福建某高硫金礦石的浮選工藝研究

白文書 徐寶金 王智聰 陳 波

（1.福州大學(xué)紫金地質(zhì)與礦業(yè)學(xué)院；2.寶武資源有限公司）

金不僅具有重要的金融價(jià)值，而且是高新技術(shù)業(yè)發(fā)展的重要原材料，還是百姓首飾加工的重要材料［1-3］。

我國金礦資源豐富，但富礦少、貧礦多［4-5］。福建某多金屬高硫金礦石金品位為4.40 g/t、銀品位為60.10 g/t、銅品位為0.46%、硫品位高達(dá)16.00%。探索試驗(yàn)表明，采用石灰抑制黃鐵礦的常規(guī)金銀銅混浮工藝僅能獲得金品位不到8 g/t的精礦，且其中的銀、銅難以達(dá)到計(jì)價(jià)品位；采用低堿銅硫分離工藝可以獲得高銅金精礦和低銅金精礦2個(gè)產(chǎn)品，銀在高銅金精礦中得到有效富集。論文將介紹低堿銅硫分離工藝的研究情況。

1 礦石性質(zhì)

礦石中金屬硫化礦主要為黃鐵礦，其次是黃銅礦，閃鋅礦和毒砂少量。脈石礦物主要是石英，此外還有部分絹云母等。金的主要賦存狀態(tài)為包裹金、裂隙金和粒間金［6］，主要以細(xì)粒和微細(xì)粒存在，與黃鐵礦緊密共生，部分呈不規(guī)則粒狀包裹在黃鐵礦、黃銅礦和石英中，部分以細(xì)粒賦存于黃鐵礦和石英的接觸處和裂隙中。黃鐵礦以片狀、脈狀及塊狀等形式存在于石英中，與黃銅礦、毒砂以及金銀礦關(guān)系密切。黃銅礦部分以條帶狀夾在黃鐵礦和石英間，部分呈不規(guī)則粒狀不均勻分布在黃鐵礦和石英中，與黃鐵礦交代共生。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，XRD圖譜分析結(jié)果見圖1。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表1可以看出，礦石中除金、銀、銅、硫外其他成分沒有回收價(jià)值。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 優(yōu)先浮銅條件試驗(yàn)

優(yōu)先浮銅條件試驗(yàn)采用1次粗選流程，pH調(diào)整劑兼黃鐵礦的抑制劑石灰直接加入球磨機(jī)中。

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度是決定礦石中有用礦物單體解離程度的重要指標(biāo)［7］。磨礦細(xì)度試驗(yàn)固定石灰用量為1 000 g/t、抑制劑HS-1為50 g/t、捕收劑丁銨黑藥為80 g/t、起泡劑2#油為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表2可以看出，磨礦細(xì)度從-0.074 mm70%提高至80%，高銅金粗精礦金品位和回收率均上升，銅、銀指標(biāo)變化不大；繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，高銅金粗精礦金品位和回收率都略有下降，銅、銀品位和回收率下降明顯。因此，確定合適的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%。

2.1.2 石灰用量試驗(yàn)

在銅硫分離浮選工藝中，石灰是黃鐵礦的常用抑制劑和pH調(diào)整劑，石灰用量過大會影響金的回收［8］。因此，確定合適的石灰用量十分重要。石灰用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%、HS-1為50 g/t、丁銨黑藥為80 g/t、2#油為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表3可以看出，隨著石灰用量的增大，高銅金粗精礦銅金銀品位均上升、金回收率先升后降、銅銀回收率均先上升后趨于平穩(wěn)。綜合考慮，確定石灰的適宜用量為1 000 g/t，對應(yīng)的高銅金粗精礦金品位為9.32 g/t、回收率為50.75%。

2.1.3 HS-1用量試驗(yàn)

HS-1是黃鐵礦的新型抑制劑，且基本不影響黃銅礦的可浮性，具有輔助石灰抑硫的作用。HS-1用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%、石灰用量為1 000 g/t、丁銨黑藥為80 g/t、2#油為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表4可以看出，隨著HS-1用量的增大，高銅金粗精礦銅金銀品位上升、回收率先升后降，回收率變化趨勢的拐點(diǎn)在HS-1用量為50 g/t時(shí)，因此，確定HS-1用量為50 g/t。

