張虹，張雨田，孫景敏，李翠芬，李榮改，李志偉

（河南省巖石礦物測試中心 礦物加工與生物冶金研究所，河南 鄭州 450012）

根據(jù)金屬硫化物含量，可將石英脈型金礦分為貧金屬硫化物石英脈型金礦、少金屬硫化物石英脈型金 、硫化物石英脈型金和多金屬硫化物石英脈型金，其中硫化物石英脈型金為主要礦石類型。石英脈型金礦的礦石成分較簡單，有用礦物主要為自然金和銀金礦，金屬硫化礦物多為黃鐵礦，脈石以石英為主。在石英脈型金礦重選方面，尼爾森選礦機相對傳統(tǒng)重選設(shè)備具有富集比高，處理量大，對環(huán)境友好，占地面積小，成本低等優(yōu)勢，通常與浮選、氰化等工藝進行聯(lián)合使用，可取得良好的試驗指標[1-2]。

1 原礦性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)組成及礦物組成

該礦石自然類型是硫化物石英脈型金礦石，圍巖主要為熱液蝕變巖。原礦多元素分析結(jié)果見表1。礦樣中金屬礦物主要為黃鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦和黃銅礦，有少量自然金和微量碲鉛礦等；非金屬礦物主要有石英、斜長石、綠泥石、云母、白云石和方解石，其次含少部分角閃石等。

表1 原礦多元素分析結(jié)果/%Table 1 Multi-element analysis results of the ore

1.2 金礦物賦存狀態(tài)

表2 原礦多元素分析結(jié)果/% Table 2 Multi-element analysis results of the ore

金物相分析結(jié)果見表2。

表3 礦石中自然金的嵌布粒度統(tǒng)計結(jié)果Table 3 Statistical results of dissemination size of the gold in the ore

從表2 可知，當?shù)V石細度為-0.074 mm 95% 時，裸露半裸露金占86.51%，包裹金占13.49%，包裹金很難與浸金劑接觸而損失于尾礦中。金粒度分析結(jié)果見表3、4。

表4 原礦自然金的嵌布分析結(jié)果Table 4 Analysis results of dissemination characteristics of the gold in the ore

由表3 可知，礦石中自然金嵌布粒度不均，細粒（0.01 ～ 0.037 mm）43.27 %， +0.037 mm 的中粗粒級 55.70%。

由表4 可知，金顆粒主要是以包裹金（61.35 %）形式存在，其次是裂隙金（占29.18 %），粒間金占比較小（占9.48 %）。在包裹金形式中，嵌連礦物硫化礦和脈石（13.47 %）的分布率依次為47.88 %、13.47 %；在裂隙金中，主要以硫化礦裂隙為主。

2 選礦試驗

尼爾森選礦機屬于強化重力的高效離心選礦設(shè)備，其分選自動化程度高，回收粒級寬， +0.037 mm 為極易回收粒級、0.010 ～0.037 mm 為可回收粒級。其回收效果優(yōu)于傳統(tǒng)的重選設(shè)備，適用于條件較差的貴金屬選廠[3-5]。

由巖礦鑒定可知，原礦自然金嵌布粒度不均，+0.037 mm 的中粗粒級金約占55.70%，嵌布狀態(tài)為裂隙及粒間金，粒度稍大，較易單體解離，而以細粒、包裹為主的自然金較難回收，所以考慮該礦石性質(zhì)以及實際環(huán)境條件，采用尼爾森GRG試驗回收中粗顆粒金，尾礦使用氰化浸出試驗回收細粒金的聯(lián)合流程工藝。

2.1 原礦GRG 試驗

為了有利于中、粗粒金礦物的回收以及單體解離金的及時分選，采取尼爾森重選階段磨礦，階段選別流程[6]。根據(jù)KC-MD3 尼爾森選礦機廠家推薦使用方法，采用重力倍數(shù)為60 G，流態(tài)化水量3.5 L/min，給礦速度(400 ～ 1000) g/min，進行10 kg 原礦石的三段選別GRG 試驗。試驗條件及試驗流程圖見圖1，試驗結(jié)果見表5。

