北衙硫化矿选厂尾矿中金银铁综合回收实验研究

祁磊，席欣月，蔡鑫,，肖有明,，黄典强,3，崔毅琦，童雄

（1.云南黄金集团北衙矿业有限公司，云南 大理 671507；2.昆明理工大学国土资源工程学院；云南 昆明650093；3.省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南 昆明 650093）

随着当代选矿技术的发展和矿产资源开发需求的增加，低品位矿石中有价金属的回收成为目前矿产资源综合开发的方向之一[1-3]。使用现有的选冶技术对低品位尾矿中的有用组分加以回收，可补充日益枯竭的矿产资源，产生良好的经济效益和社会效益[4-7]。

云南黄金集团北衙矿业有限公司硫化矿选厂投产以来，采用“铜优先浮选-硫浮选-磁选铁-硫精矿、铁精矿再磨再浸”工艺回收矿石中的铜、硫、铁、金、银等元素。根据投产以来的生产统计，尾矿产率约为65%，其中含有金、银和铁等有价元素，Au品位为0.15 g/t，Ag品位为3.70 g/t，TFe的品位为17.43%，具有综合回收价值。为实现尾矿中金、银和铁的综合回收，本文进行了选矿实验研究，确定了“弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”的选矿工艺。

1 矿石性质

实验所用尾矿取自硫化矿选厂尾矿浓密机底流，尾矿的化学多元素分析结果和铁物相分析结果分别见表1、2。由表1可知，尾矿中的主要有价元素有金、银和铁，其他元素含量较低。

表1 矿石化学多元素分析结果/%Table 1 Results of multielement analysis of raw ore

由表2可知，尾矿中的铁含量较高，主要为菱铁矿和赤/褐铁矿，磁铁矿的含量较低，但具有较强的磁性，采用磁选易于回收[8-10]。

表2 铁物相分析结果Table 2 Results of iron phase analysis

2 实验方案

从矿石性质来看，尾矿中的有价元素主要为金、银和铁，其中可回收的铁矿物是磁铁矿。金以独立矿物自然金和含银自然金的形式存在，颗粒较细，被黄铁矿包裹，少量嵌布于磁铁矿中。

采用磁选的方法，既可选别磁铁矿，也可富集嵌布于磁铁矿中的金银[11]。由于磁选后的粗精矿粒度较粗，金的嵌布粒度较细，对粗精矿再磨，可使大部分金银充分暴露，有利于氰化浸出[12-14]。综合考虑，采用“弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”工艺流程进行实验，实验的工艺流程见图1。

图1 工艺流程Fig.1 Process Flow chart

3 结果及讨论

3.1 弱磁粗选磁场强度实验

尾矿中有部分金、银与磁铁矿紧密共生，通过弱磁选，可同时富集磁铁矿及其中的金、银。为确定弱磁选的磁场强度，进行了磁场强度实验，实验结果见图2 ～ 4。

图2 弱磁粗选磁场强度实验Au的选别结果Fig. 2 Results of Au selection in the magnetic field strength test

图3 弱磁粗选磁场强度实验Ag的选别结果Fig. 3 Results of Ag selection in the magnetic field strength test

图4 弱磁粗选磁场强度实验Fe的选别结果Fig. 4 Results of Fe selection in the magnetic field strength test

由图2 ～ 4可知，随着磁场强度的变化，磁选粗精矿中金的品位在0.78 ～ 0.80 g/t之间，银的品位在5.9 ～ 6.3 g/t之间，铁的品位在29.44% ～31.83%之间，粗选精矿中金、银、铁的品位变化均不大。然而，随着磁场强度从180 mT增加至260 mT，金、银和铁的回收率分别从5.55%、2.54%和2.59%增加为11.06%、4.44%和3.94%，金、银和铁的回收率均呈上升趋势，进一步提高磁场强度，回收率的增长幅度较小。综合考虑，弱磁粗选磁场强度选择260 mT为宜。

3.2 磁选粗精矿再磨再浸磨矿细度实验

磁选粗精矿中金的品位约0.8 g/t，可采用浸出的方法回收。由于弱磁粗选精矿粒度较粗，金的嵌布粒度较细，为回收这部分金银，需对弱磁粗选精矿再磨，使粗精矿中的金银充分暴露，以提高氰化浸出率。

磨矿细度是影响金银能否从粗精矿中单体解离的重要因素，增加磨矿细度可使金充分解离暴露，提高浸出效率，但磨矿细度过高会使矿浆产生泥化现象，矿泥包裹在部分裸露的金表面又会影响浸出[15-16]。合理的磨矿细度，可获得较高的浸出率。

氰化浸出在碱性条件下进行，用石灰调节矿浆pH值至11，氰化钠用量3 kg/t，固液比为2:1，浸出时间36 h，得到磨矿细度对Au、Ag浸出率的影响见图5。

图5 再磨再浸磨矿细度实验结果Fig. 5 Test results of re-grinding and re-leaching ore fineness

由图5可知，当磨矿细度从-0.038 mm 42.41%增加至-0.038 mm 80%时，金的浸出率由73.61%增至84.72%，银的浸出率由63.53%增至71.12%，金、银的浸出率均呈上升趋势。进一步提高磨矿细度，金、银的浸出率基本保持不变。从磨矿成本和浸出指标两方面综合考虑，磨矿细度选择-0.038 mm 80.00%为宜。

