某金矿生物浮选可行性实验研究

祖述宇，郭文军，伍敬东

（中钢集团天津地质研究院，天津300181）

某金矿生物浮选可行性实验研究

祖述宇，郭文军，伍敬东

（中钢集团天津地质研究院，天津300181）

某金矿生物选矿采用重选＋浮选流程进行。生物重选试验表明，金精矿回收率从常规重选的55．9%提高到65．3%。重选尾矿生物浮选时，对常规浮选试剂丁基黄药做了补加生物试剂，或部分替换，以及全部替换试验。实验室上述试验结果证明，生物选矿对金矿是可行的，并具无污染、安全、降低成本的应用前景。

金矿石；生物重选；生物浮选；生物试剂

0 引言

生物浮选就是将微生物技术与传统的浮选工艺结合起来处理矿石的一种方法，即利用微生物及其派生物（代谢物）作为药剂，使矿物选择性分选分离的过程，是矿物工程领域一门新兴的工业技术。

目前，对生物浮选的研究与应用虽然还不普遍，但已经引起关注，并在一些领域取得成功。研究方向有：①用细菌改变矿物表面性质（如润湿性），增加矿物之间的可浮性差异；②利用生物浮选对煤进行脱硫的研究与应用；③利用微生物作为浮选捕收剂和调整剂；④生物絮凝及其在选矿上的应用；⑤利用微生物或其代谢产物处理（改性）传统的浮选药剂，提高药剂的性能［1］。

本实验在常规浮选流程取得试验指标［2］后，针对该金矿进行生物浮选，采用重选加浮选流程进行。生物重选试验表明，金精矿回收率从常规重选的55．9%提高到65．3%。重选尾矿生物浮选时，对常规浮选试剂丁基黄药做了补加生物试剂的试验、用生物试剂部分替换及全部替换丁基黄药的试验。

1 矿石性质

1．1 原矿矿物组成

该矿石中的主要金属矿物为黄铁矿、褐铁矿，少量的方铅矿、黄铜矿和自然金。金属矿物种类简单，含量较低。脉石矿物主要为石英、长石，次为绢云母、绿泥石及方解石等碳酸盐矿物，少量的黏土矿物。

1．2 原矿多元素分析

原矿多元素分析见表1。

1．3 矿物各粒级金含量

原矿（粒径＜2mm）矿物各粒级金含量结果见表2。

表1 原矿多元素分析结果Table 1 Multi－element analysis of the raw ore

表2 矿物各粒级金含量结果Table 2 Au content of different grain－sized minerals

从表2可以看到，样品粒级主要为粗粒级（0．6～1mm，0．3～0．6mm），金主要集中在粗粒级中（占70%以上），少量分布在细粒级中。

1．4 矿石粒级矿物成分

矿石的矿物成分是按粒级分别在双目镜下进行鉴定并根据化学成分计算的，经过了X射线、差热分析、光谱分析和光谱视读器验证。

金矿石中矿物的粒级分布见表3。

从表3中可以看出，样品的主要矿物是石英（89．5%）和黄铁矿（3．0%），并含有少量的白云母、绢云母、绿泥石、方解石、角闪石等。

同时可以看到，黄铁矿在细粒级中逐渐增加，而从表2中可以看出，细粒级中也伴有金含量的增加，显现出黄铁矿与金的正相关关系，因此推测金与硫化物矿化有关，细粒级金的主要载体矿物是黄铁矿。

表3 金矿石中矿物的粒级分布Table 3 Grain－size distribution of minerals in the gold ore

1．5 自然金的赋存状态

该矿石中金的赋存状态以包裹金、粒间金和裂隙金3种形式存在。其中裂隙金所占比例较大，主要赋存于黄铁矿裂隙和石英裂隙中；粒间金主要赋存于黄铁矿、脉石矿物及其他金属矿物的粒间，粒间金和裂隙金在磨矿过程中比较容易单体解离或暴露；而在黄铁矿和脉石中的包裹金则较难回收。测定结果见表4。

