胡 敏

（福建紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，福建上杭 364200）

某金礦綜合回收伴生金屬試驗(yàn)研究

胡 敏

（福建紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，福建上杭 364200）

針對(duì)河南某含多金屬硫化物金礦，通過(guò)對(duì)其工藝礦物學(xué)研究查明其伴生的銅、鉛、鋅礦物的嵌布狀態(tài)和特征，結(jié)合金礦物的嵌布狀態(tài)確定了新型的綜合回收伴生金屬的選礦工藝流程和藥劑制度。結(jié)果表明：原礦中金主要以類質(zhì)同象及微細(xì)粒態(tài)包裹于黃鐵礦、黃銅礦等硫化物當(dāng)中。研究采用銅鉛混浮—銅鉛分離—活化浮鋅、硫工藝流程依次獲得銅精礦、鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，其中金大部分進(jìn)入硫化礦精礦當(dāng)中。新工藝較現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝Au回收率提高了10%左右，極大地提高了礦山的產(chǎn)出價(jià)值。

多金屬；伴生；銅鉛分離；產(chǎn)品方案

河南某石英脈型含多金屬硫化礦物金礦伴生有低品位的銅、鉛、鋅等元素，該金礦原生產(chǎn)工藝流程為硫化礦混浮產(chǎn)出以黃鐵礦為主的金精礦產(chǎn)品。由于受限于硫精礦產(chǎn)品品位，部分賦存在其它硫化物的金會(huì)流失在尾礦當(dāng)中，致使該金礦礦山綜合產(chǎn)出價(jià)值較低［1］。本研究通過(guò)工藝礦物學(xué)分析了該金礦伴生銅、鉛、鋅元素的賦存狀態(tài)和礦物嵌生關(guān)系，以及礦石中金的賦存特性和與硫化礦物的共伴生關(guān)系［2］，并依此為依據(jù)進(jìn)行了綜合回收銅、鉛、鋅浮選試驗(yàn)研究，開(kāi)發(fā)出了提高該礦山有價(jià)金屬的綜合利用選礦工藝，為下一步礦山進(jìn)行技術(shù)改造提供了依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)多元素分析和主要礦物組成

該金礦礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果%

由表1可看出，原礦中達(dá)到工業(yè)回收品位的元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn等。通過(guò)偏光顯微鏡鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡能譜分析等綜合手段查明，原礦中主要的金屬礦物為黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦，其次為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦、脆硫鉛銻礦、灰鉛銻礦、自然金、銀金礦等，脈石礦物主要為石英、云母、綠泥石、長(zhǎng)石、白云石、方解石以及微量的毒砂、高嶺土、磷灰石、炭質(zhì)物等。礦石中主要礦物組成及相對(duì)含量見(jiàn)表2。

表2 原礦主要礦物組成及相對(duì)含量%

1.2 主要目的元素賦存狀態(tài)

礦石中銅、鉛、鋅元素的賦存狀態(tài)見(jiàn)表3。

由表3可看出，銅、鉛、鋅主要賦存在硫化礦物當(dāng)中，將原礦礦石研磨至100%－74μm以下進(jìn)行金物相分析，分析結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 礦樣中銅鉛鋅物相分析結(jié)果%

表4 礦樣中金物相分析結(jié)果%

由表4可看出，該金礦主要賦存于硫化物中，其為采用光學(xué)顯微鏡不可見(jiàn)的亞顯微態(tài)的極為細(xì)小的自然金微?；蝾愘|(zhì)同象的原子態(tài)賦存在黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等硫化物中［3］，占總金的91.67%，其次為解離或暴露態(tài)的自然金、裂隙金，占總金的5.30%。

1.3 金礦物的嵌布狀態(tài)

