新型捕收剂MC在微细粒难选金矿浮选中的应用

摘要：河南省某微细粒难选金矿存在金回收率低的问题，急需对原工艺进行优化。烷基胺可在催化剂作用下与反应剂进行主反应，再进行分离、交连、螯合及乳化反应，从而制成新型捕收剂MC。引进MC进行浮选试验及工业试验，通过原矿性质分析，详细掌握金的赋存状态、嵌布特征和粒度特性等，通过实验室浮选试验确定最佳的磨矿细度、MC用量、矿浆pH值和活化剂用量等工艺参数，并与现场捕收剂体系浮选指标进行对比。试验结果表明，使用MC作为捕收剂，金精矿品位由原来的28.09 g/t提高到34.46 g/t，金回收率由84.85%提高到88.31%，回收率提高3.46%，取得良好的技术指标，实现金精矿品位与回收率的同步提升，预计年增加经济效益1 300余万元。

关键词：新型捕收剂；物相分析；微细粒难选金矿；金精矿品位；浮选回收率

中图分类号：TD95 文献标识码：A 文章编号：1008-9500（2024）10-000-05

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Application of the New Collector MC in the Flotation of Fine-Grained Refractory Gold Ore

LU Zhongbo1， YANG Yingke2， LIU Jixing2， LI Guangsheng1， ZHU Xingfu1， XU Qing3

（1. Metallurgical Laboratory Branch of Shandong Gold Mining Technology Co.， Ltd.， Laizhou 261400， China;

2. Songxian Shanjin Mining Co.， Ltd.， Luoyang 471000， China;

3. Shandong Institute of Scientific and Technical Information， Jinan 250000， China）

Abstract： There is a problem of low gold recovery rate in a fine-grained refractory gold mine in Henan Province， and it is urgent to optimize the original process. Alkylamines can undergo main reactions with reactants under the action of catalysts， followed by separation， crosslinking， chelation， and emulsification reactions， thereby producing a new type of collector MC. The MC is introduced for flotation and industrial test， and combined with the occurrence state， embedding characteristics， and particle size characteristics of gold is gained by analyzing the properties of the raw ore， and the optimal process parameters are determined such as grinding fineness， MC dosage， slurry pH， and activator dosage through laboratory flotation tests， which are compared with the flotation indicators of the on-site collector system. The experimental results show that using MC as a collector increases the grade of gold concentrate from 28.09 g/t to 34.46 g/t， the gold recovery rate increases from 84.85% to 88.31%， and the recovery rate increases by 3.46%， achieving good technical indicators and synchronously improving the grade and recovery rate of gold concentrate， and it is expected that the annual economic benefits will be increased by more than 13 million yuan.

Keywords： new type of collector; phase analysis; fine grained refractory gold deposits; gold concentrate grade; flotation recovery rate

河南省某金矿平均金品位为4 g/t左右，黄铁矿是其主要载金矿物，另有部分金与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿伴生，少部分与碳酸盐、石英、硅酸盐等脉石矿物伴生。金主要以细粒-微细粒形式存在，平均粒径仅为5.82 μm；作为金的主要赋存载体，黄铁矿粒度微细，粒度介于0.01～0.15 mm，属微细粒难选金矿石[1-2]。选厂碎矿采用两段一闭路破碎+高压辊磨细碎工艺流程，磨矿采用两段两闭路+

中矿再磨工艺流程，浮选采用一粗一精两扫工艺流程，捕收剂采用异戊基黄药和丁胺黑药组合（比例为10∶1），起泡剂为2号油。烷基胺来源丰富，在催化剂作用下，它可与反应剂进行主反应，再进行分离、交连、螯合及乳化反应，从而制成一种新型捕收剂MC。试验以该金矿为例，研究新型捕收剂MC在微细粒难选金矿浮选中的应用。

1 原矿性质

1.1 化学成分分析

矿石中，主要脉石成分SiO2和Al2O3含量较高，同时含有一定量的CaO、MgO和Fe2O3。因此，矿石中主要脉石矿物为石英、铝硅酸盐和含铁矿物。经X射线荧光光谱分析（X-Ray Fluorescence spectrometer，

XRF），原矿化学成分如表1所示。此外，对原矿样品进行金元素化学分析，分析结果显示，原矿金含量为3.86 g/t。

1.2 物相分析

原矿样品的磨矿细度为70%，即磨矿产品中粒度小于74 μm的含量为70%。为确定金在矿石中的赋存状态，对磨矿产品（粒度小于74 μm）中的金进行物相分析，结果如表2所示。物相分析结果表明，原矿中的金以黄铁矿包裹金为主，其分布率占74.74%，铜铅锌包裹金和自然金含量分别占6.96%和3.86%，且硫化物与自然金属于浮选易回收的矿物。同时，碳酸盐、石英和硅酸盐包裹金的含量为12.89%，此部分采用常规浮选较难回收。此外，矿石中褐铁矿包裹金占1.55%，褐铁矿易泥化，同样属于难回收矿物[3-4]。

1.3 粒度特性分析

为查明金矿物的嵌布粒度，采用BPMA软件对原矿样品进行嵌布粒度分析，结果如表3所示。嵌布粒度分析结果表明，原矿中金矿物的粒径较小，平均粒径仅为5.82 μm，主要呈细粒-微细粒嵌布，这是导致金浮选回收率低的原因之一。浮选过程可通过添加活化剂，强化对细粒-微细粒金的捕收效果[5]。

