某低品位原生金矿选矿试验研究

张成强，李洪潮，张红新，田 敏

(中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州 450006)

某原生金矿原矿品位2.86g/t,矿石工业类型为石英脉型金矿石。可回收的主要有价元素为金。经系统的岩矿鉴定、重砂鉴定、化学物象分析、X衍射分析、光谱分析等手段，发现矿石中金属硫化物主要为黄铁矿，其次有少量的黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝和少量的辉钼矿等；金属氧化物主要有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、针铁矿、钛铁矿；脉石矿物主要有石英、长石、云母、角闪石、高岭土等。矿石中自然金的嵌布形式主要为粒间金、包体金和裂隙金。矿石中自然金大多单独或偶尔与方铅矿、黄铁矿连生，呈细粒或细粒脉状嵌布在方铅矿与脉石、黄铁矿与脉石及脉石矿物粒间中;相当一部分呈细小园粒状、麦粒状，被包裹在黄铁矿及脉石矿物中；还有一部分金嵌布在矿物的裂隙或微裂隙中，裂隙金的形态受裂隙控制，呈不规则粒状；少量包裹于脉石(主要是石英、长石、云母)中，这部分金在磨矿和选矿过程中，难以单体解离和回收。这种原生金矿不宜采用直接浸出工艺流程，需要先进行浮选，以获得较高品位的金精矿和最佳回收率。

1 矿石性质

原矿多元素化学分析结果见表1。根据显微镜下光、薄片鉴定及电子探针和XRD测试结果，该原生金矿中，脉石矿物主要以石英、长石和云母类矿物为主，其次含少量绿泥石、角闪石和透闪石，极少量的绿帘石、黝帘石、碳质、锆石。金主要以自然金形式产出，金的主要载体矿物为黄铁矿，其次为方铅矿。矿石中自然金以粒间金和裂隙金产出，其次以硫化物包裹金产出。

表1 原矿多元素化学分析结果

2 试验方案

选矿试样物质组成研究表明，试样中主要金属硫化物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和辉铜矿等，金的嵌布粒度粗细不均匀，但以细粒金为主，金与金属硫化物关系密切。对于这类矿石，适宜采用浮选工艺，将金富集在金精矿中，然后再作进一步处理。本文研究了影响金浮选的主要因素：磨矿细度、浮选浓度、矿浆pH 值、捕收剂种类及用量，并进行了实验室闭路流程试验。

3 选矿试验

3.1 磨矿细度试验

原矿性质研究表明，载金矿物与脉石矿物的共生关系较为密切，所以磨矿要达到一定的程度，才能使有用矿物单体解离。磨矿细度试验及条件(磨矿细度为变量)见图1，试验结果见图2。

图1 磨矿细度试验流程

图2 磨矿细度试验结果

从磨矿细度试验结果可以看出，对于该矿石磨矿细度太粗和过细对其浮选指标都不理想。根据浮选现象观察和粗精矿品位及回收率变化情况分析，当磨矿细度为-200目含量达65%时，金精矿品位及回收率都较高，故采用此磨矿细度较为合理。

3.2 矿浆pH值试验

矿浆酸碱度是影响浮选效果好坏的主要因素之一。本试验采用碳酸钠调整矿浆的pH值，考察不同矿浆pH值对浮选的影响。试验流程及部分条件见图1(碳酸钠用量为变量)，试验结果见图3。

图3 矿浆pH值试验结果

图3结果表明，在矿浆pH值8.5(此时碳酸钠用量为1500g/t)下，粗精矿金的品位为22.87g/t，回收率达到93.25%。矿浆pH值的大小，从表面现象上看是影响捕收剂对有用矿物的捕收作用，但实质上是影响矿物表面的电极电位，从而调控捕收剂的有效作用。综合考虑，添加1500g/t的碳酸钠，调整矿浆pH值为8.5条件下进行浮选效果最好。

3.3 浮选浓度试验

浮选浓度是影响浮选指标的重要因素之一，过大或过小都对浮选不利。试验流程及选别条件见图1(浓度为变量)，试验结果见图4。

图4结果表明，浮选浓度为31%时，粗精矿金的品位为22.7g/t，金的回收率92.58%。因此，本试验适宜的粗选浓度确定为31%。

3.4 捕收剂种类及用量试验

试验保持捕收剂用量60g/t的条件下，分别考察了丁基黄药、Y89、戊基黄药、丁基黄药+丁胺黑药的浮选效果，试验流程及部分条件见图1(捕收剂种类变量)，试验结果见表2。

试验结果表明，单一采用常规硫化矿捕收剂丁基黄药，粗选后金品位就可达到22.2g/t，金回收率88.21%。因此，本研究为简化药剂制度、节约成本，选择单一丁基黄药作为捕收剂，同时分别在不同的用量下，按照图1所示的流程及条件(捕收剂为变量)进行试验，试验结果见图5。

图4 粗选浮选浓度试验结果

图5 捕收剂用量试验结果

表2 捕收剂种类试验结果

试验结果表明，随着捕收剂丁基黄药用量的增加，金的回收率逐渐增加，但金的品位有所下降。当用量为60g/t时，粗精矿金的回收率和品位都较高，指标最好，故选择丁基黄药用量60 g/t。

3.5 浮选闭路试验

通过上述工艺条件的优化试验后，在确定的最佳药剂制度条件下，进行了一次粗选、三次精选、两次扫选实验室闭路试验，试验流程如图6所示，试验结果见表3。

结果表明，在试验所确定的最佳工艺条件下，可获得金精矿品位29.8g/t、回收率为94.59%的较好指标。

图6 闭路试验流程

表3 闭路试验结果

4 结 论

原矿性质研究表明，主要载金矿物为黄铁矿等金属硫化物，适宜采用浮选法以获得较高品位、高回收率的金精矿，然后再做进一步提金处理。

通过粗选条件试验，得出了最佳操作条件：磨矿细度-200目65%；pH值调整剂碳酸钠用量1500g/t，相应矿浆pH值为8.5；浮选浓度31%；捕收剂丁基黄药用量60g/t；2#油用量35g/t。

使用单一丁基黄药作为捕收剂，即可获得较好的选矿技术指标，说明该矿选别性能较好。实验室闭路试验，最终获金精矿品位29.8g/t、回收率为94.59%的较好指标。试验结果表明，该矿可以通过浮选达到预先富集的目的。

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