某金礦浮選藥劑制度優化試驗與生產實踐

周瑞仙

摘要：某金礦選礦系統浮選作業存在礦漿礦化程度較差、泡沫層薄、泡沫虛且載礦效果差的問題，對浮選指標產生負面影響。為了提升浮選指標，減少金屬量損失，開展了浮選藥劑制度優化試驗研究及生產實踐。結果表明：新型捕收劑對該礦石浮選效果較好，選擇性能較強;采用碳酸鈉、硫酸銅、新型捕收劑等組成的新藥劑制度，并通過調整優化，礦漿的礦化程度逐漸轉好，泡沫層變厚且泡沫載礦效果較好，浮選指標明顯提升，在精礦產率略有降低的前提下，精礦金品位提高了1.69 g/t，金回收率提高了1.79百分點，尾礦金品位降低了0.12 g/t，增加了企業的經濟效益。

關鍵詞：金礦;浮選;新型捕收劑;藥劑制度;卡林型

中圖分類號：TD953文章編號：1001-1277（2023）04-0034-05

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20230408

隨著全球金礦資源不斷開采利用，易處理金礦資源儲量日益匱乏^［1-2］，難處理金礦的開發利用已成為當前的研究熱點之一^［3-6］。某礦山位于貴州省黔西南州，為典型的難選冶卡林型金礦，礦石中主要載金礦物為黃鐵礦和毒砂，具有砷碳雜質含量高、金品位低、載金礦物嵌布粒度微細不均等特點，對浮選指標影響極大^［7-9］。近年來，該礦山勘探資源儲量有所增加，但隨著開采深度的不斷增加，礦石性質隨之發生變化，部分礦石金硫比僅為0.4左右，S^2-品位高達7%。在實際生產過程中，浮選泡沫層極薄，泡沫脆性大、易碎、載礦效果差等浮選問題異常突出，對浮選指標產生較大影響。故以該礦石為研究對象，開展浮選試驗研究，結合新型捕收劑（主要成分為高基黃藥，由于專利保護，其他化學組分尚不清楚）進行藥劑制度優化，提升浮選指標，增加經濟效益。

1 礦石性質

原礦化學成分分析結果見表1。由表1可知，礦石中有價元素主要為金，品位4.24 g/t，S^2-品位6.62%，金硫比僅為0.64，有害元素砷、有機碳品位較高，分別為0.69%、1.81%。礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、毒砂，微量磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦;脈石礦物以石英、白云母為主，其次為高嶺石、綠泥石及長石等。載金礦物嵌布粒度極其微細，對磨礦細度要求較高，該礦石選別難度較大。

2 結果與討論

生產現場磨浮工藝為兩段閉路磨礦+兩粗兩精

四掃浮選選別流程（藥劑制度為碳酸鈉4 500 g/t，硫酸銅500 g/t，捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥（385+200）g/t，2號油220 g/t）。為使試驗研究結果對生產現場更具有指導意義，實驗室試驗原礦樣取自現場一段磨礦分級溢流，實驗室再磨后細度為-0.074 mm占90%，因現場原礦需配礦后進行生產，故試驗所取樣品金品位有所波動。

2.1 捕收劑

試驗條件：磨礦細度-0.074 mm占90%，碳酸鈉5 000 g/t，硫酸銅300 g/t，捕收劑（丁基黃藥+丁銨黑藥、新型捕收劑）500 g/t，2號油50 g/t。試驗流程見圖1，試驗結果見表2。

由表2可知，在捕收劑總用量相同的前提下，通過對捕收劑丁基黃藥+丁銨黑藥與新型捕收劑浮選效果對比，新型捕收劑浮選指標均優于現場捕收劑，精礦產率13.20%，精礦金品位15.40 g/t、金回收率48.30%，尾礦金品位0.72 g/t，浮選指標較好。

2.2 碳酸鈉用量

在磨礦細度-0.074 mm占90%、硫酸銅300 g/t、新型捕收劑500 g/t、2號油50 g/t的條件下，考察pH調整劑碳酸鈉用量對浮選效果的影響，試驗流程見圖2，試驗結果見表3。