2 试验结果与讨论

2.1 磨矿细度试验

为确定最佳磨矿细度（磨矿产品中粒度小于74 μm的含量），使金矿物尽可能单体解离或裸露，达到最佳的浮选粒度，进行磨矿细度试验。试验采用异戊基黄药和丁铵黑药组合（现场捕收剂）作为捕收剂，以2号油为起泡剂，结果如图1所示。从试验结果可知，磨矿细度对金浮选回收率影响较大。随着磨矿细度的增加，Au的回收率逐渐升高，精矿Au品位逐渐降低。当磨矿产品中粒度小于74 μm的含量为75%时，继续增加磨矿细度，Au回收率提高不明显。因此，可以确定磨矿细度为75%。

2.2 捕收剂种类试验

为确定最佳捕收剂，进行不同种类的捕收剂条件试验。磨矿细度为75%，捕收剂用量为270 g/t，起泡剂2号油用量为40 g/t，试验结果如图2所示。从试验结果可知，单独使用MC作为捕收剂时，精矿品位和回收率均高于现场异戊基黄药+丁铵黑药组合；单独使用MC与MC+丁胺黑药组合相比，金回收率基本一致且金精矿品位有所降低。因此，选择单独使用捕收剂MC，此时金回收率较现场捕收剂提高2.49%。

2.3 捕收剂用量试验

为确定捕收剂MC的最佳用量，在起泡剂用量40 g/t的条件下进行捕收剂MC用量试验，结果如图3所示。从试验结果可以看出，随着捕收剂MC用量的增加，Au回收率逐渐升高，精矿Au品位逐渐降低。当捕收剂MC用量为300 g/t时，继续增加捕收剂用量，Au回收率变化不大，因此确定捕收剂MC的最佳用量为300 g/t。

2.4 矿浆pH值试验

在浮选过程中，pH值对矿物浮选的影响是多方面的，它是影响浮选指标的重要因素。绝大多数的捕收剂是以离子型方式与矿物表面起作用，捕收剂解离成为离子后才能与矿物表面发生作用，捕收剂解离成有效离子的多少与pH值有很大关系。因此，通过开展矿浆pH值试验，确定合适的pH值，最大程度发挥捕收剂MC性能，提高浮选回收率[6-7]。矿浆pH值试验结果如图4所示。从试验结果可以看出，矿浆pH值由自然pH值提高至8时，金回收率提高明显，继续提高pH值，金回收率变化不大且精矿金品位呈现下降趋势。因此，在矿浆pH值为8.0～8.5的弱碱性环境中，捕收剂MC使用效果最佳。

2.5 活化剂种类及用量试验

添加活化剂可以改变矿物表面的化学组成，使之易于吸附捕收剂，从而强化捕收剂与矿物表面的作用力，使捕收的金颗粒在上浮过程中不易从气泡中脱落，提高金回收率[8-10]。因此，开展活化剂种类及用量试验，结果如图5所示。从试验结果可知，添加活化剂时金的回收率均高于不添加活化剂时的回收率，使用硫酸铜和硫酸铵组合时金回收率最高，这也充分说明活化剂的协同作用[11-13]，此时金回收率比未添加活化剂高3.14%。

2.6 闭路试验

根据条件试验确定的最佳药剂制度进行闭路试验，试验流程为一粗一精二扫工艺[14-16]，捕收剂MC用量为300 g/t，2号油用量为40 g/t，活化剂硫酸铜用量为50 g/t，硫酸铵用量为300 g/t，试验结果如表4所示。从试验结果可知，采用MC作为捕收剂时，可获得精矿Au品位34.46 g/t、回收率88.31%的指标，较现场捕收剂作用下的精矿Au品位提高6.37 g/t，回收率提高3.46%。

3 经济效益分析

为验证捕收剂MC的实际应用效果，开展现场半工业试验，捕收剂MC与现场捕收剂指标对比结果如表5所示。从半工业试验结果可知，精矿金品位提高4.06 g/t，金回收率提高2.48%。该选厂原矿年处理量为35万t，原矿金品位为3.58 g/t，金回收率提高2.48%，药剂成本增加1.50元/t，黄金价格为450元/g。

将相关数据代入式（1）进行计算，则采用捕收剂MC后每年可增加经济效益1 345.85万元。

Q=mρkp1-mp2（1）

式中：Q为经济效益，万元；m为原矿年处理量，万t；ρ为原矿金品位，g/t；k为金回收率提高值，%；p1为黄金价格，元/g；p2为药剂成本增加值，元/t。

4 结论

通过原矿性质分析，原矿中的金以黄铁矿包裹金为主，部分金矿物被碳酸盐、石英和硅酸盐包裹，金矿物平均粒径为5.82 μm，主要呈细粒-微细粒嵌布，属微细粒难选金矿石。浮选试验确定捕收剂MC的最佳用量为300 g/t，活化剂硫酸铜用量为50 g/t，硫酸铵用量为300 g/t，矿浆pH值为8.0～8.5，经一粗一精二扫闭路浮选工艺处理，可获得精矿金品位32.55 g/t、

金回收率92.75%的技术指标，精矿金品位较现场提高4.06 g/t，回收率较现场提高2.48%，预计每年增加经济效益1 345.85万元。

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