高硫低金矿浮选试验研究

林东建，曲思思，宋 超

（烟台恒邦化工助剂有限公司，山东 烟台 264109）

金具有优良的物理性能和稳定的化学性质，且在现代尖端科学技术领域中日益发挥重要作用，所以世界各国都非常重视金的生产工作[1]。随着高品位金矿石资源的不断开采，其储存量在日益减少，低品位金矿石也逐渐成为资源开发利用的对象，而高硫低金矿石的难点在于金精矿品位的提升。金是一种易浮矿物，在原生的金矿床中，金矿物常与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、毒砂等硫化矿物共生[2]。

通过浮选法提升金精矿品位，研究重点在于高效浮选药剂的选择与浮选工艺流程的改善[3]。通过条件浮选试验，与矿山浮选厂现使用药剂（异丁钠黄药、异戊钠黄药、丁铵黑药等）选别效果进行对比，改善药剂制度，提升浮选指标。

1 矿石性质

本次试验研究的矿样主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿样主要化学成分分析结果

该矿石中金主要以极细粒的星点状、脉状分布在脉石矿物中。原矿中除石英为主的主要脉石矿物外，还存在方解石和白云石[4]。钙镁矿物易泥化和易浮的特性将会对载金矿物的浮选产生不利的影响，可考虑在矿浆中加入分散剂碳酸钠进行调节[5]。由于矿石中载金矿物与脉石矿物嵌布关系复杂，嵌布粒度粗、细不均匀。所以，浮选试验将对磨矿细度、调整剂、捕收剂等进行重点研究。

2 浮选试验研究

2.1 磨矿细度试验

由于矿石本身含硫量较高，矿浆pH 值略显酸性，考虑其对捕收剂黄药有一定不利影响，故在磨矿细度试验阶段在矿浆中加入碳酸钠，用量为3 000 g/t，将矿浆酸碱度调整至中性。在捕收剂异丁钠黄药用量为50 g/t、异戊钠黄药用量为50 g/t、丁铵黑药用量为20 g/t，起泡剂2#油用量为60 g/t 的条件下，进行一粗两扫的磨矿细度试验，试验流程见图1，试验结果见图2。

图1 磨矿细度试验流程

图2 磨矿细度试验结果

由图2 试验结果可以看出，随着磨矿细度增加，金回收率在不断提高。当磨矿细度增加至-0.074 mm占85.03%后继续增加磨矿细度，金回收率呈现略微下降趋势，说明矿物出现了一定程度的过磨泥化，不利于金的回收，故后续试验在磨矿细度-0.074 mm 占85.03%的条件下进行。

2.2 pH 调整剂试验

矿物浮选时，弱酸性环境会导致黄铁矿的大量上浮，不利于精矿品位的提升，须加入pH 调整剂改变矿浆酸碱度，为了满足对比试验的要求，故此每组添加调整剂的试验矿浆pH 都调整至7。在磨矿细度-0.074 mm 占85.03%，捕收剂异丁钠黄药用量为50 g/t、异戊钠黄药用量为50 g/t、丁铵黑药用量为20 g/t，起泡剂2#油用量为60 g/t 的条件下，进行一粗两扫的pH 调整剂对比试验，试验流程见图3，试验结果见图4。

图3 pH 调整剂种类试验流程

图4 pH 调整剂种类试验结果

由图4 试验结果可知，在矿浆中加入石灰使金受到抑制；加入碳酸钠或氢氧化钠，金的回收率相对于无调整剂时高，经过综合考虑，碳酸钠为最佳调整剂方案。

在磨矿细度-0.074 mm 占85.03%，捕收剂异丁钠黄药用量为50 g/t、异戊钠黄药用量为50 g/t、丁铵黑药用量为20 g/t，起泡剂2#油用量为60 g/t 的条件下，进行一粗两扫的碳酸钠用量对比试验，试验流程见图5，试验结果见图6。

图5 碳酸钠用量对比试验流程

图6 碳酸钠用量对比试验结果

由图6 试验结果可知，碳酸钠在调节酸碱度的同时，分散矿浆，同时提高金回收率及品位，其最佳添加量为3 000 g/t。

2.3 捕收剂种类开路试验

浮选现场捕收剂：异丁钠黄药用量为50 g/t、异戊钠黄药用量为50 g/t、丁铵黑药用量为20 g/t。在磨矿细度-0.074 mm 占85.03%，pH 调整剂碳酸钠用量为3 000 g/t，起泡剂2#油用量为60 g/t 的条件下，高选择性金矿捕收剂HB-99 与现场捕收剂进行捕收剂种类开路对比试验，捕收剂用量一致，试验流程见图7，试验结果见表2。

图7 捕收剂种类开路对比试验流程

表2 捕收剂种类开路对比试验流程

由表2 试验结果可知，使用现场捕收剂时精矿金品位只能达到5.09 g/t，富集比程度过小；而使用HB-99 时精矿金品位能达到18.39 g/t，富集比程度大。虽然金回收率有所下降，但尾矿金品位无明显变化，说明回收率下降是由品位升高、产率降低所致。为了满足金精矿冶炼合格标准，后续试验捕收剂采用HB-99。

2.4 捕收剂用量试验

在磨矿细度-0.074 mm 占85.03%，pH 调整剂碳酸钠用量为3 000 g/t，起泡剂2#油用量为60 g/t 的条件下，进行捕收剂HB-99 用量对比试验，试验流程见图8，试验结果见图9。

图8 HB-99 用量对比试验流程

图9 HB-99 用量对比试验结果

由图9 试验结果可知，随着HB-99 用量增大，金回收率呈上升趋势，当用量增加至120 g/t 后，继续增加用量尾矿金品位不再下降，金回收率上升趋势平缓。故后续试验HB-99 用量定为120 g/t。由于在捕收剂种类对比试验过程中HB-99 用量也为120 g/t，故无须再进行开路试验。

2.5 闭路试验

模拟现场生产实际情况，验证药剂制度的合理性。在磨矿细度-0.074 mm 占85.03%，pH 调整剂碳酸钠用量为3 000 g/t，捕收剂HB-99 用量为120 g/t，起泡剂2#油用量为60 g/t 的条件下，进行一粗两扫两精流程的闭路试验，试验流程见图10，试验结果见表3。

图10 HB-99 用量对比试验流程

表3 闭路试验结果

由表3 试验结果可以看出，经过闭路试验，所得精矿金品位仍然能达到合格标准，尾矿金品位也稳定在0.16 g/t 左右，取得了较好的试验指标。

3 结论

在使用HB-99 作为捕收剂前，该山东某高硫低金矿浮选现场精矿金品位平均指标在5～6 g/t，经过HB-99 工业调试，如今精矿金品位平均指标能达到16.5～18 g/t，精矿金品位大幅上升，达到金精矿冶炼合格标准。

针对高硫金矿，一般选矿厂会通过加入生石灰来抑制黄铁矿并调节矿浆酸碱度，虽然精矿品位有所提高，但金回收率会受到很大影响。可利用碳酸钠和捕收剂HB-99 的高选择性就可避免大量黄铁矿的上浮，起到提升精矿金品位的效果。