微细粒嵌布独立银矿石的活性炭吸附浮选

王伊杰，文书明，刘殿文，刘 丹，崔传发



微细粒嵌布独立银矿石的活性炭吸附浮选

王伊杰1, 2，文书明1, 2，刘殿文1, 2，刘 丹1, 2，崔传发1, 2

(1. 昆明理工大学 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，昆明 650093；2. 昆明理工大学 国土资源工程学院，昆明 650093)

以鲁甸微细粒独立银矿石为研究对象，采用岩矿鉴定、化学分析及X射线衍射分析(XRD)对原矿的矿物学性质进行研究。并采用活性炭吸附浮选法对银矿物进行回收。采用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对活性炭吸附浮选的机理进行分析。结果表明：开路试验中银精矿产率由3.19%降低到1.03%，银品位由1485.37 g/t升高到4736.52 g/t。通过闭路试验可以获得银品位为4116.73 g/t，银精矿回收率为54.83%。

独立银矿；活性炭；吸附浮选；机理

世界上的独立银矿资源有限，在成矿过程中，银常与铜、铅、锌等有色金属伴生或者共生，有的以类质同象的方式进入其他矿物晶体中[1−3]。金矿中也经常伴生有银，当银含量较大时，就形成了银金矿[4−5]。目前，伴生或者共生的银是主要的银资源[6−8]，并且主要是作为金、铜、铅、锌等冶炼过程中的副产品出现[9−10]。LIANG等[11]通过氧压酸浸从低品位含银复杂硫化矿中回收银，GUO等[12]研究了氰化物对含金银共生黄铁矿浮选的影响，XIANG等[13]研究了锌阳极泥中铅矿物和银矿物与黄药的作用，以期用黄药浮选回收其中的铅和银。

独立银矿床是近几十年来新发现的矿床类型，目前对其中银的矿物学等方面的研究相对薄弱，陆薇宇等[14]对广西某独立银矿的工艺矿物学进行研究，查明银在矿石中的赋存状态及嵌布特性。独立银矿床中的银主要以银的独立矿物形式存在，主要包括银的复杂硫盐、硫化物、自然元素、金属互化物、硒化物及卤化物等。矿石组成复杂，银矿物种类多，品位低，嵌布粒度细，伴生的有色金属含量极低，而且氧化严重。有的银矿物包裹于这些有色金属矿物中，甚至以微细粒包裹于脉石矿物中。所以，独立银矿的回收难度大。独立银矿含银品位低，伴生的有色金属又没有回收价值，直接冶金处理是没有经济效益的。同时，银的湿法冶金方法主要有氰化浸出、硫脲浸出、氯盐浸出、硫代硫酸盐浸出等[15−16]，但银的浸出特性差，导致浸出率低，无论采用哪种方法，都需要强化措施。因此，通过选矿方法获得银精矿后，再用冶金方法处理，从技术和经济上都是可行的。

通过选矿回收独立银矿，尽管在药剂制度和流程结构方面都有所加强，但是银精矿的品位和回收率还是很低。已有的研究表明[17−20]，活性炭的吸附特性在矿业及废水处理中得到了广泛的应用，并取得了令人满意的效果。本文作者将活性炭应用于微细粒独立银矿的浮选中，证实活性炭在提高银精矿品位和降低银精矿产率方面的作用，并对活性炭的作用机理进行 探讨。

1 实验

1.1 矿样

矿样取自中国鲁甸县。经过岩矿鉴定，原矿中主要矿物是方解石、白云石、褐铁矿。银矿物主要包括硫锑铜银矿、硫铜银矿、辉铜银矿、自然银、辉银矿、银黝铜矿、深红银矿、淡红银矿等。银矿物的嵌布粒度较细，65%以上粒度小于0.038 mm。对原矿进行了化学分析、铅物相分析及XRD分析，分析结果分别如表1、表2及图1所示。

表1 原矿化学组成

1) g/t.

表2 铅物相分析结果

图1 原矿XRD谱

原矿化学组成分析结果表明，有价元素Ag的品位为108.27 g/t，是唯一有价值回收的元素，Cu、Pb、Zn的含量较低。S的含量为0.02%(质量分数，下同)，说明矿石中硫化物较少。其中脉石SiO2的含量仅为1.17%，但是CaO和MgO的总含量却高达47.24%。

从表2可以看出，铅矿物都是以氧化矿的形式存在，并且较易浮选的碳酸铅只占36%，所以作为银载体的铅矿物难以浮选回收。

XRD分析结果表明，矿石中主要的矿物是方解石和白云石，这与化学分析中CaO和MgO的含量较高一致。在其他银矿相关的文献报道中，脉石矿物一般都是石英，而该矿样中是碱性脉石。

1.2 样品表征与试剂

试验样品中矿物组成分析采用日本Rigaku公司生产的D/Max 2200 X型射线衍射分析仪，精矿的微观结构表征采用荷兰Philips公司生产的XL30ESEM–TM型场发射环境扫描电子显微镜，能谱分析采用EDAX公司生产的GENESIS型能谱仪。

试验中所用到的试剂活性炭和硫酸铜为分析纯，活性炭为木质粉状活性炭；硫化钠、丁铵黑药和异戊基黄药为工业品级。

2 结果与讨论

2.1 常规浮选试验

采用硫化钠为硫化剂，硫酸铜为活化剂，异戊基黄药和丁铵黑药为捕收剂进行浮选试验。在前期条件试验的基础上确定最佳的磨矿细度、硫化钠用量、硫酸铜用量、异戊基黄药用量和丁铵黑药用量，并且探索粗扫选次数及精选次数，确定每段选别作业的浮选时间。最终确定常规浮选的药剂制度和试验流程如图2所示，试验结果如表3所列。

表3 常规浮选试验结果

从表4可以看出，活性炭的加入有效地改善了银的浮选指标。对比表3可知，加入活性炭后，精矿的产率由3.19%降低到1.03%，品位由1485.37 g/t升高到4736.52 g/t，回收率变化不大。活性炭在浮选过程中起到了积极的作用。

2.3 活性炭用量试验

活性炭用量对试验指标有很大的影响，将会影响到银矿物及载体矿物与活性炭的接触机会、吸附面积以及吸附的稳定性等。活性炭的加入地点为磨机，以增加与银矿物的接触机会。试验流程如图3所示，试验结果如图4所示。