碎產(chǎn)品粒度為0～12mm。磨礦：磨礦采用的是格子型球磨機(jī)和雙螺旋分級機(jī)的一段閉路磨礦流程，分級后的礦漿產(chǎn)品磨礦細(xì)度為-200目占比為60%，溢流濃度為40%左右。浮選：選別作業(yè)采用浮選的選別流程，浮選選用一粗、兩掃、一精的浮選工藝流程，產(chǎn)品為金精礦。脫水：精礦脫水采用濃縮+過濾的兩段脫水流程。浮選精礦經(jīng)18米周邊傳動式濃密機(jī)與板框式壓濾機(jī)脫水后，濾餅含水率≤10%。

3 實(shí)驗(yàn)部分

3.1 磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn)

較為合理的解離度是獲得較高浮選指標(biāo)的關(guān)鍵因素之一

。有用礦物能否單體解離是礦石是否能有效分選的首要的決定因素，未經(jīng)過完全的進(jìn)行解離或者過度的進(jìn)行解離，都會增加浮選流程的難度系數(shù)，降低浮選的技術(shù)指標(biāo)

，磨礦細(xì)度試驗(yàn)是整個選礦試驗(yàn)的基礎(chǔ)

，適宜的磨礦細(xì)度能夠使有用礦物達(dá)到充分的單體解離，同時(shí)能夠節(jié)約選礦的能源消耗，降低選礦成本。因此，在對此礦石進(jìn)行試驗(yàn)之前，首先就要考察的就是磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)的影響。首先進(jìn)行的就是磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，根據(jù)磨礦現(xiàn)場的實(shí)際情況，采用的磨礦細(xì)度是-200目含量的占比。試驗(yàn)條件為:丁基黃藥用量為100g/t,2#油用量為60g/t,浮選濃度為35%，在本次的試驗(yàn)過程中，采用選礦車間磨礦回水進(jìn)行試驗(yàn)，用以保證浮選效果接近現(xiàn)場實(shí)際。浮選的試驗(yàn)流程和浮選試驗(yàn)條件見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

磨礦細(xì)度得到試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦品位基本呈現(xiàn)先增大再減小。從磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果可以看出，浮選細(xì)度為-200目含量57%時(shí)回收率為最高為84.95，隨著細(xì)度的增加，回收率并沒有提高，產(chǎn)率卻隨之提高，這是因?yàn)殡S著磨礦細(xì)度的不斷提高，有用礦物和脈石礦物都會產(chǎn)生大量的細(xì)泥，這些細(xì)泥其中的脈石礦物會包裹在有用礦物表面，并隨著有用礦物一起隨著氣泡上浮成為精礦，從而使精礦的品位得到了降低。因此，選擇最佳磨礦細(xì)度為-200目57%。后續(xù)試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度均采用-200目57%。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)作為自動化控制的執(zhí)行單元，越來越多地運(yùn)用在各種領(lǐng)域中，許多控制領(lǐng)域需要對多臺電機(jī)進(jìn)行同步協(xié)調(diào)控制，如軍事、航空、機(jī)器人控制。特別是近年來，隨著嵌入式技術(shù)和集成化的發(fā)展，其應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，逐漸擴(kuò)展到普通民用行業(yè)，如小型雕刻機(jī)、運(yùn)動轉(zhuǎn)臺等[1]。在應(yīng)用中，對速度、位置的精度控制尤為重要，所以對于電機(jī)的控制要具有實(shí)時(shí)性。隨著電機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，對單個電機(jī)的控制已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。但對于多路電機(jī)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一種高性能低成本的控制系統(tǒng)很有必要。針對這種需求，本文設(shè)計(jì)了一種基于LM3S811的多路電機(jī)控制系統(tǒng)。

3.2 浮選濃度試驗(yàn)

1.2.3 礦石的工業(yè)類型

從浮選濃度試驗(yàn)結(jié)果我們可以看出，精礦品位和回收率隨著濃度的提高，呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢，在浮選濃度在40%時(shí)，回收率和精礦品位達(dá)到最高值，分別為81.93%和2.6g/t。綜合考慮此次試驗(yàn)結(jié)果的浮選的精礦品位和回收率，浮選濃度40%時(shí)浮選效果最好。后續(xù)試驗(yàn)浮選濃度均采用40%。

3.3 藥劑用量試驗(yàn)

