某微细浸染型低品位难处理金矿石选矿工艺试验研究

张水旺，张海明

(1.黔西南金龙黄金矿业有限责任公司； 2.潼关中金黄金矿业有限责任公司)

截至2019年底，中国黄金资源查明资源储量为1 431.10 t，其中复杂难处理金矿石依然占据金矿资源的主导地位。因此，如何合理高效开发利用难处理金矿石资源，选择合理的选矿方法、适宜的工艺流程及药剂制度是其关键[1]。云南镇沅某金矿选矿厂处理矿石为含砷、锑、碳微细浸染型低品位难处理金矿石，2009年选矿厂经过扩建和技术改造，经济技术指标有了很大改善，但随着入选品位的进一步降低，产品金精矿金品位降为25 g/t左右，金回收率在80 %左右，金精矿产品销售困难，经济效益低。为此，本文针对矿石性质，在现有选矿工艺基础上，进行了选矿药剂制度及工艺流程结构优化试验，并取得了较好指标，为该选矿厂工艺优化及类似矿石的处理提供技术依据。

1 矿石性质

云南镇沅某金矿选矿厂入选矿石为含砷、锑、碳微细浸染型低品位难处理金矿石。矿石化学成分分析结果见表1，金、碳物相分析结果分别见表2、表3。

表1 矿石化学成分分析结果

表2 金物相分析结果

表3 碳物相分析结果

矿石中主要金属矿物有黄铁矿、褐铁矿、辉锑矿、毒砂，微量黄铜矿、方铅矿和闪锌矿；脉石矿物有石英、绢云母、长石、方解石、白云石、石墨、碳质和黏土矿物等。矿石中可回收有价金属元素为金，金与硫化矿物嵌布关系密切[2]，其中硫化矿物中金占86.21 %，单体游离金占6.97 %，脉石矿物中金占3.49 %。硫化矿物粒度细小，-0.037 mm占73 %；金为微细粒金及次显微金，-0.037 mm占93.70 %。矿石中有害元素为砷、锑、碳，对选矿有一定影响。

2 选矿试验结果与讨论

该选矿厂现场生产采用阶段磨浮[3-5]工艺流程，一段磨矿细度为-0.074 mm占60 %，经一次粗选、一次扫选、三次精选得到精矿1；一次扫选尾矿分级后进行二段磨矿，磨矿细度为-0.074 mm占80 %，再经一次粗选、四次精选得到精矿2，粗选尾矿经二次扫选后抛尾。该选矿厂入选矿石属微细浸染型低品位难处理金矿石，现场生产在磨矿细度-0.074 mm占60 %的条件下使用大量的捕收剂强行捕收，使大量微细粒半包裹金矿物进入精选，这是造成精矿品位过低的原因之一。鉴于此，本次试验重点进行了药剂制度优化。

2.1 药剂制度条件试验

由于生产中磨矿细度设计合理，试验按一段磨矿细度-0.074 mm占60 %，二段磨矿细度-0.074 mm占80 %进行，药剂制度试验流程见图1。

图1 药剂制度试验流程

2.1.1 捕收剂用量

一段磨浮粗选只对在磨矿细度-0.074 mm占60 %条件下已达到单体解离的部分金进行选别，以防止这部分金在进一步细磨过程中过磨而被抛尾，因此一次粗选捕收剂用量不宜过大，以二段磨浮粗选用量的1/2为宜，捕收剂选用与生产同步的丁基黄药和丁铵黑药，用量比2 ∶1，磨矿中加入石灰，调节pH值至8。捕收剂用量分别为：①粗选一丁基黄药20 g/t+丁铵黑药10 g/t；粗选二丁基黄药40 g/t+丁铵黑药20 g/t；捕收剂用量90 g/t。②粗选一丁基黄药30 g/t+丁铵黑药15 g/t；粗选二丁基黄药60 g/t+丁铵黑药30 g/t；捕收剂用量135 g/t。③粗选一丁基黄药40 g/t+丁铵黑药20 g/t；粗选二丁基黄药80 g/t+丁铵黑药40 g/t；捕收剂用量180 g/t。捕收剂用量试验结果见图2。