該礦石中的金的嵌布狀態(tài)主要以類質(zhì)同象及微細(xì)粒態(tài)包裹于黃鐵礦、黃銅礦等硫化物當(dāng)中，其次以裂隙金、晶隙金存在于石英、黃鐵礦、毒砂等裂隙中，嵌布粒度在0.005～0.01 mm之間，對(duì)該礦石中的各種硫化礦物單礦物進(jìn)行金分析，得出嵌布于各硫化物之中的金含量見(jiàn)表5。

表5 單礦物含金品位g／t

由表5可看出，除自然金礦物外，主金屬礦物（黃銅礦、方鉛礦）中含金品位是原礦的幾十倍，可以預(yù)測(cè)隨著主元素的回收，金可富集在硫化物精礦當(dāng)中［4］。

2 試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容與討論

2.1 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)研究結(jié)果及討論

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程及藥劑制度為在磨礦細(xì)度為－74μm占81.28%的條件下，采用硫酸銅作為硫化礦物的活化劑，Y89作為硫化物的捕收劑進(jìn)行混合浮選捕收。浮選工藝流程為一粗三精兩掃，得到一個(gè)金精礦。現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)流程如圖1所示，所得指標(biāo)見(jiàn)表6。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)流程

表6 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)指標(biāo)%

由表6可看出，金精礦富集趨勢(shì)與S的富集一致，金精礦中Au的回收率與S回收率基本相同。同時(shí)，金精礦中Cu、Pb回收率較低，由表5可看出，該礦中黃銅礦、方鉛礦中的Au品位遠(yuǎn)高于原礦品位，金尾礦中流失的金主要為損失在尾礦中的硫化礦物中的金，致使該金礦礦山綜合產(chǎn)出較低。

2.2 原則工藝流程的確定

由工藝礦物學(xué)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果可知，流失在尾礦中的有價(jià)元素是該礦山綜合產(chǎn)出價(jià)值較低的關(guān)鍵因素。由于受限于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配置條件，原則上不能增加磨礦的細(xì)度，所以可通過(guò)綜合回收Cu、Pb、Zn改變?cè)械漠a(chǎn)品方案。該礦銅、鉛、鋅均達(dá)到了工業(yè)回收品位，可通過(guò)浮選分別產(chǎn)出銅精礦、鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，并考察金、銀在各精礦中的富集規(guī)律［5］。由于原礦中Cu、Pb、Zn品位較低，且礦石中黃銅礦與方鉛礦相互溶蝕、交代、膠結(jié)、充填、固溶、連晶等現(xiàn)象嚴(yán)重，所以采用銅鉛部分混浮—銅鉛分離比銅優(yōu)先浮選難度更低［6］，銅鉛部分混浮活化浮選鋅，鋅浮選尾礦活化浮選硫，如此依次產(chǎn)出銅精礦、鉛精礦、鋅精礦、硫精礦。原則工藝流程如圖2所示。

2.3 銅鉛部分混?。~鉛分離

2.3.1 銅鉛混浮捕收劑條件試驗(yàn)

由于黃銅礦和方鉛礦可浮性接近，同時(shí)礦石中這兩類礦物相互溶蝕、交代現(xiàn)象嚴(yán)重，所以采取銅鉛混浮的方案。銅鉛混浮捕收劑種類條件試驗(yàn)流程如圖3所示，所得結(jié)果如圖4所示。

圖2 原則工藝流程

圖3 銅鉛混浮捕收劑條件試驗(yàn)流程

圖4 銅鉛混浮捕收劑種類條件試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可看出，在相同用量條件下，采用組合捕收劑BP＋乙黃藥所得到的銅鉛混合精礦銅、鉛品位及回收率最高，且銅鉛混合精礦中的鋅互含和回收率最低，所以銅鉛混浮最適捕收劑為BP＋乙黃藥。

2.3.2 銅鉛混浮硫酸鋅用量條件試驗(yàn)