丁基黃藥是相對于甲基黃和乙基黃藥來說，捕收能力較強(qiáng)，但是跟戊基黃藥相比的話，其捕收能力就不及戊基黃藥，但是它綜合了捕收能力、選擇性和經(jīng)濟(jì)性，所以它在有關(guān)黃金硫化礦的浮選中被廣泛的應(yīng)用，所以丁基黃藥特別適合于黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦等的浮選。在浮選工藝中，藥劑過量的危害往往容易被忽視。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，浮選藥劑用量過大不僅會造成浮選成本的增加，而且會使浮選指標(biāo)下降。浮選藥劑用量過大主要影響到浮選的以下方面：①選擇性變差。因?yàn)楦∵x藥劑用量過大，會造成有用礦物和脈石礦物一起上浮，這樣造成的后果就是產(chǎn)出的金精礦產(chǎn)品的品位下降。②影響精礦下一流程的浮選。這是因?yàn)楦∵x藥劑用量過大，浮選產(chǎn)出的金精礦產(chǎn)品內(nèi)就會含有大量的浮選藥劑，含有大量的浮選藥劑的產(chǎn)品進(jìn)入到浮選的下一流程，就會造成整個浮選流程內(nèi)的浮選藥劑藥量的累計(jì)，久而久之就會對整個浮選流程產(chǎn)生不利影響。③降低部分礦物的可浮性。這是因?yàn)楦∵x藥劑用量過大，原本能浮或者可浮的有用礦物，在過量的浮選藥劑的影響下，有用礦物表面會產(chǎn)生親水層，而變得不可浮或者不能浮。④造成泡沫發(fā)粘，這是因?yàn)楦∵x藥劑用量過大，產(chǎn)出的金精礦產(chǎn)品中含有大量的浮選藥劑，這些大量的浮選藥劑，是疏水的，造成的后果就是金精礦難以脫水，金精礦含水量大會造成運(yùn)輸困難，同時(shí)晾曬的成本和時(shí)間也會相應(yīng)的增加。⑤浮選成本增加。根據(jù)所選擇的捕收劑丁基黃藥，以最低的用藥量成本和相對合理的藥劑用量，進(jìn)行丁基黃藥的用藥量的對比試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度采用-200目占比57%，2#油用量為60g/t，浮選濃度為40%，掃選藥劑用量依次減半，其他條件和磨礦細(xì)度試驗(yàn)相同，浮選的試驗(yàn)流程和浮選試驗(yàn)條件見圖5，試驗(yàn)的最終結(jié)果見表3。

黃鐵礦：呈自形、半自形晶粒狀，集合體呈塊狀、細(xì)脈狀及浸染狀分布。黃鐵礦形成于成礦晚期，呈灰色-灰黑色，顆粒細(xì)小，多呈脈狀、細(xì)脈狀充填于早期石英脈內(nèi)，數(shù)量較小，但是金品位較高。黃銅礦：銅黃色，呈他形粒狀，常與黃鐵礦共生或伴生，多呈團(tuán)塊狀、點(diǎn)狀少量膠狀產(chǎn)出，有黃銅礦疊加的礦石是主要高品位礦石之一。方鉛礦、閃鋅礦：在礦床中比較少見，只在較富礦段中部可見有閃鋅礦及方鉛礦，多呈星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀與黃鐵礦共生，常包含有明金，是明金產(chǎn)出和富礦段出現(xiàn)的標(biāo)志之一。金礦物：形態(tài)以柱狀和枝叉狀為主，粒狀和角礫狀次之，脈狀較少。顆粒以細(xì)粒和微粒金為主，中粒和粗粒金次之，巨粒金少見。賦存狀態(tài)分為晶隙金、裂隙金和包體金三種形式。

1.2.2 礦石構(gòu)造

3.4 黑藥用量試驗(yàn)

根據(jù)所選擇的捕收劑，考慮加入少量的黑藥作為捕收劑效果可能更好，黑藥在有關(guān)黃金硫化礦的浮選中應(yīng)用較廣泛，是僅次于黃藥的捕收劑。黑藥比黃藥性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解。受到氧化后，與黃藥類似，也可生成“復(fù)黑藥”，“復(fù)黑藥”也是硫化礦捕收劑，與黃藥相比，黑藥的浮選性質(zhì)有兩個主要特點(diǎn)：①捕收力較低，選擇性較高，特別是對硫鐵礦捕收力較小，故在含硫化鐵高的銅及鉛鋅硫化礦浮選中用作優(yōu)先浮選捕收劑，可以得到較好質(zhì)量的精礦，同時(shí)許多種黑藥對金的捕收性能較好；②穩(wěn)定性好，可以在較低pH值下使用不致被迅速分解