表5 原礦GRG 試驗結(jié)果Table 5 GRG test results of ore samples

圖1 原礦GRG 試驗流程Fig 1 GRG flowsheet of ore samples

三段GRG 試驗得到的精礦1、精礦2、精礦3、中礦1、中礦2、以及中礦3 合并重砂精礦，其產(chǎn)率為3.18%，Au 品位292.91g/t，Au 回收率59.86%，即GRG 值為59.86。三次經(jīng)過手工淘洗后的精礦1、精礦2、精礦3 合并為尼爾森重砂精礦，其產(chǎn)率為0.87%，精礦品位為852.56 g/t，精礦富集比為54.79 倍，回收率為47.67%。從試驗數(shù)據(jù)可以看出，尼爾森離心選礦機對礦石中的金有較好的回收效果，且該數(shù)據(jù)與原礦工藝礦物學(xué)的研究結(jié)果相對吻合。

2.2 原礦GRG 試驗尾礦粒度篩析

為考察尼爾森選礦機對不同粒級的金的回收效果，對GRE 試驗尾礦進行了粒度分析，篩析結(jié)果見表6。

表6 GRG 試驗尾礦粒度篩析結(jié)果Table 6 Size sieving results of tailings in GRG test

從篩析結(jié)果可知，+0.074 mm 粒級中金品位為4.43 g/t，是所有粒級中金含量最低的級別，說明尼爾森選礦機對該級別的金的回收效果較好， -0.038 mm 和0.045 ～ 0.038 mm 級別中金品位較其他級別要高，分別為7.99 g/t 和7.86 g/t，說明尼爾森對這兩個級別的金的回收效果較差。

2.3 GRG 試驗尾礦氰化浸出試驗

原礦通過尼爾森重選對原礦細度-0.074 mm 70% 條件下的大部分中粗顆粒金進行了回收，重選尾礦中的金為細顆粒金和部分包裹金。為此需對重選尾礦（GRG 試驗尾礦）的進行全泥氰化浸出試驗，試驗流程見圖2。

圖2 重選尾礦浸出試驗流程Fig .2 Leaching flowsheet of gravity separatioj of tailings

其條件試驗主要包括磨礦細度、礦漿濃度、石灰用量、氰化鈉用量以及浸出時間。

2.3.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗條件：礦漿濃度40%，添加石灰1.5 kg/t ，調(diào)節(jié)礦漿 pH 值至 10 ～ 11，氰化鈉用量4.0 kg/t，采用機械攪拌浸出，浸出時間20 h。磨礦細度條件試驗結(jié)果見表7。

表7 磨礦細度條件試驗結(jié)果Table 7 Condition test results of grinding fineness

表7 試驗結(jié)果表明，隨著磨礦細度的提高，浸渣品位是逐漸降低，浸出率逐漸上升。當重選尾礦不磨礦直接浸出，即-0.074 mm 70% 時，金的浸出率為85.58%; 當磨礦細度-0.045 mm 78%時，金的浸出率達到93.18%，之后磨礦細度再增加，金的浸出率提高不明顯，因此，確定磨礦細度-0.045 mm 78%。

2.3.2 礦漿濃度條件試驗

對GRG 試驗尾礦進行不同礦漿濃度條件下的的氰化浸出試驗研究，礦漿濃度分別為30% 、35%、40% 和45%。 試驗條件： 磨礦細度為-0.045 mm 78%，礦漿pH 值保持在10 至11 之間，氰化鈉用量4.0 kg/t，浸出時間為20 h。礦漿濃度條件試驗結(jié)果見表8。

表8 礦漿濃度條件試驗結(jié)果Table 8 Condition test results of pulp density

從表8 結(jié)果可以看出，礦漿濃度越低浸出率越高，礦漿濃度越高浸出率越低，雖然低礦漿濃度能夠得到更高的浸出率，但是工業(yè)生產(chǎn)上對設(shè)備的投入會更高，而且氰化鈉的消耗量也會增加，綜合考慮，建議生產(chǎn)上選擇礦漿濃度為40%。

2.3.3 石灰用量

為保證礦漿溶液合適的堿度，使氰化浸出反應(yīng)順利進行，考察了石灰用量，其試驗條件為：磨礦細度為-0.045 mm 78%，礦漿濃度40%，氰化鈉用量4.0 kg/t，浸出時間為20 h。石灰用量試驗試驗結(jié)果見表9。

