微细粒石英脉型金矿浮选试验研究

潘高产,周 菁,朱一民,周玉才,焦科诚,张晓峰,李天霞,胡婷婷

(湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)

·采 选·

微细粒石英脉型金矿浮选试验研究

潘高产,周 菁,朱一民,周玉才,焦科诚,张晓峰,李天霞,胡婷婷

(湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)

针对某含金量3.05 g/t的微细粒石英脉型金矿,在矿石性质研究的基础上,通过条件试验研究了磨矿细度、调整剂和捕收剂等对该金矿浮选的影响,确定了各个条件的最佳工艺参数;通过一次粗选四次精选两次扫选的浮选闭路试验,获得了金品位45.95 g/t、金回收率85.08%的金精矿,较好地实现了金的高效浮选回收。

微细粒;石英脉型金矿;浮选

贵州某金矿金含量较低,一般在5 g/t左右,矿体厚度较大,便于开采利用,属大型矿床。该矿石石英含量偏高,金呈微细粒浸染状赋存于黄铁矿、毒砂、含砷黄铁矿、石英、粘土等矿物中,载金矿物与脉石矿物嵌布关系复杂且嵌布粒度极其细小。这种类型金矿在我国西南地区较为普遍,如何开发利用该类型含金矿石具有重要意义。因此,本文对该地某微细粒石英脉型金矿进行了实验室浮选研究。

1 矿石性质

1.1 矿石组成

1.1.1 化学组成

矿石化学多元素分析列于表1,由表1结果可知,试验矿样中主要化学成分为SiO2、Al2O3、CaO、K2O、MgO等;主要有价元素为Au。

表1 矿石化学多元素分析 %

1.1.2 矿物组成

矿石主要矿物组成及相对含量列于表2。由表2可知,矿石中主要硫化矿物有黄铁矿、毒砂等,硫化矿物含量较低;脉石矿物主要有石英、绢(白)云母、高岭石、白云石、方解石、赤铁矿等,石英含量较高。

表2 矿石矿物组成及相对含量 %

根据矿石组成分析可知,矿石中石英含量较高,硫化矿物含量偏低,金是唯一的回收对象,该矿石属于石英脉型金矿[1]。

1.2 金在矿石中的分布

矿石磨至-0.074 mm占90.00%时金在矿石中的分布情况列于表3。由表3可知,硫化矿物是主要的载金矿物,金在其中的分布率为81.31%;游离金和硫化矿物中的金易于浮选回收,氧化矿物中的金难以回收利用。

表3 金在矿石中的分布

1.3 主要矿物嵌布特征与粒度特性

1.3.1 金

金主要以自然金形式存在,自然金呈不规则粒状、近等轴粒状、板条状及片状等嵌布在矿石中。自然金主要被硫化矿物包裹,部分存在于黄铁矿、毒砂裂隙,少量存在于硫化矿物和石英间隙,石英中的金主要是包裹金。溶解-2 mm原矿样500 g,溶渣制片后测定金的粒度分布列于表4,0.04～0.01 mm、-0.01 mm粒极金的分布率分别为 62.45%、28.07%,因此,矿石中金属于微细粒嵌布。矿石光片镜下统计显示,包裹金粒度极细,尤其是石英中包裹金。

表4 金的粒度分布

1.3.2 黄铁矿

黄铁矿是主要的载金硫化矿物,它呈自形、半自形和球粒状嵌布于矿石中,多是星散浸染状和细脉浸染状构造。黄铁矿分布于脉石矿物间,部分与毒砂形成连晶,还常见微细粒被石英或粘土包裹。黄铁矿边缘一般比较平滑,粒度主要在0.01～0.1 mm之间,以细粒为主,被脉石包裹者多小于0.02 mm,属细、微粒不均匀嵌布。

1.3.3 毒 砂

毒砂是次要的载金硫化矿物,多呈自形、半自形、菱形和针状嵌布于矿石中,是星散不均匀浸染状构造,部分毒砂被石英等脉石矿物包裹。毒砂边缘较平直,粒度主要在0.01～0.05 mm之间,属微、细粒不均匀嵌布。

