某石英脈型含金礦石浮選試驗研究

王 越,于鴻賓

(1.中國黃金集團內蒙古礦業(yè)有限公司; 2.長春黃金研究院有限公司)

中國金礦床的特點是礦床類型較多,包括石英脈型、蝕變碎裂巖型、微細粒浸染型、冰長石-絹云母石英脈型、鐵帽型及矽卡巖型等,其中石英脈型占比高達50 %以上[1]。處理石英脈型金礦石的選礦工藝主要有重選、浮選、原礦全泥氰化、重選+浮選、重選+氰化等,該類型礦床中礦石的顯著特點是金礦物以粗粒金和中粒金為主,因此,采用單一選礦工藝難以實現(xiàn)金的高效回收[2]。礦石中硫化物含量、硫化物與金礦物的共伴生關系是影響其選礦工藝和指標的重要因素[3]。本文以某石英脈型金礦石為研究對象,針對礦石性質特點開展了系統(tǒng)的浮選試驗研究,以期為該資源的開發(fā)利用提供技術支撐。

1 礦石性質

1.1 化學成分分析

礦石化學成分分析結果見表1,由表1可知:該礦石中金品位為2.57 g/t,為礦石中唯一可利用金屬元素;礦石中有害金屬元素含量較低。

表1 礦石化學成分分析結果 %

1.2 物相分析

礦石中碳物相、硫物相和鐵物相分析結果見表2～4。由表2～4可知:礦石中碳物相以石墨碳和碳酸鹽為主,有機碳含量較低。硫物相以硫化物為主,硫酸鹽和自然硫含量較低。鐵物相以黃鐵礦為主,其次為磁鐵礦、菱鐵礦和赤鐵礦,硅酸鹽鐵含量較低。

表2 礦石碳物相分析結果 %

表3 礦石硫物相分析結果 %

表4 礦石鐵物相分析結果 %

1.3 工藝特征分析

礦石中礦物組分測定結果見表5。由表5可知:礦石中金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦和赤鐵礦為主,其中黃鐵礦相對含量為4.82 %;非金屬礦物以石英為主,相對含量為74.88 %,其次為綠石泥、長石、云母和輝石類硅酸鹽礦物,這部分礦物的存在會導致磨礦過程中產(chǎn)生大量次生礦泥。

表5 礦石礦物組分測定結果 %

礦石中金礦物嵌布粒度測定結果見表6。由表6可知:礦石中金礦物粒度以中粒金、細粒金為主,分別占32.09 %、33.37 %,其次為微粒金、粗粒金,分別占23.74 %、9.26 %,巨粒金占1.54 %。綜合物相分析結果和礦物組成可知,該礦石屬于中等硫化物石英脈型含金礦石。

表6 礦石中金礦物嵌布粒度測定結果

2 試驗結果與討論

2.1 流程探索試驗

由于該礦石中含有一定量的粗粒金和巨粒金,為避免該部分金礦物對浮選指標產(chǎn)生影響,開展了原礦單一浮選與原礦重選—重尾浮選對比試驗研究,試驗流程及條件見圖1,試驗結果見表7。由表7可知:采用原礦重選—重尾浮選工藝,重選精礦金品位為351.22 g/t,浮選精礦金品位為8.32 g/t,重選和浮選的金總回收率為91.12 %,尾礦金品位為0.28 g/t,尾礦中金流失率為8.88 %。采用單一浮選工藝,浮選精礦金品位為9.36 g/t,金回收率為85.82 %,尾礦金品位為0.48 g/t,尾礦中金流失率為14.18 %。說明增加重選工藝有助于金的回收。

圖1 探索試驗流程及條件

表7 探索試驗結果

2.2 浮選條件試驗

2.2.1 磨礦細度試驗

磨礦細度決定了有用礦物的單體解離度,直接影響浮選指標[4-6],在生產(chǎn)實踐中具有至關重要的作用。磨礦細度對金礦石浮選指標的影響見圖2。由圖2可知:隨著磨礦細度的增加,金的回收率呈現(xiàn)逐漸增高的趨勢,當-0.074 mm占比為90 %時,浮選精礦金品位為8.32 g/t,金回收率為91.19 %。當磨礦細度-0.074 mm占比進一步增加至95 %時,浮選精礦金品位大幅降低。因此,確定最佳磨礦細度為-0.074 mm占比90 %。

