湖南某金矿的选矿试验研究

罗小林

（长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 410012）

黄金是一种稀贵金属，因其具有良好的物理性质和稳定的化学性质而被广泛应用在各种行业［1］。随着资源的开发利用，高品位含金矿石越来越少见［2］，低品位金矿研究的重点和难点在于如何保证金的较高回收率［3］。

本文以试验矿样为依据进行了详细的选矿试验研究。通过对湖南某金矿中矿石性质的研究，在磨矿细度－0.074mm含量为75%的条件下，采用一次精选二次扫选的开路探索试验，结果表明，该试样经过一粗一精二扫的浮选闭路流程试验可获得金精矿含金为66.63g／t，回收率为88.88%的选矿指标，金矿物得到有效回收。

1 矿石性质

1.1 光谱分析

原矿光谱分析结果见表1。

表1 原矿光谱分析结果

光谱分析的结果表明，主要的组成元素为Si、Fe、Al、As等，少量或微量的Mg、Mn、Sn、Bi、Zn、Ca等。

根据光谱分析的结果，对试样进行了化学多元素分析。

1.2 化学组成

矿石主要的化学成分是SiO2、Fe、Bi、Al2O3、等，其次为MgO、CaO、S、CaF2，少量和微量的Zn、C、Pb等，具有回收价值的主要是Au。

1.3 矿物组成

原矿的矿物组成相对较简单，主要的金属矿物为：黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿等，少量或微量的赤铁矿、褐铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋矿、银金矿、自然金等。脉石矿物主要为石英，少量方解石、绢云母、绿泥石、长石、绿帘石，以及高岭石、磷灰石、电气石等［4］。

主要矿物组成及其相对含量见表2。

表2 原矿主要矿物组成及其相对含量 %

1.4 矿石结构构造

矿石构造主要为块状构造，其次为浸染状构造，偶见脉状构造。

矿石中黄铁矿等金属矿物含量甚高，多数矿块主要由黄铁矿等金属硫化物组成，呈致密块状。

矿石中的金属矿物黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿等，呈斑点状、团块状、星点状、浸染状、散粒状分布于石英为主的脉石基底中，呈浸染状构造。

脉状构造主要表现在毒砂与石英一起呈脉状穿插于黄铁矿集合体中。

矿石结构方面，主要为他形晶粒状结构，部分半自形－自形晶粒状结构，偶见细脉状结构。

黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿等主要硫化物大多呈不规则粒状，不具完好晶面，构成他形晶粒状结构。

部分黄铁矿呈五角十二面体、立方体形态，具备部分完好晶面，构成半自形－自形晶粒状结构。

偶见黄铜矿呈细脉状分布于毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿裂隙中，呈细脉状结构。

2 金的赋存状态

矿样中金的化学物相分析结果见表3，检测试样研磨至100%－0.074mm以下。

表3 试样中金的化学物相分析结果

金的化学物相分析结果显示：

1.金以自然金的形式存在下，试样研磨至100%－0.074mm以下，可解离或暴露的颗粒金占总金的62.85%。

2.金主要赋存于硫化物中。以亚显微态的自然金微粒或类质同像的原子态存在于黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等硫化物中，约占66.06%。

3.另有约6.90%的金，赋存于脉石矿物中。这部分金包括被脉石矿物包裹未暴露的自然金微粒、被脉石包裹的微细硫化物及其中的金等。

3 选矿试验研究

3.1 磨矿细度试验

磨矿试验在XMQ－240×90型球磨机中进行，每次试样重1000g，磨矿浓度为69%，磨矿时间为变量，产品用0.074mm水筛。筛上，筛下产品分别称重计量，试验结果见表4。