1.3.4 石 英

石英是矿石中含量最多的脉石矿物,主要由硅化生成,其中包裹有微粒金,还含有较多的交代残余及矿物包体。石英颗粒多呈不规则状不均匀嵌布,粒度一般在0.01～0.2 mm之间。石英中的金主要是微粒自然金和被包裹硫化矿物连生的金。

2 浮选试验

2.1 磨矿细度试验

在探索试验基础上,选择Na2CO3用量300 g/t,水玻璃用量400 g/t,Na2S用量150 g/t,Y89用量100 g/t,2#油用量40 g/t进行磨矿细度试验,试验结果列于表5。浮选给矿粒度为-0.074 mm约占90.08%时,获得了金品位 16.89 g/t、金回收率58.58%的粗精矿。给矿粒度较粗时,载金矿物与脉石矿物单体解离不充分,不利于二者的高效浮选分离;给矿粒度较细时,浮选矿浆泥化严重,大量脉石细泥上浮进入精矿产品,同时微细粒硫化矿物增多,难以浮选回收。因此,选择-0.074 mm约占90.08%的磨矿细度进行浮选试验。

表5 磨矿细度试验结果

2.2 调整剂试验

2.2.1 pH调整剂试验

选择磨矿细度-0.074 mm约占90.08%,水玻璃用量400 g/t,Na2S用量150 g/t,Y89用量100 g/t, 2#油用量40 g/t进行pH调整剂种类试验,试验结果列于表6。从表6试验结果可知,当Na2CO3用量300 g/t、pH=8.0时,可以得到金品位16.89 g/t、金回收率58.58%的粗精矿产品,明显优于酸性条件的浮选指标,这是因为该金矿含有较多的碱性钙镁化合物,这些碱性化合物与硫酸发生酸碱反应后,致使浮选矿浆体系变得复杂,不利于载金矿物浮选。Na2CO3可以溶解黄铁矿表面的氧化物,能够提高黄铁矿的可浮性[2],因此,选择Na2CO3调节矿浆pH。Na2CO3用量试验结果列于表7,从表7试验结果可知,随Na2CO3用量增加,粗精矿金品位下降,金回收率升高,综合考虑,Na2CO3用量为600 g/t较为合适。

表6 pH调整剂种类试验结果

表7 Na2CO3用量试验结果

2.2.2 水玻璃用量试验

该金矿浮选时含有大量石英、硅酸盐及钙镁化合物等脉石矿泥,为了获得较高的金精矿品位,并且提高矿浆分散性,采用水玻璃对脉石矿物进行抑制。选择磨矿细度-0.074 mm约占90.08%,Na2CO3用量600 g/t,Na2S用量150 g/t,Y89用量100 g/t, 2#油用量40 g/t进行水玻璃用量试验,试验结果列于表8。随水玻璃用量增加,金品位得到提高,水玻璃用量800 g/t时,可以得到金品位18.12 g/t、金回收率60.62%的粗精矿。继续增加水玻璃用量,虽然金品位得到提高,但是金回收率却下降,此时水玻璃对硫化矿物或与脉石连生的硫化矿物产生了抑制作用。因此,选择水玻璃用量800 g/t进行浮选试验研究。

表8 水玻璃用量试验结果

2.2.3 Na2S用量试验

部分载金硫化矿物表面发生氧化以及与脉石矿物连生,其可浮性较低,同时还有部分金存在于氧化矿中,为了综合回收这些载金矿物,试验考察了Na2S对该金矿浮选的活化情况。选择磨矿细度-0.074 mm约占90.08%,Na2CO3用量600 g/t,水玻璃用量 800 g/t,Y89用量 100 g/t,2#油用量40 g/t进行水玻璃用量试验,试验结果列于表9。从表9试验结果可知,随Na2S用量增加,金精矿品位轻微下降,金的回收率却有较大提高,可见Na2S的使用有利于载金矿物上浮。但是当Na2S用量达到600 g/t时,金精矿的金品位和回收率均下降,此时大量脉石被Na2S活化后上浮,部分硫化矿物受到了Na2S的抑制,因此,Na2S用量要适当,在提高金回收率的同时,又要尽可能避免脉石矿物被活化后影响金精矿质量。所以选择Na2S用量450 g/t作为该金矿浮选的活化剂。

