羅 政
(鷹潭市九一二地質(zhì)大隊)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對金的需求量越來越大。目前對金礦的選別方式主要有重選法、浮選法和化學法,而浮選法是處理硫化物金礦石的常用方法[1-4]。國外某金礦的主要產(chǎn)品為金銅精礦與合質(zhì)金,其中金銅精礦中的銅品位約4.0%,按銅金屬單價的40%計價。隨著該國不再限制銅精礦的出口量,將金銅精礦中的銅品位提高到18%以上,銷售合格銅精礦,以提高銅精礦的計價系數(shù);銅硫分離尾礦硫精礦則就近建立金冶煉廠,減少金在浸出和冶煉過程中的損失,提升企業(yè)經(jīng)濟效益。
該金礦屬硫化物金礦石,氧化程度較低,礦石中的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦,其次為藍輝銅礦,少量或微量的閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦、硫砷鐵礦以及裸露金和自然銀等。
根據(jù)物相分析,礦石中的金主要有暴露金,占74.43%;其次為硫化物包裹金占15.41%,氧化礦及碳酸鹽包裹金占8.23%;少量的硅酸鹽包裹金占1.93%。包裹金主要為黃鐵礦包裹金和黃銅礦包裹金。
礦石中原生硫化銅占89.69%,次生銅占6.73%,少量的結(jié)合氧化銅和自由氧化銅各占1.79%。銅礦物主要是黃銅礦,其次為藍輝銅礦。黃銅礦和黃鐵礦密切共生,呈他形粒狀,粒徑一般在0.01~2 mm;部分黃銅礦晶體中包含一些細小他形粒狀的閃鋅礦晶體,有溶蝕交代和包裹黃鐵礦現(xiàn)象。藍輝銅礦結(jié)晶顆粒細小,他形粒狀。黃鐵礦和黃銅礦粒徑一般在0.001~0.005 mm。
黃鐵礦呈自形或他形粒狀,是礦石中含量最多的礦物,平均含量占礦物總量的16.67%,粒徑一般在0.005~2 mm,其中有相當部分黃鐵礦結(jié)晶特別細小,粒徑小于0.05 mm。
選冶廠現(xiàn)場生產(chǎn)工藝見圖1,生產(chǎn)指標見表1。
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對浮選硫金精礦進行氰化+載金炭解析電積+粗金泥提純得到合質(zhì)金,其中浸出尾渣品位約4.0 g/t,浸出率62.0%~65.0%,合質(zhì)金品位大于97.0%,這部分金的回收率為15.0%。該金礦金的綜合回收率約85%。
石灰價格低廉、來源廣,是抑制黃鐵礦最常用的藥劑[5-7]。石灰用量少則黃鐵礦抑制效果不明顯,選別指標不理想;石灰用量多則影響金在銅精礦中的回收,選礦成本高,影響浮選流程中回水的水質(zhì)等[8-9]。因此,合理的石灰用量是關(guān)鍵,石灰用量試驗流程及藥劑制度見圖2,試驗結(jié)果見圖3。
由圖3可見,隨著石灰用量的增加,銅精礦中的銅、金品位和回收率均先升后降,尾礦中銅、金含量先降后升;當石灰用量為8 000 g/t時,銅精礦選礦指標最好,尾礦中銅、金含量最低,故確定石灰最佳用量為8 000 g/t,此時礦漿pH值為11.45。
固定石灰用量8 000 g/t,粗選捕收劑總用量52 g/t,分別采用現(xiàn)場捕收劑T-02和選銅常用捕收劑Z-200與丁基黃藥、丁銨黑藥組合研究捕收劑種類對浮選指標的影響;組合使用時,T-02、Z-200的用量均為32 g/t,丁基黃藥、丁銨黑藥的用量均為20 g/t,試驗流程見圖2,試驗結(jié)果見圖4。
由圖4可見,相同用量條件下,T-02和Z-200單獨使用時均不如它們與丁基黃藥或丁銨黑藥組合時效果好;相對來說Z-200的選擇性和捕收能力都優(yōu)于T-02,所得銅精礦銅、金品位和回收率相對較高;Z-200與丁基黃藥或丁銨黑藥組合,所得銅精礦中銅、金品位相差不大,但與丁銨黑藥組合時金的品位和回收率更高,而與丁基黃藥組合時,銅品位和回收率更高。該試驗的重點是回收銅及提高銅回收率,故選擇Z-200與丁基黃藥組合作捕收劑。
固定石灰用量8 000 g/t,在上述試驗條件下進行捕收劑用量試驗。由于目前現(xiàn)場銅硫分離采用捕收劑T-02,故進行了T-02、Z-200分別與丁基黃藥組合的用量試驗,試驗流程見圖2,試驗結(jié)果見圖5。
在石灰用量為8 000 g/t的條件下,確定丁基黃藥用量為15 g/t,進行Z-200用量試驗,結(jié)果見圖6。
由圖5、圖6可見,T-02最佳用量40 g/t、Z-200最佳用量32 g/t,丁基黃藥最佳用量15 g/t。
在上述條件試驗的基礎上進行開路試驗,試驗流程見圖7,試驗結(jié)果見表2。
由表2可知,在最佳藥劑條件下,開路試驗所獲得的指標優(yōu)于選廠目前所使用的藥劑制度的指標。
在條件試驗和開路試驗的基礎上進行閉路試驗,試驗流程見圖8,試驗結(jié)果見表3。
由表3可知,以Z-200與丁基黃藥組合作捕收劑,通過1粗4精1掃閉路試驗,獲得的銅精礦含銅21.68%、銅回收率81.06%,金品位480.06 g/t、金回收率47.66%。
對捕收劑為Z-200和丁基黃藥的閉路試驗3次精選尾礦進行氰化浸出試驗[10],浸出時間為72 h,前36 h維持氰化鈉濃度700 mg/L,通過添加石灰控制pH在11.0~11.5,浸出液固比為2∶1,試驗結(jié)果見表4。
由表4可知,通過72 h的氰化浸出,最終金的浸出率達82%以上,相對混合精礦金的綜合回收率可達90%以上,金的綜合回收率與現(xiàn)場接近。
此次試驗的氰化浸出時間為72 h,現(xiàn)場實際氰化浸出時間為48 h。根據(jù)現(xiàn)場以往經(jīng)驗,硫精礦含金15 g/t以上時,浸出率在65%~70%,很難達到80%以上的浸出率,并且最終氰化渣中金含量一般在4 g/t以下。因此,試驗室試驗延長了浸出時間,為了更貼近現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況,下一步計劃采取現(xiàn)場礦漿樣進行試驗。
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(1)國外某金礦在現(xiàn)場工藝流程的基礎上,通過優(yōu)化藥劑制度,能夠得到銅品位21.68%、金品位480.06 g/t的銅精礦,銅精礦中銅回收率影響不大,但其中金回收率下降較明顯。
(2)以Z-200和丁基黃藥組合作為捕收劑進行試驗,對銅硫分離的尾礦進行氰化浸出試驗,混合精礦金綜合回收率達90%以上,提高了生產(chǎn)指標。