新疆某金矿石浮选工艺优化试验

常慕远 林俊领 卫 阳

(新疆宝地矿业有限责任公司)

新疆某金矿石金品位2.00 g/t，金主要赋存于硫化矿和脉石矿物中，也有少部分金以银金矿、独立金矿物的形式存在，具有一定的开发利用价值。工艺矿物学研究表明，该金矿石中大多数金呈包裹体的形式存在，仅通过一次磨矿难以实现金矿物的充分单体解离[1]。为提高金选别指标，根据矿石性质，采用金粗精矿再磨精选和金粗精矿不再磨精选两种浮选工艺方案进行选矿试验。

1 矿石性质

新疆某金矿石金属矿物主要有自然金、银金矿、黄铜矿、硫锑铜银矿-硫砷铜银矿、闪锌矿、锆石、方铅矿、黄铁矿、毒砂、褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿等，非金属矿物主要有石英、云母、绢云母、电气石、绿泥石等。金与砷的相关性较小，与硫的相关性较大。矿石化学多元素分析结果见表1。

表1 矿石化学多元素分析结果 %

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1可见，矿石中金含量相对较高，为2.00 g/t，是主要可回收的元素，主要脉石是含SiO2和MgO的矿物；有害元素砷含量较低，硫、铁含量相对较高。

2 试验结果与讨论

根据矿石性质，采取浮选工艺进行金回收试验。

2.1 粗选条件试验

2.1.1 粗选磨矿细度试验

磨矿细度的选择决定了金矿物与脉石矿物单体解离的程度[2-3]。在石灰调节矿浆pH=8.5、氯化铵用量1 000 g/t、捕收剂丁铵黑药用量100 g/t的条件下，采用1次粗选流程进行磨矿细度试验，结果见表2。

表2 粗选磨矿细度对金浮选指标的影响 %

注：Au品位单位为g/t。

由表2可见，随着磨矿细度-0.074 mm含量由65%增大到80%，金粗精矿中金回收率逐渐升高，砷回收率先下降后上升；当磨矿细度-0.074 mm 75%时，金综合选别指标最好。考虑到磨矿功耗，确定在金粗选磨矿细度为-0.074 mm 75%的条件下进行后续试验。

2.1.2 捕收剂试验

为确定适宜的金粗选捕收剂，考察LP-01、BK-301、Mac-12、丁基黄药、乙基黄药、丁铵黑药对金浮选的影响。探索试验表明，各捕收剂对金矿物都有一定的选择捕收能力，其中BK-301、Mac-12对金的选择性较好，金粗精矿品位最高，但捕收能力较差，金粗精矿回收率较低；丁基黄药、乙基黄药、LP-01对金的选择捕收能力都较弱，金粗精矿品位和回收率都较低；丁铵黑药表现出很强的选择捕收能力，金粗精矿回收率最高，金品位也处于较高水平，因此选取丁铵黑药作金粗选捕收剂。在磨矿细度-0.074 mm 75%、石灰调节矿浆pH=8.5、氯化铵用量 1 000 g/t的条件下，考察丁铵黑药用量对金粗选指标的影响，结果见表3。

表3 丁铵黑药用量对金粗选指标的影响

由表3可知，随着丁铵黑药用量的增加，金粗精矿回收率逐渐升高；当丁铵黑药用量为100 g/t时，金粗精矿指标最好；继续增大丁铵黑药用量，金粗精矿金回收率上升不明显，金品位明显下降。综合考虑选取丁铵黑药用量为100 g/t，由于丁铵黑药起泡性能较好，金粗选时可不使用起泡剂[4]。

2.1.3 (石灰+氯化铵)用量试验

为最大限度地阻止矿石中的砷进入精矿中影响金精矿质量，采用石灰调节矿浆pH抑制砷矿物上浮。由于石灰对硫化矿和金矿物也有一定的抑制作用，且金与硫的相关性较强，为使金矿物不被石灰所抑制，选择石灰+氯化铵作为组合抑制剂。考虑到石灰和氯化铵在矿物表面作用比较复杂[5]，因此采用正交试验综合考察石灰和氯化铵的用量对金浮选的影响。正交试验采用二因素三水平析因法进行，试验各因数各水平安排见表4，试验结果见表5。