3.3 磁选粗精矿再磨再浸重现性实验

磁选粗精矿在磨矿细度-0.038 mm 80.00%的条件下，重复多次再磨再浸实验，实验结果见图6。

图6 再磨再浸实验结果Fig. 6 Test results of re-grinding and re-leaching

在图6中，进行了4组再磨再浸的重复实验，金的浸出率的变化幅度较小，始终在80.82%到84.93%之间波动，银浸出率的变化幅度较大，在62.41%到80.45%之间。根据这4组实验结果，取平均值，得到再磨再浸的金浸出率为82.88%，银浸出率为72.56%。可见，当磁选粗精矿再磨细度为-0.038 mm 80.00%，采用氰化法浸出，其中的金、银可以得到较好的浸出效果。

3.4 弱磁精选磁场强度实验

为提高氰化尾矿中铁的品位，提升铁精矿的品质，进行弱磁精选实验。首先确定磁场强度，实验结果见图7。

图7 弱磁精选磁场强度实验Fe的选别结果Fig. 7 Selection results of Fe in weak magnetic field strength test

由图7可知，随着磁场强度由140 mT增加至260 mT，铁精矿中铁品位略有降低，从47.37%降低至44.05%，但铁的回收率从51.45%增加至65.29%，进一步提高磁场强度，铁回收率的增长幅度较小。综合考虑，磁场强度选择260 mT为宜。

3.5 全工艺流程实验

通过上述的条件实验，得到尾矿再选的工艺参数，弱磁粗选磁场强度260 mT、再磨再浸磨矿细度-0.038 mm 80%、弱磁精选磁场强度260 mT，进行全工艺流程实验。全工艺实验流程见图8，实验指标见表3和表4，数质量流程见图9。

图8 全流程实验Fig.8 Test flow sheet of process flow

表3 全工艺流程实验的再磨再浸实验结果Table 3 Results of the regrinding and re-leaching testof process folw

图9 “弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”数质量流程Fig. 9 Quantity-quality flowsheet of process flow test

采用“弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”工艺流程，可以回收尾矿中的部分Au、Ag和Fe，经弱磁粗选，可获得Au品位0.79 g/t，Au回收率11.06%，Ag品位6.30 g/t，Ag回收率4.44%，TFe品位29.44%，TFe回收率3.94%的铁粗精矿；铁粗精矿在磨矿细度为-0.038 mm 80.00%的条件下进行氰化浸出，金、银浸出率分别为82.88%、72.56%，金、银回收率分别为9.17%、3.22%；浸出尾矿经弱磁精选可获得TFe品位为44.68%、TFe回收率为2.65%的铁精矿。

3.6 工艺流程重现性实验

为确保工艺指标的重现性，选取硫化矿选厂完成磁选工段技改调试工作后的尾矿样，进行了“弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”工艺流程的验证实验。实验样品取样期间，生产原矿Au品位 为1.64 g/t、Ag品 位 为17.23 g/t、TFe品 位 为26.52%，尾矿产率为69.46%，尾矿中金的占有率为6.25%、银为15.17%、铁为39.11%。对验证实验样进行化学多元素分析，分析结果见表5，实验结果见表6、7。

表5 验证实验样化学多素分析结果/%Table 5 Results of multielement analysis of verification test sample

表6 再磨再浸验证实验结果Table 6 Results of the regrinding and re-leaching verification test

表7 弱磁选验证实验结果Table 7 Results of the low intensity magnetic verification test

由表5可知，验证实验样中，Au品位为0.21 g/t，Ag品位为3.6 g/t，TFe品位为14.98%。与之前的试样相比，金的品位略高，银相差不大，TFe的品位较低。

由表6、7可知，在“弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”工艺的重现性实验中，金浸出率为85.88%，银浸出率为64.02%，TFe品位为44.58%，TFe回收率为5.04%。铁的回收率增加，验证试样中磁铁矿的占比较高。故硫化矿选厂尾矿采用“弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”的工艺流程，指标较稳定，具有重现性。

4 结 论

（1）北衙硫化矿选厂尾矿中Au品位为0.15 g/t，Ag品位为3.70 g/t，TFe的品位为17.43%。其中，金以独立矿物自然金和含银自然金的形式存在，颗粒较细，有少量嵌布于磁铁矿中。

（2）通过“弱磁粗选-再磨再浸-弱磁精选”工艺，在磁场强度260 mT、再磨细度-0.038 mm 80%、矿浆pH值为11、固液比2:1、氰化钠用量为3000 g/t、浸出时间为36 h的条件下，金的回收率为9.17%，银的回收率为3.22%，TFe品位为44.68%。该工艺对于北衙硫化矿选厂尾矿具有良好的适应性和重现性。