。③黑藥同時(shí)有一定的起泡能力，這樣就可以減少浮選油的使用量。試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度采用-200目占比57%，捕收劑丁基黃藥用量為80g/t，2#油用量為60g/t，浮選濃度為40%，浮選的試驗(yàn)流程和浮選試驗(yàn)條件見圖7，浮選試驗(yàn)的最終結(jié)果見表4。

通過丁胺黑藥用量對比試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，加丁胺黑藥比不加丁胺黑藥的試驗(yàn)結(jié)果回收率高，但是加丁胺黑藥過多的話，選擇性就會變差，精礦品位就會降低，丁胺黑藥用量為10g/t時(shí)，浮選效果最好，精礦品位和回收率最高，分別為3g/t和85.23%，因此確定丁胺黑藥用量為10g/t。

（5）全球范圍內(nèi)，自動駕駛技術(shù)研究方向主要集中在環(huán)境感知、決策控制系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)這三大方面，這也是自動駕駛技術(shù)的三大核心技術(shù)。

3.5 浮選閉路實(shí)驗(yàn)

在以上的各種條件浮選實(shí)驗(yàn)和各種最優(yōu)條件的開路實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為了找出整個浮選流程和藥劑制度是否有效，根據(jù)現(xiàn)場的流程一粗一精兩掃，進(jìn)行了閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度采用-200目占比57%，捕收劑丁基黃藥用量為80g/t，2#油用量為60g/t，黑藥用量為10g/t，浮選濃度為40%，試驗(yàn)流程、工藝條件和藥劑制度如圖8，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

通過表5閉路試驗(yàn)結(jié)果可知，采用一次粗選一次精選兩次掃選的工藝流程，丁基黃藥和丁胺黑藥組合使用作為捕收劑，2#油作為起泡劑，閉路試驗(yàn)可獲得的產(chǎn)品為金精礦產(chǎn)率9%，金精礦品位4.3 g/t，金回收率78.18%的金精礦。

4 結(jié)論

（1）山東某低硫金礦金礦石含金0.5克/噸左右，常包含有明金，主要以硫化物包裹金的形式存在，黃鐵礦是其主要的載金礦物。

（2）丁基黃藥用量80g/t和丁胺黑藥用量10g/t組合使用作為捕收劑，2#油作為起泡劑用量70g/t，采用一次粗選一次精選兩次掃選的工藝流程，在條件試驗(yàn)確定的最優(yōu)浮選條件下，浮選濃度40%，磨礦細(xì)度為-200目57%，通過實(shí)驗(yàn)室的閉路試驗(yàn)，可以得到的結(jié)果為，金精礦產(chǎn)率9%，金精礦品位4.3 g/t，金精礦回收率78.18%的。

（3）本次試驗(yàn)的藥劑制度和工藝流程符合現(xiàn)場實(shí)際，取得了相對較好的回收指標(biāo)，鑒于礦石中含有明金的情況，建議浮選作業(yè)前增加重選作業(yè)，選用尼爾森粗選+搖床精選的重選工藝流程。

[1]Badri R, Zamankhan P． Sulphidic refractory gold ore pretreatment by selective and bulk flotation methods[J]． Advanced Power Technology, 2013, 24(1)：512．

[2]Agorhom E A, Skinner W, Zanin M． Influence of gold mineralogy on its flotation recovery in a porphyry coppergold ore [J]． Chemical Engineering Science, 2013, 99(9)： 127．

[3]陶建利，周清波． 貴州某金礦選礦試驗(yàn)研究[J]． 礦冶工程，2013，33(1) ：52．

[4]明平田，夏明強(qiáng)，王萬芳． 提高青海某金礦浮選回收率試驗(yàn)[J]． 現(xiàn)代礦業(yè)，2012，( 4) ： 62．

[5]楊遠(yuǎn)坤．某低品位銅礦石浮選工藝優(yōu)化試驗(yàn)研究[J]．有色金屬(選礦部分 )，2016(2)：14-17．

[6]劉耀青．含金銅硫礦石浮選分離工藝的研究[J]．礦冶， 1995,4(1) ：50-55．

[7]《選礦設(shè)計(jì)手冊》編委會．選礦設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：冶金工業(yè)出版社,2004 ：30-40．

[8]魏德洲． 固體物料分選學(xué)[M]． 北京, 冶金工業(yè)出版社, 2008． 10．

[9]楊遠(yuǎn)坤,廖銀英,呂兵超,岳麗琴，張明．福建某銅礦石選礦試驗(yàn)研究．2019． 06． 004

[10]王勇泉，劉廣義，仁恒，狄寧． 有機(jī)單（雙）硫代磷（膦）酸類化合物的研究進(jìn)展．《化工進(jìn)展》2013．02．05