表4 二因素三水平析因正交试验安排

由表5可知，随着石灰、氯化铵用量的增加，金浮选指标变化较大。当石灰用量为250 g/t、氯化铵用量为1 000 g/t时，金的选别指标最好。因此选取石灰250 g/t、氯化铵1 000 g/t作为后续试验条件。

2.2 精选条件试验

为尽可能提高金回收率，决定采用两段粗选流程以延长药剂对金矿物的作用时间[6]，初步富集金，并将两段粗选得到的金粗精矿充分混合，然后进行精选试验。

表5 正交试验结果 %

注：Au品位单位为g/t。

2.2.1 抑制剂试验

为得到合格的金精矿，进行金粗精矿精选条件试验，并在精选中加入脉石矿物抑制剂，考察不同种类的脉石矿物抑制剂对金精选指标的影响。试验在氯化铵用量300 g/t的条件下按图1流程进行，结果见表6。

图1 金精选试验流程表6 金精选抑制剂种类试验结果%

注：Au品位单位为g/t。

由表6可见，在金精选时加入抑制剂水玻璃和碳酸钠后，金精矿品位变化不大，金回收率却有所下降，抑制效果不明显，因此决定在金精选时不添加抑制剂。

2.2.2 氯化铵用量试验

考虑到矿浆pH过高会对金矿物有所抑制[7]，所以在金精选时加入氯化铵活化金矿物。不添加抑制剂，按图1流程进行氯化铵用量精选试验，结果见表7。

表7 金精选氯化铵用量对金选别指标的影响

由表7可见，随着氯化铵用量的增大，金精矿品位略微下降，回收率不断上升，因此选择氯化铵用量300 g/t。

2.2.3 精选次数试验

在氯化铵用量300 g/t的条件下，进行金精选次数试验，结果见表8。

由表8可见，金粗精矿经3次精选后可以得到金品位25.80 g/t、金回收率64.89%，含砷0.07%、砷回收率3.87%的金精矿。金精矿品位仍有进一步提升空间，按常规增加精选次数的方法来提高金精矿品位，效果仍不理想。由于矿石中金与硫、铁相关性较强，大多数金矿物被包裹在硫化矿和脉石矿物中，为进一步提高金的品位，需要对金粗精矿进行再磨，以促进金矿物充分单体解离[8-9]，从而提高金精矿品位。

表8 金精选次数对选别指标的影响 %

注：Au品位单位为g/t。

2.3 粗精矿再磨细度试验

在氯化铵用量300 g/t的条件下，对金粗精矿进行再磨细度试验，流程见图2，结果见表9。

图2 金粗精矿再磨细度试验流程

由表9可知，随着金粗精矿磨矿细度的增大，金精矿品位逐渐升高，说明提高金粗精矿磨矿细度对提高金精矿品位效果明显。当再磨细度为-0.025 mm 85%时，金精矿选别指标最高，因此选取金粗精矿再磨细度-0.025 mm 85%。

2.4 闭路试验

为进一步验证金粗精矿再磨工艺结果、考察中矿返回对浮选指标影响[10]，在条件试验和开路流程试验的基础上进行闭路试验，流程见图3，结果见表10。

表9 金粗精矿再磨细度试验结果 %

注：Au品位单位为g/t。

图3 闭路试验流程表10 闭路流程试验结果%

注：Au品位单位为g/t。

由表10可知，金粗精矿再磨工艺闭路浮选流程可以获得金品位40.63 g/t、金回收率70.70%，含砷0.07%、砷回收率2.71%的金精矿，指标较为理想。

3 结 论

(1)新疆某金矿石金品位2.00 g/t，有害元素砷含量较低，主要金属矿物有自然金、银金矿、黄铜矿、硫锑铜银矿-硫砷铜银矿等，非金属矿物有石英、云母、绢云母、电气石、绿泥石等。金主要赋存于硫化矿和脉石矿物中，与砷的相关性较小，与硫的相关性较强。

(2)在一段磨矿细度-0.074 mm 75%的条件下，采用丁铵黑药作为金矿物捕收剂、石灰作砷矿物抑制剂(矿浆pH=8.5)、氯化铵作金矿物活化剂浮选金矿物，相比金粗精矿不再磨精选工艺，2粗2扫—金粗精矿再磨(-0.025 mm 85%)—3次精选，可获得金品位40.63 g/t、金回收率70.70%，含砷0.07%、砷回收率2.71%的金精矿，满足预期指标。