唐劭禹, 徐國(guó)棟, 鄧星星, 任鵬鯤
(四川晶大礦業(yè)科技有限公司, 四川成都 610051)
石英脈型、破碎帶蝕變巖型、花崗巖型、構(gòu)造蝕變巖型、鐵帽型、微細(xì)粒浸染型為黃金礦床中主要的的幾種工業(yè)類(lèi)型[1]。浮選法、重選法、化學(xué)法是金礦選礦工藝中較為常用的方法[2]。其中重選法用于脈金的選別中作為聯(lián)合流程提前回收粗粒單體金,而近年來(lái)工業(yè)上多采用尼爾森重選法[3]。浮選法是主要適用于鉛、鋅、銀、銅等金屬硫化礦的伴生金[4]?;瘜W(xué)法中的混汞法主要適用于粗粒單體金的回收,現(xiàn)在由于汞毒的污染問(wèn)題,已經(jīng)被浮選法、重選法所取代[5]。氰化法和堆浸法主要在低品位礦山應(yīng)用較廣[6]。
在國(guó)內(nèi)、國(guó)際稀貴金屬市場(chǎng)下,金礦中金元素的有效回收成為我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然需求[7]。四川理縣某金礦中金元素主要賦存在單體金和硫化礦包裹金中,脈石礦物主要有黃鐵礦、石英、斜長(zhǎng)石、角閃石。以工藝礦物學(xué)研究結(jié)果作為基礎(chǔ),采用浮選-重選聯(lián)合流程對(duì)該金礦中的金元素進(jìn)行回收。
選礦試樣取自一個(gè)礦體4個(gè)礦硐,根據(jù)全礦體平均品位及各礦體已知儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)儲(chǔ)量配制原礦試驗(yàn)樣。試驗(yàn)樣金礦礦石自然類(lèi)型屬中低溫?zé)嵋撼傻V類(lèi)型。工業(yè)類(lèi)型屬小型含金石英脈型,含金硫化物石英脈型金礦石、碎裂巖型金礦石、少量蝕變花崗閃長(zhǎng)巖型金礦石、角巖型金礦石[8-9]為主要礦石類(lèi)型。
由分析結(jié)果可知,礦樣金品位5.65%,該金礦的化學(xué)組分復(fù)雜,主要化學(xué)組分為SiO2、Al2O3、TFe、K2O、CaO和Na2O。另有一定量的P2O5、SO3和TiO2。其中S主要來(lái)源于礦石中的含硫礦物黃鐵礦,由表3結(jié)果可見(jiàn),礦石中金元素的賦存狀態(tài)主要以單體金為主(占95%),且在物相測(cè)試時(shí)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)度為-325目90%的條件下仍有0.04%的硫化包裹金相存在,因此推斷礦物中的大部分硫化礦包裹金完全單體解離,在該細(xì)度下以單體金形式存在。
表3 原礦金物相分析/g/t
以四川理縣某金礦作為研究對(duì)象,根據(jù)該礦石的特點(diǎn),分別采用單一浮選、單一重選、浮重聯(lián)合流程。根據(jù)原礦樣性質(zhì),前期探索性試驗(yàn)采用單一浮選、重選選礦工藝流程,以金礦產(chǎn)物的金品位及金回收率為指標(biāo),研究各單一選礦流程對(duì)含金礦物的富集及回收情況。浮選單因素條件試驗(yàn)采用一粗兩掃流程,試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖1,重選單因素條件試驗(yàn)采用一粗一精流程,試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖2。
通過(guò)改變浮選磨礦時(shí)間,分別研究在浮選磨礦細(xì)度為(-0.074mm含量):47%、55%、68%、75%、85%條件下金元素的回收情況,選礦流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。
