唐應(yīng)剛崔育濤田 靜王 夏

（1.河南中原黃金冶煉廠有限責(zé)任公司；2.河南省黃金資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.河南省黃金資源綜合利用工程技術(shù)研究中心）

金是重要的稀貴金屬，其選礦流程的選擇主要 依據(jù)礦石性質(zhì)和對(duì)產(chǎn)品形態(tài)的要求來(lái)確定。礦石性質(zhì)包括礦石金品位、金的嵌布粒度及共生關(guān)系等；產(chǎn)品形態(tài)是指金選廠生產(chǎn)的金產(chǎn)品是以金屬形態(tài)（合質(zhì)金、純金）產(chǎn)出，還是以精礦粉形態(tài)產(chǎn)出［1-3］。合理的選金流程應(yīng)能保證以最低的生產(chǎn)成本來(lái)獲得較好的選別指標(biāo)。

為了確定西藏某金礦石的適宜選礦工藝流程，開(kāi)展了選礦試驗(yàn)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石的礦物與化學(xué)成分分析

礦石的礦物組成較簡(jiǎn)單，主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦，自然金少量，偶見(jiàn)方鉛礦、黃銅礦及輝鉬礦等；非金屬礦物主要為石英，白云母、炭質(zhì)及碳酸鹽礦物等少量。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中有回收價(jià)值的元素為金。

1.2 主要礦物的嵌布特征

（1）石英。石英為礦石中含量最大、分布最廣的礦物，以巨晶粒狀為主，粒徑多大于2 mm，細(xì)中粒狀少量，晶體裂隙發(fā)育，巨晶狀石英晶體間嵌有細(xì)中粒石英，表面有鐵染現(xiàn)象。

（2）黃鐵礦。黃鐵礦為礦石中最主要的金屬礦物，也是金的主要載體礦物，多呈自形—半自形晶粒狀產(chǎn)出，大的有1～2 mm，小的僅0.1 mm，一般呈浸染狀分布于石英裂隙或空隙中；部分黃鐵礦裂隙中充填有黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦。

（3）自然金。自然金多呈他形不等粒狀、不規(guī)則狀、細(xì)脈狀或板條狀，自然金主要充填于石英粒間、空隙和黃鐵礦碎裂中。

1.3 金的相態(tài)

礦石中金的化學(xué)物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

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由表2可知，金在礦石中主要以裸露自然金和硫化物包裹金形式存在。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)流程的確定

根據(jù)礦石性質(zhì)，開(kāi)展了系統(tǒng)的單一浮選、重浮聯(lián)合選礦以及氰化浸金試驗(yàn)［4-5］，結(jié)果表明，常規(guī)氰化浸出工藝不僅浸出效果不佳（金浸出率為54.59%），而且氰化鈉用量高達(dá)6 kg/t；重選+重選精礦氰化浸出工藝金浸出率為71.13%，浸渣金含量高達(dá)15 g/t左右；重選+重選尾礦浮選工藝總精礦金品位48.37 g/t、回收率97.14%；單一浮選工藝精礦金品位71.92 g/t、回收率達(dá)96.40%。單一浮選工藝不僅精礦品位高，而且流程簡(jiǎn)單。因此，本文詳細(xì)介紹了單一浮選工藝研究情況。

2.2 條件試驗(yàn)

條件試驗(yàn)采用1次粗選流程。

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

試驗(yàn)固定磨礦濃度60%，硫酸用量1 000 g/t，丁基黃藥用量100 g/t，2#油用量40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

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由表3可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦金品位降低、回收率提高。磨礦細(xì)度為-200目57.5%時(shí)，浮選粒度較粗，不利于金礦物的懸浮。因而金回收率較低。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-200目76.9%。

2.2.2 調(diào)整劑的選擇與用量試驗(yàn)

基于礦石中金主要為粒間金、裂隙金及硫化物包裹金，黃鐵礦是主要載金礦物，因此，提高金回收率的重點(diǎn)是提高黃鐵礦的可浮性。

黃鐵礦結(jié)晶中，2個(gè)硫離子成對(duì)地組成陰離子團(tuán)［S2］2-，其尺寸比鐵離子大，位置又在表面上，易受到氧的作用，所以黃鐵礦較易氧化。在磨礦過(guò)程中，在一定的酸堿度情況下，黃鐵礦表面易從水中吸取氧生成可溶性化合物，因此，黃鐵礦可浮性與介質(zhì)的堿度有關(guān)。通常，在溶解氧的水溶液中，S22-氧化成SO32-；在堿性介質(zhì)中，F(xiàn)e2+會(huì)很快氧化成Fe3+，部分SO32-氧化成SO42-，但溶液中也有S2O32-存在。所以，黃鐵礦表面輕度氧化，其可浮性提高，而過(guò)度氧化，則可浮性下降。堿性介質(zhì)將加速其氧化程度，導(dǎo)致礦物表面生成親水性的氫氧化鐵薄膜，使黃鐵礦受到抑制。然而，當(dāng)?shù)V漿的pH值較低時(shí)，黃鐵礦的表面將產(chǎn)生元素硫，可以增強(qiáng)礦物表面的疏水性，有利于黃鐵礦的上浮。

