王路平 臧文优 豆 娜 杨培根 杨 建 刘 慧
(1.山东招金科技有限公司;2.招金矿业股份有限公司)
随着金矿不断地大量开采,资源储量逐渐减少。在金矿实际开采和选冶过程中,产生了大量高价值的黄金尾矿,且未得到有效回收利用,造成了资源的浪费。解决矿产资源短缺问题的有效途径是开展尾矿回收利用,综合回收尾矿中的有用组分。尾矿作为一种潜在的资源越来越受到重视,大力开发利用尾矿资源,具有良好的经济效益和社会效益[1-3]。
河北某氰化尾矿为原矿全泥氰化后的金尾矿,约100多万吨。尾矿中的主要有价元素为金、银,含量分别为0.52,2.10 g/t,具有较高的回收利用价值。为使该氰化尾矿中的金得到有效回收,增加企业经济效益,对该氰化尾矿进行了选矿试验研究,试验确定了适宜的选矿工艺和工艺条件,为开发该二次资源提供技术支撑。
试验所用矿样取自矿山现场尾矿库,试样中的主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿;金属氧化物为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿;脉石矿物为石英、长石等;金以自然金、银金矿的形式存在,主要嵌布于黄铁矿、黄铜矿中。试样化学多元素分析结果见表1。
注:Au、Ag含量单位为g/t。
试样原始细度为-0.074mm含量80%,金属分布率为83.94%;-0.038mm含量为50.79%,金属分布率为48.79%,细粒级占比较大。为考察磨矿细度对浮选指标的影响,固定粗选调整剂硫酸铜用量100 g/t、捕收剂丁基钠黄药用量80 g/t、起泡剂2#油用量30 g/t进行磨矿细度试验,试验流程见图1,结果见图2。
由图2可见,试样在不磨矿和磨矿的条件下,浮选金回收率相差不大,且随着磨矿细度的增加,粗精矿产率增加,金品位降低;综合考虑,选择不磨矿进行浮选试验。
矿浆pH值是影响浮选效果的重要因素,对药剂与目标矿物的作用能力和对非目标矿物的抑制能力均有显著的影响[4]。为了考察矿浆pH值对浮选指标的影响,pH值调整剂分别选择硫酸、碳酸钠、石灰及不添加调整剂,固定试样不磨矿、捕收剂丁基钠黄药用量80 g/t、起泡剂2#油用量30 g/t进行调整剂种类试验,试验流程见图3,试验结果见图4。
由图4可见,加入硫酸浮选指标无明显提高,加入碳酸钠和石灰的浮选指标有明显提高,其中采用碳酸钠为pH值调整剂的粗精矿金回收率及总回收率均最高,表明该试样在中性或弱碱性的条件下金矿物浮选效果较好。
活化剂能够改变矿物表面组成,促进捕收剂与矿物表面的作用,增加矿物可浮性。为了考察活化剂对浮选指标的影响,活化剂分别选择硫酸、硫酸铜、碳酸钠、硫化钠,固定试样不磨矿、捕收剂丁基钠黄药用量80 g/t、起泡剂2#油用量30 g/t进行调整剂种类试验,试验流程见图3,试验结果见图5。
由图5可见,加入活化剂硫酸与硫化钠的浮选指标低于碳酸钠、硫酸铜的浮选指标,其中加入碳酸钠的粗精金回收率和总回收率最高,确定采用碳酸钠为活化剂。
碳酸钠是一种弱酸强碱盐,能够使矿浆保持比较稳定的pH值,同时是矿泥良好的分散剂,提高浮选过程的选择性,并对黄铁矿具有活化作用[5]。为考察碳酸钠用量对浮选指标的影响,固定试样不磨矿、丁基钠黄药用量80 g/t、2#油用量30 g/t进行碳酸钠用量试验,试验流程见图3,试验结果见图6。
由图6可见,随着碳酸钠用量的增加,粗精矿金品位先升后降,金回收率升高;当碳酸钠用量达到600 g/t后,粗精矿金回收率最高,此时pH值=7;再继续提高碳酸钠用量,金回收率略有下降;综合考虑,碳酸钠用量600 g/t为宜。
固定试样不磨矿、碳酸钠用量600 g/t、2#油用量30 g/t,进行捕收剂种类及用量试验。试验流程见图3,试验结果见图7、图8。
由图7可见,采用Y-89、异戊基钠黄药、丁基钠黄药、丁基钠黄药+丁铵黑药为捕收剂,获得的粗精矿金回收率几乎相同,乙硫氮捕收效果稍差;综合考虑,选择丁基钠黄药为捕收剂。
由图8可见,随着丁基钠黄药用量的增加,粗精矿金回收率升高;当捕收剂用量达到60 g/t后,再继续增加捕收剂用量,金回收率无明显提高;综合考虑,选择丁基钠黄药用量60 g/t为宜。
在条件试验的基础上进行1粗2精2扫开路试验,试样不磨矿、碳酸钠用量600 g/t、丁基钠黄药粗选、扫选1、扫选2用量依次为60,30,15 g/t,试验结果见表2。
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在开路试验的基础上进行闭路试验,试验流程见图9,试验结果见表3。
由表3可知,闭路试验可获得产率0.68%、金品位54.81 g/t、金回收率71.44%的金精矿,尾矿金品位降至0.15 g/t。
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(1)河北某金矿氰化尾矿含金0.52 g/t,金主要富集在细粒级中,-0.038mm含量50.79%,金属分布率占48.79%;矿物中的金主要嵌布于黄铁矿、黄铜矿中。
(2)试样采用1粗2精2扫闭路试验流程,可获得金精矿金品位54.81 g/t、金回收率71.44%的指标(金精矿含银35.44 g/t、含硫26.03%),尾矿金品位降至0.15 g/t,浮选指标较理想,能有效的回收该氰化尾矿中的金。
(3)试验最终推荐的工艺流程与药剂制度简单、经济可行,为企业二次回收该氰化尾矿中的金提供了技术依据,经济效益和社会效益显著。