由圖3可知,磨礦細(xì)度達(dá)-0.074 mm 85%時(shí),硫化金精礦中的金回收率開(kāi)始下降。原因在于磨礦時(shí)間增加導(dǎo)致有用礦物與脈石礦物一起過(guò)磨,部分脈石礦物泥化嚴(yán)重形成夾帶,與有用礦物一起上浮,回收率下降。由此可知,最佳浮選磨礦細(xì)度為-0.074 mm 75%。
硫浮選常用的活化劑有硫酸銅、稀硫酸及碳銨。該試驗(yàn)對(duì)比硫酸銅、稀硫酸及碳銨對(duì)硫化物的活化效果。磨礦細(xì)度-0.074 mm 75%,捕收劑采用丁基黃藥,柴油作為輔助捕收劑添加于礦漿中。試驗(yàn)結(jié)果以浮選精礦、浮選尾礦中金品位及回收率作為指標(biāo)。試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 活化劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果
由表4可知,硫酸銅對(duì)硫的活化效果較碳銨和稀硫酸好,采用硫酸銅作為選硫化礦活化劑所得到的金精礦品位達(dá)169.88g/t,回收率55.12%。
研究硫酸銅用量對(duì)試驗(yàn)樣中金元素回收的影響。采用硫酸銅作為浮選活化劑,其余實(shí)驗(yàn)條件不變,其試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。
由圖4可知,在黃藥體系下,繼續(xù)增加硫酸銅用量會(huì)導(dǎo)致捕收劑選擇性下降,剩余的硫酸銅繼續(xù)消耗捕收劑導(dǎo)致回收率下降,硫酸銅最佳用量為500g/t。
對(duì)比硫化礦浮選中常用捕收劑丁基黃藥和丁銨黑藥對(duì)選礦樣中金元素的回收效果,其試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果
由表5可知,對(duì)比了丁基黃藥和丁銨黑藥對(duì)硫化物中金元素的回收情況。丁基黃藥和丁銨黑藥類(lèi)均對(duì)金元素有回收效果,丁基黃藥捕收環(huán)境下金精礦指標(biāo)為:金品位166.84 g/t,金回收率54.92%,優(yōu)于以丁銨黑藥作為捕收劑的條件下的浮選金精礦指標(biāo)。后續(xù)試驗(yàn)采用丁基黃藥作為浮選捕收劑。
礦樣放入XMQ-240×90錐形球磨機(jī)中磨礦,在磨礦濃度為66.67%。重選搖床采用單層粗砂搖床,搖床床面橫坡角3°,橫沖水流量保持不變。探索不同磨礦細(xì)度對(duì)重選搖床精礦尾礦中金元素的影響,以金品位及回收率作為判斷依據(jù)。試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖2,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。
由圖5可知,隨著磨礦細(xì)度的提高,重選精礦中金品位提高,但磨礦細(xì)度達(dá)-0.074 mm 75%時(shí)金精礦中的金回收率開(kāi)始下降。原因在于原礦粒度過(guò)細(xì)導(dǎo)致部分細(xì)粒級(jí)金在搖床床面被橫沖水沖入中礦,回收率下降。由此可知,最佳搖床磨礦細(xì)度為-0.074mm68%。
試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
(1)試驗(yàn)用原礦樣中金品位5.65 g/t,礦石中的金主要以單體金和硫化礦包裹金為主(占95%);主要化學(xué)組分為SiO2、Al2O3、TFe、K2O、CaO和Na2O。另有一定量的P2O5、SO3和TiO2。
(2)原礦樣進(jìn)行了“浮-重”聯(lián)合流程,試驗(yàn)結(jié)果顯示“一粗兩掃兩精-浮尾重選”的聯(lián)合流程工藝流程簡(jiǎn)單且能得到較優(yōu)的產(chǎn)品指標(biāo),原礦樣經(jīng)過(guò)該流程處理可以得到金品位195.98 g/t、金回收率63.25%的浮選金精礦;金品位43.61g/t,銀回收率27.07%的重選金精礦,全流程金元素的總回收率為90.32%。