此外，黃藥類捕收劑是黃鐵礦浮選的常用捕收劑，其依賴雙黃藥吸附礦物，而酸性或弱堿性介質(zhì)有利于雙黃藥的生成，因此，適宜的礦漿pH環(huán)境有利于黃鐵礦的回收。據(jù)此，選擇硫酸為載金礦物黃鐵礦的活化劑。

硫酸用量試驗(yàn)固定磨礦濃度60%，磨礦細(xì)度-200目76.9%，丁基黃藥用量100 g/t，2#油用量40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

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由表4可知，隨著硫酸用量的增加，粗精礦金品位和回收率均先升后降。綜合考慮，確定硫酸用量為500 g/t。

2.2.3 捕收劑的選擇與用量試驗(yàn)

硫化礦捕收劑多為含硫鍵合原子的有機(jī)物，基團(tuán)電負(fù)性較小，容易同含d6～d10電子的親硫金屬反應(yīng)。通常情況下，金屬與藥劑電負(fù)性差值的平方越小，鍵合的共價(jià)性越大，鍵越牢固，并且極性小而疏水性強(qiáng)，也即捕收性強(qiáng)。因此，硫化礦物常用捕收劑為硫代化合物。硫代化合物類捕收劑種類很多，常見(jiàn)的有黃藥、黑藥、硫氮及硫脲類等。黃藥價(jià)格便宜、來(lái)源廣泛、使用方便，因此試驗(yàn)選擇丁基黃藥為黃鐵礦的捕收劑。

有數(shù)據(jù)表明，在有氧條件下，無(wú)論有無(wú)乙基黃藥存在，黃鐵礦的動(dòng)電位都一樣，顯示出黃鐵礦表面吸附的是雙黃藥。所以，雙黃藥的形成和穩(wěn)定有利于黃鐵礦的浮選。電化學(xué)研究表明，由于黃鐵礦晶粒表面由陽(yáng)、陰離子區(qū)鑲嵌組成，陽(yáng)、陰離子區(qū)的并存，使礦物表面吸附的黃藥易氧化成雙黃藥。

丁基黃藥用量試驗(yàn)固定磨礦濃度60%，磨礦細(xì)度-200目76.9%，硫酸用量500 g/t，2#油用量40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

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由表5可知，隨著丁基黃藥用量增加，粗精礦金品位和回收率均先小幅上升后小幅下降。丁基黃藥用量為100 g/t時(shí)粗精礦金品位和回收率均最高。因此，確定丁基黃藥用量100 g/t。

2.3 開(kāi)路試驗(yàn)

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在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了開(kāi)路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知：采用圖1所示的流程處理礦石，可以獲得金品位73.88 g/t、回收率93.44%的金精礦。

2.4 閉路試驗(yàn)

在開(kāi)路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，結(jié)果見(jiàn)表7。

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由表7可知：采用圖2所示的流程處理礦石，可以獲得金品位71.92 g/t、回收率96.40%的金精礦。

3 結(jié)論

（1）西藏某金礦石礦物組成簡(jiǎn)單，主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦，自然金少量；非金屬礦物主要為石英，白云母、炭質(zhì)及碳酸鹽礦物等少量。石英結(jié)晶粒度粗大（多大于2 mm），細(xì)中粒少量，晶體裂隙發(fā)育；黃鐵礦為主要載金礦物，多呈自形—半自形晶粒狀產(chǎn)出，以中粗粒為主，一般呈浸染狀分布于石英裂隙或空隙中；金主要以裸露自然金和硫化物包裹金形式存在，自然金多呈他形不等粒狀、不規(guī)則狀、細(xì)脈狀或板條狀，自然金主要充填于石英粒間、空隙和黃鐵礦碎裂中。

（2）礦石在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占76.9%的情況下，采用1粗1精1掃、中礦順序返回流程處理，在粗選硫酸用量500 g/t、丁基黃藥用量100 g/t、2#油用量40 g/t，掃選硫酸用量200 g/t、丁基黃藥用量50 g/t、2#油用量20 g/t的情況下，獲得了金品位71.92 g/t、回收率96.40%的金精礦。該工藝流程簡(jiǎn)單、指標(biāo)理想，可作為設(shè)計(jì)依據(jù)。