表4 磨矿时间试验结果

3.2 不同磨矿细度浮选试验

浮选试验在3L充气搅拌浮选机中进行，每次试验样重1000g，试验流程及药剂制度如图1所示，试验结果见表5。

图1 不同磨矿细度浮选试验

表5 磨矿细度试验结果%

从试验结果可以得出结论：随着磨矿细度的增加，金精矿的品位和回收率都呈上升的趋势，磨矿细度－0.074mm 占85%与75%细度时差不多，但85%的细度的回收率与75%细度比较起来略有所增加，增加效果并不是很明显，从节能减排、环保和生产成本的角度来考虑的话75%的细度是最佳磨矿细度；Sb的品位和回收率都比较低，可见Sb没有开发利用价值，故在今后的浮选试验中没必要考虑对Sb的浮选［5］。

3.3 粗选条件试验

3.3.1 Na2CO3用量试验

固定PbNO3用量200g／t，y－89用量400g／t，2＃油用量20g／t，Na2CO3用量为0、300、700g／t。流程及药剂制度如图1所示（Na2CO3用量为变量），试验结果见表6。

表6 Na2CO3用量浮选试验结果

由表6可知：当Na2CO3用量逐渐增加时，金精矿的品位和回收率也相应的提高，但当Na2CO3用量达到900g／t时，品位和回收率明显的下降。综上所述，Na2CO3用量为700g／t时为最佳用量。

3.3.2 PbNO3用量试验

固定y－89用量400g／t，2＃油用量20g／t，Na2CO3用量为700g／t。流程及药剂制度如图1所示（PbNO3用量为为变量），试验结果见表7。

表7 PbNO3用量浮选试验结果

由表7可知：当PbNO3的用量逐渐增加时，金精矿的品位和回收率都逐渐的提高，但当PbNO3的用量达到600g／t时，金精矿品位和回收率都明显的呈下降的趋势。综上所述，PbNO3的用量为400g／t最宜。

3.3.3 H2SO4用量试验

固定y－89用量400g／t，2＃油用量20g／t，PbNO3用量为400 g／t。流程及药剂制度如图1所示（H2SO4用量为变量），试验结果见表8。

表8 H2SO4用量浮选试验结果

由表8可知，当随着H2SO4用量增加时，金精矿的品位和回收率都得到了提高，但当H2SO4用量达到500g／t时，金精矿的品位和回收率明显的降低了，综上所述，H2SO4的最佳用量为350g／t。

3.3.4 Na2CO3与H2SO4的比较

从表6和表8知，只加Na2CO3最佳用量时精矿的品位与回收率分别为44.36%和58.76%；只加H2SO4最佳用量时，金精矿的品位与回收率分别为47.86%和65.92%，故得知，加H2SO4比加Na2CO3的浮选试验效果更加好。

3.3.5 y－89用量试验

固定2＃油用量20g／t，PbNO3用量为400g／t，H2SO4用量350g／t。流程及药剂制度如图1所示（y－89用量为变量），试验结果见表9。

表9 y－89用量浮选试验结果

由表9可知：当y－89的用量逐渐增加时，金精矿的品位和回收率也相应的增加，但当用量500g／t时，金精矿的品位和回收率略有所增加，增加的效果并不明显。综上所述，y－89的最佳用量为400g／t。

3.4 开路试验

在前面的粗选条件试验中各药剂的最佳用量已确定，现固定各药剂的最佳用量进行开路试验。H2SO4350g／t、PbNO3400g／t、y－89400g／t、2＃油30 g／t。试验流程及药剂制度如图2所示，试验结果见表10。

图2 开路试验流程及药剂制度

表10 开路浮选试验结果

3.5 闭路试验

闭路试验流程及药剂制度如图3所示，试验结果见表11。

表11 闭路浮选试验结果

4 结 论

1.矿石主要的化学成分是S、Fe、SiO2，主要有价成分为Au、Ag、Cu等，Pb、Zn含量较低，价值不大。

2.该试样经过一粗一精二扫的浮选开路流程试验可获得金精矿含金67.75g／t，回收率84.69%的选矿指标。

3.该试样经过一粗一精二扫的浮选闭路流程试验可获得金精矿含金66.63g／t，回收率88.88%的选矿指标。