銅鉛混浮過(guò)程中需要抑制閃鋅礦的上浮，以提高銅鉛混合精礦的品位，降低鋅互含。閃鋅礦主要的抑制劑為硫酸鋅，在銅鉛混浮過(guò)程中硫酸鋅用量條件試驗(yàn)流程如圖3所示，在磨礦細(xì)度為－74μm占81.28%的條件下，以石灰作為黃鐵礦的抑制劑，混浮捕收劑BP＋乙黃藥用量為40 g／t＋25 g／t，以硫酸鋅用量為變量，所得結(jié)果如圖5所示。

圖5 銅鉛混浮硫酸鋅用量條件試驗(yàn)結(jié)果

由圖5可看出，當(dāng)硫酸鋅用量增大時(shí)，銅鉛混合精礦的鋅品位和鋅回收率明顯下降，當(dāng)硫酸鋅用量達(dá)到800 g／t時(shí)，再增大硫酸鋅用量時(shí)，銅鉛混合精礦的鋅回收率下降幅度很小，所以銅鉛混浮硫酸鋅最適用量為800 g／t。

2.3.3 銅鉛分離方案對(duì)比試驗(yàn)

銅鉛混浮閉路試驗(yàn)流程為一粗三精兩掃，得到一個(gè)含Cu 14.22%、Pb 16.88%的銅鉛混合精礦。由于該礦石中的銅鉛礦物連生交代關(guān)系復(fù)雜，銅鉛分離難度較大［6］，常規(guī)的銅鉛分離方案有兩種，即“抑鉛浮銅”方案和“抑銅浮鉛方案”，本研究進(jìn)行了兩種方案的對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖6所示（圖6中藥劑用量針對(duì)原礦用量），對(duì)比分離指標(biāo)見(jiàn)表7。

圖6 銅鉛分離不同方案對(duì)比試驗(yàn)流程

表7 銅鉛分離不同方案對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果%

由圖6和表7可看出，采用浮鉛抑銅方案與浮銅抑鉛方案對(duì)該銅鉛混合精礦分離效果接近。但浮鉛抑銅方案使用了劇毒的氰化物，對(duì)環(huán)境和人員均有潛在的危險(xiǎn)性，所以該銅鉛精礦分離方案為浮銅抑鉛方案。

2.4 銅鉛尾礦活化浮選鋅

工業(yè)上常用硫酸銅作為閃鋅礦的有效活化劑，但過(guò)量的硫酸銅易造成選礦尾礦廢水中重金屬離子超標(biāo)。銅鉛浮選閉路尾礦活化鋅硫酸銅用量條件試驗(yàn)流程如圖7所示，所得結(jié)果如圖8所示。

由圖8可看出，隨著硫酸銅用量的增大，鋅粗精礦鋅品位和作業(yè)回收率逐漸增大，當(dāng)硫酸銅用量達(dá)到600 g／t時(shí)，鋅粗精礦品位達(dá)到了峰值，再增大用量時(shí)，鋅粗精礦作業(yè)回收率上升幅度很小，而鋅品位有所下降，這是由于過(guò)量的硫酸銅對(duì)黃鐵礦也產(chǎn)生了一定的活化作用，所以鋅粗選硫酸銅最適合用量為600 g／t。

圖7 鋅粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn)流程

圖8 鋅粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn)結(jié)果

2.5 硫化礦全流程閉路試驗(yàn)

在已有的條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了銅鉛鋅硫浮選全流程閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程較現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝有較大的改變，由原有的單一金精礦產(chǎn)品方案改為多精礦產(chǎn)品的方案。銅鉛鋅硫浮選全流程閉路試驗(yàn)流程如圖9所示，并考察金在各精礦產(chǎn)品的走向，所得指標(biāo)見(jiàn)表8。

