陳貴民，陳 橋，張福生，佟琳琳，楊雨凡，楊洪英

（1.海南山金礦業(yè)有限公司，海南 樂(lè)東 572531；2.東北大學(xué)冶金學(xué)院，沈陽(yáng) 110819）

海南山金礦業(yè)有限公司抱倫金礦是一家日處理能力500 t 的黃金礦山企業(yè)，選冶工藝流程為：破碎篩分—磨礦分級(jí)—跳汰+搖床重選—浸出吸附—解吸電沉積—火法冶煉[1]。抱倫金礦原礦石金品位大約為10 g/t，金礦物粒度分布范圍廣，嵌布形式復(fù)雜[2]。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流程考查可知，在磨礦分級(jí)過(guò)程中，有大量的單體金因其比重大而進(jìn)入旋流器沉砂中不斷循環(huán)積累，從而造成過(guò)磨損失。因此，盡早回收分級(jí)回路中的單體解離金對(duì)提高磨礦效率和金回收率具有重要的意義[3]。

閃速浮選通常在高濃度（60%以上）、粗顆粒（-74 μm 含量＜30%）條件下進(jìn)行，處理的物料主要為磨礦分級(jí)回路中分級(jí)機(jī)的返砂和旋流器沉砂[4-5]。閃速浮選比常規(guī)低濃度（30%左右）浮選更適合大比重礦物上浮，大部分細(xì)泥已被分級(jí)設(shè)備的溢流帶走，使得返砂為高濃度、粗顆粒礦漿，有用礦物及其連生體礦物相對(duì)容易捕收。此外，由于閃速浮選時(shí)間較短，大部分粗粒脈石沒(méi)有足夠的時(shí)間上浮，使得閃速浮選通?？芍苯荧@得合格的精礦品位[6-7]。采用閃速浮選技術(shù)，既可以降低循環(huán)負(fù)荷，改善磨礦分級(jí)條件，提高磨機(jī)處理能力，又可以避免目的礦物因過(guò)磨而產(chǎn)生損失，有利于提高有用礦物的總體回收率[8-10]。

本文以抱倫金礦選礦回路中旋流器沉砂為原料，考察閃速浮選效果，以實(shí)現(xiàn)選礦流程中金礦物的盡早回收，從而提高整體金回收率。

1 原料性質(zhì)

本次研究所用物料為抱倫金礦磨礦分級(jí)流程中的旋流器沉砂。取樣縮分后對(duì)其進(jìn)行X 射線熒光光譜分析，結(jié)果如表1所示。

表1 旋流器沉砂化學(xué)成分

由表1 可知，旋流器沉砂中的主要元素對(duì)應(yīng)的化合物SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O 和SO3的含量分別為65.50%、17.22%、6.86%、4.70%和2.14%。

利用XRD、光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡等方法對(duì)旋流器沉砂進(jìn)行物相分析，結(jié)果表明：礦石中的金屬礦物主要為黃鐵礦，含有少量的黃銅礦、閃鋅礦、輝鉍礦和單質(zhì)鉍等；脈石礦物主要為石英、白云母，含有少量的綠泥石、斜長(zhǎng)石和獨(dú)居石等。

分析旋流器沉砂粒度，結(jié)果如表2所示。由表2可知，旋流器沉砂粒度較粗，小于74 μm 的顆粒含量?jī)H為31.1%。

表2 旋流器沉砂粒度分布

將旋流器沉砂篩分為＜45 μm、45～75 μm 和＞75 μm 三個(gè)粒級(jí)，采用化學(xué)方法探究主要元素在各粒級(jí)礦石中的分布，分別檢測(cè)全粒級(jí)礦石和各個(gè)粒級(jí)礦石中金、銀、硫、鐵和二氧化硅的含量，各粒級(jí)不同元素定量分析結(jié)果如表3所示。

表3 旋流器沉砂各粒級(jí)礦石多元素分析

分析表3 數(shù)據(jù)可知，同一元素在各個(gè)粒級(jí)中含量并不相同，金、銀和硫元素在各粒級(jí)礦石中的含量差異較大，鐵和二氧化硅含量差異較小。＞75 μm 粒級(jí)礦石中金品位為43.3 g/t，45～75 μm 粒級(jí)礦石中金品位160.4 g/t，＜45 μm 粒級(jí)礦石中金品位21.4 g/t。45～75 μm 粒級(jí)礦石中金元素含量遠(yuǎn)高于其他兩個(gè)粒級(jí)，主要原因是磨礦產(chǎn)品經(jīng)跳汰重選回收了部分粗粒金，同時(shí)，部分微細(xì)粒金在旋流器分級(jí)過(guò)程中進(jìn)入溢流產(chǎn)品中，使得＜45 μm 和＞75 μm 兩個(gè)粒級(jí)中金品位低于45～75 μm 粒級(jí)中金品位。相應(yīng)地，45～75 μm 粒級(jí)礦石中銀、硫和鐵元素含量也較高，這主要與礦物的賦存狀態(tài)有關(guān)，礦石中銀多以銀金礦的形式存在，而以黃鐵礦為主的金屬硫化物是重要的載金礦物，因此，45～75 μm 粒級(jí)礦石中金、銀、硫和鐵元素均較高。