图2 捕收剂用量试验结果

由图2可知：随着捕收剂用量的增大，金精矿金品位先升高后降低，金回收率逐渐升高；当粗选一丁基黄药30 g/t+丁铵黑药15 g/t，粗选二丁基黄药60 g/t+丁铵黑药30 g/t时，选别指标最佳，因此选择捕收剂用量135 g/t为宜。

2.1.2 硫酸铜用量

矿石中的金与黄铁矿和毒砂紧密共生，粗选二中加入活化剂硫酸铜有利于选矿。硫酸铜用量试验结果见图3。

图3 硫酸铜用量试验结果

由图3可知：随着硫酸铜用量的增加，金精矿金品位先增大后趋于稳定，金回收率先增大后略有下降。综合考虑，确定粗选二硫酸铜用量为80 g/t。

2.1.3 水玻璃用量

由于选矿生产要求的磨矿细度细，矿石中的次生泥化绿云母和黏土矿物对浮选有不利影响，特别是不利于浮选金精矿金品位的提高[2]，而添加适量水玻璃对浮选矿浆中泥质物有分散和抑制作用，进而可优化浮选环境，提高选别效果。水玻璃用量试验结果见图4。

图4 水玻璃用量试验结果

由图4可知：添加水玻璃后，金精矿金品位大幅提高；随着水玻璃用量的增加，金精矿金品位不断增大，但金回收率逐渐下降。因此，适宜的水玻璃用量为200 g/t。

2.2 闭路试验

在小型试验获得的最佳试验条件下，进行了2种流程结构的闭路试验：中矿依次顺序返回和中矿返回再磨。

2.2.1 中矿依次顺序返回

中矿依次顺序返回小型闭路试验采用阶段磨浮工艺，闭路试验条件及流程见图5，精选和扫选中矿依次顺序返回，试验结果见表4。

图5 中矿依次顺序返回闭路试验流程

表4 中矿依次顺序返回闭路试验结果

由表4可知：经过药剂制度优化调整后，金精矿金品位由现场生产的25 g/t左右大幅度提高到42.74 g/t；金回收率由80 %左右提高到85.52 %。

2.2.2 中矿返回再磨

通过对中矿依次顺序返回闭路试验获得的金精矿、中矿和尾矿进行分析，发现中矿中有大量载金矿物黄铁矿和脉石矿物的包裹连生体，这些连生体在流程中反复循环，恶化浮选效果[6]，最终部分进入尾矿，因此需增加中矿再磨，促进载金矿物的单体解离。将精选一中矿返回至二段磨矿进行再磨，中矿返回再磨闭路试验流程见图6，试验结果见表5。

图6 中矿返回再磨闭路试验流程

表5 中矿返回再磨闭路试验结果

由表5可知：精选一中矿返回至二段磨矿再磨后浮选，获得的金精矿金品位为41.54 g/t，尾矿金品位从0.34 g/t降为0.23 g/t，金回收率高达89.46 %，指标较好。因此，中矿返回再磨工艺流程适宜处理该矿石。

3 结 论

1)云南镇沅某金矿选矿厂处理矿石为含砷、锑、碳微细浸染型低品位难处理金矿石，其浮选指标不理想，金精矿金品位为25 g/t左右。试验在现场生产工艺流程基础上，进行了药剂制度优化试验研究，金精矿金品位提高到40 g/t以上。

2)采用阶段磨浮、中矿返回再磨闭路试验流程，在最佳药剂制度条件下，获得的金精矿金品位为41.54 g/t，金回收率比现场生产提高了9百分点左右，达到89.46 %。

3)与现场生产流程相比，该工艺流程得到了进一步简化，两段粗选精矿合并进行一次精选，操作简单易控制，有利于金精矿金品位提高，可为企业创造良好的经济效益。