由表3可知：隨著碳酸鈉用量逐漸增加，精礦產率變化較小，精礦金品位變化也不顯著，金回收率先增加后降低。當碳酸鈉用量為5 000 g/t時，礦漿pH較為適宜。碳酸鈉不僅能調節礦漿pH，對黃鐵礦、毒砂有一定的活化作用，且對礦漿也有一定的分散效果，此外還能消除礦物表面黏附的Ca²⁺、Mg²⁺等有害離子對浮選的影響，從而降低捕收劑用量，利于浮選作業^［10-11］。綜合試驗數據分析，碳酸鈉較佳用量為5 000 g/t。

2.3 硫酸銅用量

在磨礦細度-0.074 mm占90%、碳酸鈉5 000 g/t、新型捕收劑500 g/t、2號油50 g/t的條件下，考察活化劑硫酸銅用量對浮選效果的影響，試驗流程見圖2，試驗結果見表4。

由表4可知：隨著硫酸銅用量逐漸增加，精礦金品位保持在14 g/t左右，精礦產率、金回收率及尾礦金品位均隨硫酸銅用量增加呈上升趨勢。有研究表明，硫酸銅用量過大，不僅對浮選泡沫有一定消泡作用，而且還會同黃藥類捕收劑反應，消耗部分藥劑，造成浮選過程中硫酸銅及黃藥類捕收劑用量增大。同時，由于二者發生反應，減少了銅離子和黃原酸根離子在主要載金礦物黃鐵礦表面的吸附量，故黃鐵礦表面疏水性降低，導致浮選作業回收率降低^［12］。因此，結合試驗數據分析，硫酸銅用量不宜過大，較佳用量為400 g/t。

2.4 新型捕收劑用量

在磨礦細度-0.074 mm占90%、碳酸鈉5 000 g/t、硫酸銅 400 g/t、2號油50 g/t的條件下，考察新型捕收劑用量對浮選效果的影響，試驗流程見圖2，試驗結果見表5。由表5可知：隨著新型捕收劑用量逐漸增加，精礦產率及金回收率也增加，精礦金品位先上升后降低。由于該礦石中有機碳品位高達1.81%，在浮選過程中，碳質物不僅會吸附部分捕收劑，致使捕收劑用量偏大，還會罩蓋在黃鐵礦表面，對其可浮性產生不利影響^［13］。綜合考慮，新型捕收劑較佳用量為520 g/t。

2.5 2號油用量

在磨礦細度-0.074 mm占90%、碳酸鈉5 000 g/t、硫酸銅400 g/t、新型捕收劑520 g/t的條件下，考察起泡劑2號油用量對浮選效果的影響，試驗流程見圖2，試驗結果見表6。由表6可知：隨著2號油用量逐漸增加，精礦產率相對穩定，獲得的精礦金品位及金回收率指標較好;當 2號油用量為75 g/t時，各項浮選指標綜合較優，精礦金品位達21 g/t左右。因此，確定適宜的2號油用量為75 g/t。

2.6 閉路試驗

在條件試驗獲得的最佳工藝參數下，采用兩粗兩精四掃浮選流程進行閉路試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見表7。由表7可知，閉路試驗獲得的精礦產率27.03%，精礦金品位16.70 g/t、金回收率89.44%，尾礦金品位0.73 g/t。

2.7 生產實踐

在前期實驗室試驗研究結果基礎上，結合現場實際生產情況及作業產品取樣分析結果，對采用新型捕收劑的藥劑制度進行了逐步調整優化，生產穩定后，最終生產藥劑用量為碳酸鈉3 500 g/t、硫酸銅400 g/t、新型捕收劑780 g/t、2號油110 g/t，實際藥劑用量與前期實驗室研究結果存在偏差。這是由于生產現場浮選作業泡沫層極薄且不穩定、起泡效果差、作業回收率低、有機碳含量高且還吸附了部分浮選藥劑等，造成二者用量存在偏差。藥劑制度優化前后藥劑用量對比見表8，生產指標對比見表9。

藥劑制度優化后，礦漿的礦化程度逐漸轉好，泡沫層變厚且泡沫載礦效果較好，在精礦產率略有降低的前提下，生產中獲得的精礦金品位18.25 g/t，尾礦金品位0.85 g/t，金回收率83.28%。相比藥劑制度優化前，精礦金品位及金回收率分別提高了1.69 g/t、1.79百分點，尾礦金品位降低了0.12 g/t。