圖2 磨礦細度試驗結果

2.2.2 分散劑種類及用量試驗

浮選分散劑主要用于改變礦物表面性質,擴大有用礦物與脈石礦物之間的浮選性質差異,提高分選效率[7-8]。由于本文研究的礦石中含有綠泥石和云母類易泥化硅酸鹽礦物,為此考察碳酸鈉和水玻璃對分選指標的影響,試驗結果見圖3、圖4。由圖3可知,添加碳酸鈉和水玻璃均有助于提高浮選精礦金品位,而且碳酸鈉有助于提高金回收率,這主要是由于碳酸鈉對黃鐵礦有一定的活化作用。由圖4可知:隨著碳酸鈉用量的增加,浮選精礦金品位逐漸提高,但金的浮選回收率呈先升高后降低的趨勢,這主要是由于碳酸鈉能夠影響浮選泡沫黏度,碳酸鈉過量會發(fā)生一定程度的消泡現(xiàn)象。當碳酸鈉用量為1 000 g/t時,浮選指標最佳。

圖3 分散劑種類對浮選指標的影響

圖4 碳酸鈉用量對浮選指標的影響

2.2.3 硫酸銅用量試驗

為進一步提高金的回收效果,考察硫酸銅對金浮選指標的影響,結果見圖5。由圖5可知,隨著硫酸銅用量的增加,浮選精礦金品位和回收率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當硫酸銅用量為80 g/t時,浮選精礦金品位為8.73 g/t,金的浮選回收率為91.49 %。

圖5 硫酸銅用量對浮選指標的影響

2.2.4 捕收劑種類及用量試驗

生產(chǎn)實踐表明黃藥和黑藥是金礦石浮選的良好捕收劑,復合用藥能夠提高礦物的回收效果[9-11],捕收劑種類及用量對浮選指標的影響見圖6、圖7。由圖6可知,丁基黃藥和丁銨黑藥按2∶1的比例添加,金的浮選指標最佳。由圖7可知,隨著丁基黃藥和丁銨黑藥用量的增加,金回收率逐漸升高,當粗選捕收劑用量超過90 g/t時,浮選精礦金品位大幅下降。

圖6 捕收劑種類對浮選指標的影響

圖7 捕收劑用量對浮選指標的影響

2.3 浮選閉路試驗

采用最佳浮選條件,開展浮選閉路試驗,試驗流程及條件見圖8,試驗結果見表8。由表8可知:在原礦重選—重尾一粗兩掃兩精的工藝條件下,閉路試驗重選精礦金品位為351.22 g/t,浮選精礦金品位為23.55 g/t,重選和浮選的金回收率為91.34 %,試驗指標較為理想。

3 結 論

1)本文所研究的礦石屬于中等硫化物石英脈型含金礦石,礦石中金屬硫化物以黃鐵礦和磁黃鐵礦為主,金礦物粒度以中粒金、細粒金為主,其次為粗粒金及微粒金。

2)采用重選工藝能夠強化回收礦石中的粗粒金和巨粒金,避免金礦物的不合理流失。

圖8 原礦重選—重尾浮選閉路試驗流程及條件

表8 原礦重選—重尾浮選閉路試驗結果

3)在-0.074 mm占比為90 %,碳酸鈉用量為1 000 g/t,硫酸銅用量為80 g/t,丁基黃藥用量為105 g/t,丁銨黑藥用量為53 g/t,2號油用量為53 g/t條件下,采用重選+重尾浮選工藝可獲得金品位分別為351.22 g/t和23.55 g/t的重選精礦和浮選精礦,金回收率為91.34 %,選礦指標較為理想。