表4 自然金赋存状态测定结果Table 4 Occurrence distribution of native gold

表5 金矿石生物重选结果Table 5 Biological gravity beneficiation result of gold ore

2 金矿石生物选矿试验

2．1 硫化物金矿石生物重选

原矿首先经重选分离出粗粒金，在流程进行中，加入生物试剂（即生物重选）。结果表明，生物重选金回收率可从常规重选的55．9%提高到65．3%。

试验流程见图1，试验结果见表5。

2．2 硫化物金矿石生物浮选

重选分离出粗粒金后，将尾矿进行浮选，并对比生物浮选效果。原矿重选采用2种加工方法。

（1）方法1。将原矿石采用0．315mm筛子进行预先筛分，再经阶段磨矿到＜0．315mm粒级，这时所获重选精矿含量92．3×10－6，尾矿7．3×10－6；摇床尾矿再磨到－200目（＜0．074mm）含量占95%的粒级。

图1 金矿石生物重选流程Fig．1 Flow sheet of biological gravity beneficiation of gold ore

试验条件为磨矿细度＜0．074mm占95%，重选尾矿浮选，粗选加入矿浆pH值调整剂w（Na2CO3）＝1 500×10－6，活化剂w（CuSO4）＝100 ×10－6，按照图2的流程及条件进行试验，分别加入不同的捕收剂。其中，1号常规浮选试剂：丁黄药（100×10－6），2号常规浮选试剂中加生物试剂：丁黄药（100×10－6），生物试剂（40×10－6），3号常规浮选试剂中生物试剂部分替换常规试剂：丁黄药（40 ×10－6），生物试剂（70×10－6），4号常规浮选试剂中生物试剂全部替换常规试剂：生物试剂（100× 10－6），试验流程见图2，对粗精矿回收率的影响结果见图3。

图2 生物浮选流程Fig．2 Flow sheet of biological floatation beneficiation

试验结果表明，生物试剂与黄药同时加入时，金回收率可从不加生物试剂（1号）的40．87%，提高到（2号）42．24%。

生物试剂部分和全部替换黄药试剂的浮选结果，说明生物选矿是可行的，即前者（3号）金回收率提高到40．40%，后者（4号）达到39．17%。

（2）方法2。将原矿石采用0．074mm筛子进行预先筛分，筛上矿物再经阶段磨矿到＜0．074mm粒级。然后经重选后，重选尾矿进行生物浮选，浮选条件同方法1，试验流程见图2，对粗精矿的回收率的影响结果见图4。

图3 捕收剂种类试验结果（方法1）Fig．3 Test result of diffesent collectors for methodⅠ

试验结果表明，生物试剂与黄药同时加入时，金回收率可从不加生物试剂（1号）的40．87%，提高到（2号）42．24%。

生物试剂部分和全部替换黄药试剂的浮选结果，说明生物选矿是可行的，即前者（3号）金回收率提高到40．40%，后者（4号）达到39．17%。

3 结语

生物试剂全部替换丁基黄药结果证明，硫化物矿石选矿，利用生物浮选具有现实意义。

图4 捕收剂种类试验结果（方法2）Fig．4 Test result of diffesent collectors for methodⅡ

考虑生物试剂区别于丁基黄药的环保和安全性，同时成本也可节省一半，故用生物试剂替代黄药是合适的。

［1］ 张泾生．矿用药剂［M］．北京：冶金工业出版社，2008：750．

［2］ 刘国英，刘江，祖述宇，等．甘肃某石英脉型难选金矿石选矿试验研究［J］．地质找矿论丛，2011，26（3）：354－358．

Feasibility study of biological beneficiation for a gold mine

ZU Shu－yu，GUO Wen－jun，WU Jing－dong
（Sinosteel Tianjin Geological Academy，Tianjin300181，China）

In a gold mine biological beneficiation is adopted and recovery of native gold increases to 65．3%from 55．9%of the traditional gravity beneficiation．During biological floatation of the gravity－beneficiated tailing some biological reagent was added to substitute for butyl－xanthate and only biological reagent added to replace the butyl－xanthate．The result shows that biological beneficiation is feasible to gold ore with safety，low cost and without pollution．

gold ore；biological rebeneficiation；biological flotation；biological reagent

TD923．1；TD925．5

A

1001－1412（2012）03－0387－04

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．020

2012－07－05； 改回日期： 2012－08－25； 责任编辑： 余和勇

祖述宇（1982－），男，工程师，学士，2005年毕业于东北大学，从事金属矿选矿工作。通信地址：天津市河东区友爱东道平房4号，中钢集团天津地质研究院；邮政编码：300181；E－mail：zushuyu＿995＠163．com