3 結 論

1）某礦石中有價元素主要為金，品位4.24 g/t，S^2-品位6.62%，金硫比僅為0.64，有害元素砷、有機碳品位較高，分別為0.69%、1.81%，該礦石選別難度較大。

2）通過捕收劑浮選效果對比，新型捕收劑對該礦石浮選效果較好，對現場生產礦樣適應性更強，藥劑選擇性較強，獲得的浮選指標較為理想。

3）浮選藥劑制度優化及現場生產調整后，除新型捕收劑外，其余浮選藥劑用量均有所降低，浮選指標明顯提升，生產現場獲得的精礦金品位18.25 g/t，尾渣金品位0.85 g/t，金回收率83.28%。初步估算，按年處理礦量33萬t，原礦金品位4 g/t，黃金價格380元/g計算，累計年增加企業經濟效益超800萬元。

4）由于礦石選別難度大，以及砷、碳等有害元素影響，后續會進一步探索新的工藝流程及藥劑制度，提升浮選指標。

［參 考 文 獻］

［1］ 馮丹丹.2017年度全球黃金資源供需形勢分析［J］.礦產保護與利用，2019，39（1）：150-154.

［2］ 李鵬遠.中國黃金供需預測及對策研究［D］.北京：中國地質大學（北京），2015.

［3］ 陳軍，衛亞儒.難處理含碳金礦石預處理技術研究現狀［J］.黃金，2018，39（12）：59-62.

［4］ 李建政，王軍強.中亞某難處理金礦選冶工藝研究［J］.礦冶工程，2019，39（5）：53-55.

［5］ 彭曉.某含碳高砷微細粒金礦提金工藝研究［D］.昆明：昆明理工大學，2016.

［6］ 姚蘭星，王毓華，何建璋，等.某高砷含碳低品位難選金礦浮選試驗研究［J］.礦冶工程，2018，38（2）：38-42.

［7］ 李國，皮橋輝，韋朝文，等.貴州水銀洞金礦金的賦存狀態［J］.桂林理工大學學報，2019，39（4）：817-829.

［8］ 崔立鳳，田樹國，何美麗.貴州水銀洞含炭細粒浸染型難選冶金礦石選礦試驗研究［J］.礦產綜合利用，2018（4）：37-41.

［9］ 孫忠梅，孫春寶，甘永剛.貴州某卡林型金礦浮選工藝研究［J］.礦產綜合利用，2014（5）：34-37.

［10］ 易正明.某難選金礦的選礦試驗研究［J］.礦業快報，2008（7）：31-33.

［11］ 邢晴晴，明平田，熊召華，等.青海某低品位微細浸染型易泥化難處理金礦選礦試驗研究［J］.黃金，2016，37（11）：46-50.

［12］ 程萬里.黃鐵礦浮選過程中硫酸銅與丁基黃藥的交互作用研究［D］.貴陽：貴州大學，2021.

［13］ 李恒.碳質物對高含碳金礦浮選影響的試驗研究［D］.西安：西安建筑科技大學，2019.

Flotation reagent regime optimization test and its production practice in a gold mine

Zhou Ruixian

（Guizhou Zijin Mining Co.，Ltd.）

Abstract：The flotation operation of the ore-dressing system in a gold mine is challenged by poor slurry enrichment，thin foams layers，and vulnerable foams that don't perform in carrying concentrates.The flotation index is negatively affected.To improve the flotation index and mitigate metal loss，the experimental study to optimize the flotation reagent regime as well as its production practice is carried out.The results show that the new type of collector has a good flotation effect on the ore and is highly selective;the new reagent regime is established by sodium carbonate，copper sulfate，and the new collector.By optimizing the new regime，the enrichment of the slurry becomes better，the foam layer becomes thicker and the concentrate carrying effect is better，significantly improving the flotation index.While the concentrate productivity is slightly lower，the gold grade of the concentrates increases by 1.69 g/t，the gold recovery rate increases by 1.79 percentage points，the gold grade of tailings decreases by 0.12 g/t，and the economic profits are increased.

Keywords：gold ore;flotation;new type collector;reagent regime;carlin type