表9 石灰用量條件試驗結(jié)果Table 9 Condition test results of lime dosage

表9 試驗結(jié)果表明，隨著石灰用量的增加，金的浸出率隨之升高，當石灰量1.5 kg/t 時，金的浸出率為93.18%，達到最高，之后隨著石灰用量增加，金的浸出率反而下降，說明石灰過量不利于金的浸出。因此石灰用量選用1.5 kg/t，此時礦漿pH 值保持在11 左右。

2.3.4 氰化鈉用量試驗

金的氰化浸出反應(yīng)是顆粒金溶解于氰化物溶液的電化學(xué)過程[7]，其綜合反應(yīng)式：2Au+8CN-+O2+2H2O =4Au(CN)-2+4OH-

氰化鈉用量試驗條件：磨礦細度為-0.045 mm 78%，礦漿濃度為40%，添加石灰1.5 kg/t 使礦漿pH 值保持在10 至11 之間，浸出時間為20 h。氰化鈉用量條件結(jié)果見表10。

表10 氰化鈉用量條件試驗結(jié)果Table 10 Condition test results of sodium cyanide dosage

從表10 結(jié)果可以看出，隨著氰化鈉用量加大，金的浸出率也隨之提升，當氰化鈉用量達到4.0 kg/t，金的浸出率為93.18%，再增加氰化鈉用量，金的浸出率并未得到提升，因而確定氰化鈉用量為4.0 kg/t。

2.3.5 浸出時間試驗

試驗條件為磨礦細度為-0.045 mm 78%，礦漿濃度為40%，添加石灰1.5 kg/t 使礦漿pH 值10 至11 之間，氰化鈉用量4.0 kg/t。浸出時間條件結(jié)果見表11。

表11 浸出時間條件試驗結(jié)果Table 11 Condition test results of leaching time

從表11 結(jié)果可知，隨著浸出時間的延長，金的浸出率使逐漸提升，當浸出時間為20 h 時，金的浸出率為93.18，再繼續(xù)延長浸出時間，金的浸出率并未得到提升，所以確定浸出時間為20 h。

表12 全流程綜合試驗結(jié)果Table 12 Test results of the whole process

從試驗結(jié)果表12 可知，在三段不同磨礦細度的條件下，進行三段尼爾森重選得到的總重砂精礦產(chǎn)率為3.18%，品位為292.91 g/t，回收率為59.86%。重砂精礦已成合格產(chǎn)品可進行出售或者進一步精加工。在較佳浸出條件下，重選尾礦中的金浸出效果非常穩(wěn)定，浸渣品位為0.44 g/t，作業(yè)回收率為93.18%。尼爾森重選- 氰化浸出聯(lián)合流程工藝金的總回收率為可達到97.26%

3 結(jié) 論

（1）該礦屬于石英脈型金礦石，礦樣中金屬礦物主要為黃鐵礦，非金屬礦物主為有石英。金銀礦物以自然金為主，其金品位為 14.79 g/t，銀品位為12.7 0 g/t。該礦中自然金呈不均勻嵌布，對于+0.037 mm 的中粗粒級金采用尼爾森重選方法回收，對于細粒包裹體金采用全泥氰化浸出工藝回收。

（2）重選試驗采用三段不同磨礦細度、三段選別的尼爾森GRG 工藝流程，獲得的重砂精礦中金品位為292.91 g/t，回收率為59.86%；重選尾礦中金品位為6.45 g/t，回收率為40.14%。

（3）重選尾礦氰化浸出較佳條件為：磨礦細度為-0.045 mm 78%，礦漿濃度為40%，添加石灰1.5 kg/t 使礦漿pH 值保持在10 至11 之間，氰化鈉用量4.0 kg/t，浸出20 h，可得到浸渣金品位為0.44 g/t，作業(yè)回收率為93.18% 的指標。

（4）根據(jù)該礦石性質(zhì)以及礦山自身條件，采用尼爾森重選- 氰化浸出聯(lián)合工藝流程，獲得了金總回收率為97.26% 的良好指標。