表8 硫化礦浮選全流程閉路試驗(yàn)指標(biāo)%

圖9 硫化礦浮選全流程閉路流程圖

由表8可看出，采用如圖9所示的工藝流程處理該含多金屬硫化礦物金礦，可有效回收該金礦中伴生的銅、鉛、鋅元素，全流程閉路試驗(yàn)可得到含Cu 26.83%，Au 190.52 g／t，Cu回收率72.69%，Au回收率為39.59%的銅精礦；含Pb 56.21%，Au 102.33 g／t，Pb回收率63.54%，Au回收率為18.28%的鉛精礦；含Zn 49.93%，Au 30.21 g／t，Zn回收率66.19%，Au回收率為10.68%的鋅精礦，含S 48.11%，Au 16.22 g／t，S回收率75.47%，Au回收率為24.95%的硫精礦，對(duì)比表8和表6的結(jié)果可看出，新工藝流程各精礦中Au的總回收率達(dá)到了93.5%，較現(xiàn)場(chǎng)工藝Au回收率提高了10%，同時(shí)銅、鉛精礦含Au品位和計(jì)價(jià)系數(shù)更高，能更大幅度地提高該含多金屬硫化物金礦的產(chǎn)出價(jià)值。

3 結(jié) 論

1.河南某石英脈型含多金屬硫化礦物金礦伴生有低品位的銅、鉛、鋅等金屬元素，礦石中的主要硫化礦物如黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦相互溶蝕、交代現(xiàn)象嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程為硫化礦混浮產(chǎn)出單一的金硫精礦，對(duì)銅鉛鋅沒(méi)有綜合回收，由工藝礦物學(xué)分析可知，主金屬礦物（黃銅礦、方鉛礦）中含金品位較高，原有的生產(chǎn)工藝流程經(jīng)濟(jì)性較差。

2.針對(duì)該礦礦物特性，確定了銅鉛混浮—銅鉛分離—活化浮鋅—活化浮硫的工藝流程方案，銅鉛分離采用無(wú)氰工藝，降低了選礦過(guò)程中環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3.在推薦的最佳工藝流程和藥劑制度條件下，全流程閉路試驗(yàn)可依次得到銅精礦、鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，相比于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程，新的推薦流程Au回收率提高了10%，經(jīng)濟(jì)效益顯著，為選廠下一步技術(shù)改造提供了依據(jù)。

［1］ 潘炳，王奉剛，肖松文.提高某金礦浮選回收率的試驗(yàn)研究［J］.湖南有色金屬，2012，28（3）：8－10.

［2］ 肖駿，房朝軍，陳代雄，等.河南某石英脈型金礦選礦技術(shù)［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2015，（4）：73－77.

［3］ 楊建文，肖駿，陳代雄.某低品位晶格金型巖金礦選礦試驗(yàn)研究［J］.黃金，2015，（2）：53－57.

［4］ 羅新民.康家灣鉛鋅金礦浮選工藝研究［J］.湖南有色金屬，2006，22（6）：4－8.

［5］ 劉水紅，李成必，曾克文，等.內(nèi)蒙古某含銀銻復(fù)雜銅鉛鋅多金屬硫化礦選礦試驗(yàn)研究［J］.礦冶，2015，24（1）：6－10.

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Experimental Study on Com prehensive Recovery of Associated Metals from a Gold Ore

HU Min
（Zijin Mining Group Co.，Ltd.，Shanghang 364200，China）

Through mineralogical studies of a complex sulfide-bearing gold ore in Henan province，it identifies the occurrence and embedded characteristics of associated copper，lead and zinc minerals.The new comprehensive recovery technological process and reagent system was determined combined with the enchasing status of gold.The results show that：The gold minerals aremainly isomorphous and fine particle state wrapped in pyrite，chalcopyrite. The study adopted the technological process including copper-lead mixed flotation-separation of copper and leadactivation of zinc and sulfur to achieve copper，lead，zinc，sulfur concentrate，while themost of the gold flotated into sulfide ore concentrate.The Au recovery rate of the new technology is about 10%higher than that of the on-site production process，which greatly improves the output value of themine.

polymetallic ore；associated；separation of copper and lead；product scheme

TD923

A

1003－5540（2017）01－0017－06

2016－11－25

胡 敏（1968－），男，工程師，主要從事選礦技術(shù)管理工作。