2.1.4 丁銨黑藥用量試驗(yàn)

丁銨黑藥用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%、石灰用量為1 000 g/t、HS-1為50 g/t、2#油為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表5可以看出，隨著丁銨黑藥用量的增大，高銅金粗精礦銅金銀品位下降、回收率先升后降，回收率變化趨勢的拐點(diǎn)在丁銨黑藥用量為80 g/t時(shí)，因此，確定粗選丁銨黑藥用量為80 g/t。

2.2 浮硫條件試驗(yàn)

前期探索試驗(yàn)表明，浮銅工藝中未回收的金可在浮硫工藝回收富集。浮硫作業(yè)以硫酸銅為黃鐵礦的活化劑［9］，丁基黃藥為捕收劑，2#油為起泡劑。浮硫條件試驗(yàn)以1粗2掃選銅尾礦為給礦，粗選磨礦細(xì)度為-0.074 mm80%、石灰用量為1 000 g/t、HS-1為50 g/t、丁銨黑藥為80 g/t、2#油為20 g/t，掃選1石灰用量為400 g/t、HS-1為50 g/t、丁銨黑藥為20 g/t，掃選2石灰用量為400 g/t、HS-1為20 g/t、丁銨黑藥為20 g/t；硫粗選2#油為40 g/t。

2.2.1 硫酸銅用量試驗(yàn)

硫酸銅用量試驗(yàn)丁基黃藥用量為80 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

從表6可以看出，隨著硫酸銅用量的增大，低銅金粗精礦金品位下降、回收率先上升后總體下降，硫酸銅用量為400 g/t時(shí)的金回收率最高，對應(yīng)的低銅金粗精礦金品位為17.68 g/t、回收率為34.00%。因此，確定粗選硫酸銅用量為400 g/t。

2.2.2 丁基黃藥用量試驗(yàn)

丁基黃藥用量試驗(yàn)硫酸銅用量為400 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

從表7可以看出，隨著丁基黃藥用量的增大，低銅金粗精礦金品位呈先慢后快的下降趨勢、回收率先升后降。綜合考慮，確定粗選丁基黃藥用量為80 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)與開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)工藝流程見圖2，結(jié)果見表8。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表8可以看出，礦石采用圖2的閉路流程處理，最終得到金品位為31.21 g/t、銀品位為598.63 g/t、銅品位為5.34%、金回收率為50.65%、銀回收率為71.24%、銅回收率為82.89%的高銅金精礦，金品位為16.96 g/t、銀品位為69.48 g/t、銅品位為0.36%、金回收率為43.79%、銀回收率為13.15%、銅回收率為8.89%的低銅金精礦，金、銀、銅總回收率分別達(dá)94.44%、84.39%、91.88%，較好地實(shí)現(xiàn)了金、銀、銅、硫的回收，產(chǎn)品中銀、銅品位達(dá)到了計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)論

（1）福建某多金屬高硫金礦石的金品位高達(dá)4.40 g/t，伴生銀、銅品位為60.10 g/t、0.46%，硫含量達(dá)16.56%。礦石中主要硫化礦物為黃鐵礦，其次是黃銅礦，閃鋅礦和毒砂少量；脈石礦物主要是石英，絹云母等少量。

（2）黃鐵礦的新型抑制劑HS-1具有選擇性抑制效果，可以降低銅硫分離浮選的礦漿pH值、減少石灰用量，有利于金、銀富集在高銅金精礦中，可使礦石中伴生的銅、銀達(dá)到產(chǎn)品計(jì)價(jià)要求，極大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）礦石采用1粗2精2掃抑硫浮銅、1粗1精2掃選硫、中礦順序返回閉路流程處理，可獲得金品位為31.21 g/t、銀品位為598.63 g/t、銅品位為5.34%、金回收率為50.65%、銀回收率為71.24%、銅回收率為82.89%的高銅金精礦，金品位為16.96 g/t、銀品位為69.48 g/t、銅品位為0.36%、金回收率為43.79%、銀回收率為13.15%、銅回收率為8.89%的低銅金精礦，金、銀、銅總回收率分別達(dá)94.44%、84.39%、91.88%，較好地實(shí)現(xiàn)了金、銀、銅、硫的回收，產(chǎn)品中銀、銅品位達(dá)到了計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。