2 閃浮試驗(yàn)研究

2.1 捕收劑選擇

旋流器沉砂粒度較粗，游離金和硫化物含量相對(duì)較高，金礦物主要分布在＞45 μm 的礦石中，選擇合適的捕收劑有利于金礦物的高效回收。利用XFD Ⅲ型浮選機(jī)進(jìn)行常用捕收劑的浮選效果對(duì)比試驗(yàn)，設(shè)定浮選礦漿濃度60%，捕收劑用量100 g/t，試驗(yàn)流程如圖1所示。不同捕收劑浮選結(jié)果如表4所示。

圖1 閃浮試驗(yàn)流程

表4 不同捕收劑浮選結(jié)果

由表4 試驗(yàn)結(jié)果可知，異戊基黃藥對(duì)旋流器沉砂的浮選效果最好，在相同的浮選條件下獲得的精礦品位和金回收率均最高，經(jīng)過(guò)90 s 粗選可得精礦品位為1 822.05 g/t，回收率為73.88%，因此本研究選用異戊基黃藥作為浮選捕收劑。

2.2 捕收劑用量

以異戊基黃藥為捕收劑，浮選時(shí)間90 s，考察異戊基黃藥用量對(duì)閃浮效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 捕收劑用量對(duì)閃浮效果影響

由圖2 可知，捕收劑用量對(duì)閃浮效果有較大影響，隨著捕收劑用量增大，浮選精礦品位先稍有增加后不斷降低，金回收率先快速增加后增加速度減慢。這主要與精礦產(chǎn)率增加有關(guān)，當(dāng)捕收劑用量為40 g/t 時(shí)，捕收劑濃度不夠，未能與目標(biāo)礦物有效接觸，金回收率較低，浮選效果不佳；當(dāng)捕收劑用量增大至100 g/t時(shí)，金回收率快速增加，在此過(guò)程中，雖然精礦產(chǎn)率增加，但精礦品位幾乎沒(méi)有降低；隨著捕收劑用量進(jìn)一步增加，金回收率增加速度減慢，精礦產(chǎn)量不斷增加，精礦品位開始快速降低。綜合以上分析，選擇捕收劑用量為100 g/t 為最優(yōu)，此時(shí)精礦品位為1 858.42 g/t， 金回收率為74.41%。

2.3 閃浮時(shí)間

確定異戊基黃藥用量為100 g/t，考察閃浮時(shí)間對(duì)效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。在30～60 s 內(nèi)，隨著浮選時(shí)間增加，精礦品位略有降低，金回收率增加迅速，當(dāng)浮選時(shí)間超過(guò)90 s 后，金回收率增加速度減慢，而精礦品位急速減低。結(jié)合精礦品位和金回收率變化，筆者認(rèn)為，當(dāng)浮選時(shí)間為90 s 時(shí)，精礦品位較高且有較好的回收效果，因此選擇閃浮時(shí)間為90 s。此時(shí)，精礦品位為1 826.03 g/t，金回收率為74.98%。綜上所述，異戊基黃藥對(duì)旋流器沉砂捕收效果最佳，其最優(yōu)閃浮條件為捕收劑用量100 g/t，閃浮時(shí)間90 s。

圖3 浮選時(shí)間對(duì)閃浮效果影響

3 閃浮精礦中金礦物分析

利用體視鏡、偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡分析閃浮精礦中的金礦物特征。鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，閃浮精礦中含有大量的單體金以及金與硫化礦物的連生體顆粒，圖4 為體視鏡下的粗粒金（170 μm）照片，圖5 為偏光顯微鏡下金與輝鉍礦的連生體顆粒，圖6（a）和圖6（b）分別為掃描電子顯微鏡下游離金的形貌圖和EDS 能譜圖。通過(guò)對(duì)精礦中金礦物賦存狀態(tài)分析可知，閃速浮選能夠有效回收旋流器沉砂中的游離金、硫化物連生體金。

圖4 單體金顆粒（170 μm）

圖5 金-輝鉍礦連生體顆粒（Bis：輝鉍礦）

圖6 精礦掃描電鏡照片

4 結(jié)論

抱倫金礦分級(jí)-磨礦回路中存在大量游離金循環(huán)累積，旋流器沉砂金品位為57.3 g/t，其中＞75 μm 粒級(jí)、45～75 μm 粒級(jí)以及＜45 μm 粒級(jí)礦石中金品位分別為43.3 g/t、160.4 g/t 和21.4 g/t，45～75 μm 粒級(jí)礦石中金含量最高；對(duì)旋流器沉砂進(jìn)行閃速浮選，異戊基黃藥的浮選效果最好，當(dāng)捕收劑異戊基黃藥用量為100 g/t，浮選時(shí)間為90 s 時(shí)，閃速浮選效果最佳，可以獲得金品位1 826.03 g/t、金回收率74.98%的閃浮精礦；閃速浮選能夠有效回收旋流器沉砂中的游離金及硫化物連生體金，在磨礦-分級(jí)回路中引入閃浮流程可有效解決金礦物大量循環(huán)累積問(wèn)題。