表9 Na2S用量试验结果

2.3 捕收剂试验

矿石中载金硫化矿物含量较低,选择捕收性强选择性好的硫化矿捕收剂是高效回收有价元素金的关键。选择磨矿细度-0.074 mm约占90.08%, Na2CO3用量600 g/t,水玻璃用量800 g/t,Na2S用量450 g/t,2#油用量40 g/t进行捕收剂种类试验,试验结果列于表10。采用100 g/t ZJ-1捕收剂,获得了金品位19.68 g/t、金回收率66.98%的粗精矿,明显优于丁基黄药和 Y89作捕收剂时的浮选指标[3],说明ZJ-1对于该金矿的载金矿物具有更好的捕收选择性。ZJ-1用量试验结果列于表11,从表11试验结果可知,随ZJ-1用量增加,金品位略有下降,但是金回收率却明显增加,可见ZJ-1对于该金矿具有较强的捕收性。选择ZJ-1用量80 g/t作为该金矿浮选的捕收剂。

表10 捕收剂种类试验结果

表11 捕收剂试验结果

2.4 浮选闭路试验

在条件试验基础上,确定磨矿细度-0.074 mm约占90.08%,Na2CO3用量600 g/t,水玻璃用量800 g/t,Na2S用量450 g/t,ZJ-1用量80 g/t,2#油用量40 g/t的试验条件进行一次粗选四次精选两次扫选的浮选闭路试验,试验流程如图1所示,试验结果列于表12。通过闭路试验得到了金品位45.95 g/t、金回收率85.08%的金精矿和金品位0.48 g/t、金回收率14.92%的尾矿,获得了较好的选矿指标,实现了微细粒石英脉型金矿中金的高效回收。

表12 浮选闭路试验结果

图1 浮选闭路试验工艺流程

3 结 论

1.矿石中石英含量较高,硫化矿物含量较少,仅有元素金具有回收价值,并且载金矿物与脉石矿物嵌布粒度细小,因此,该矿石属于微细粒石英脉型金矿。

2.磨矿细度 -0.074 mm 约占 90.08%、Na2CO3用量600 g/t、水玻璃用量800 g/t、Na2S用量450 g/t、ZJ-1用量80 g/t,2#油用量40 g/t时,通过一次粗选四次精选两次扫选的浮选闭路试验,获得了金品位45.95 g/t、金回收率85.08%的金精矿。

3.载金矿物捕收剂ZJ-1对该金矿具有较好的捕收性能,其用量低于常见的金矿捕收剂Y89,同时能够获得更好的选矿指标。

[1] 胡熙庚.有色金属硫化矿选矿[M].北京:冶金工业出版社, 1992.

[2] 童雄,钱鑫.高砷金矿浮选除砷研究[J].昆明工学院学报, 1994,19(6):116-119.

[3] 周菁.ZJ-1捕收剂浮选难选金的试验研究[J].有色金属(选矿部分),2006,(6):46-48.

Study on the Flotation Experiment of Micro-fine Quartz Vein Type Gold Ore

PAN Gao-chan,ZHOU Jing,ZHU Yi-min,ZHOU Yu-cai, J IAO Ke-cheng,ZHANGXiao-feng,LI Tian-xia,HU Ting-ting
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

On the basis of the property research of gold ore with the content of 3.05 g/t,the effect and the optimized parameters of the grinding fineness,adjusters,and collectors on the flotation of micro-fine quartz vein type gold ore were studied by conditional experiments;the gold concentrate with 45.95 g/t gold content and 85.08% gold recovery was achieved through one-roughing,four-cleaning and two-scavenging flowsheet,which represented high efficiency of gold recovery.

micro-fine particles;quartz vein type gold ore;flotation

TD923

A

1003-5540(2011)01-0001-04

潘高产(1983-),男,助理工程师,主要从事选矿工艺和浮选药剂研究。

2010-11-09