張辰敏

（中國黃金集團(tuán)石湖礦業(yè)有限公司，河北 石家莊 050504）

難處理金礦是相較于易處理金礦而言，指的是選冶回收率偏低、開發(fā)成本過高、經(jīng)濟(jì)效益差、技術(shù)層面存在難度以及選冶過程不符合環(huán)保要求的金礦，此類金礦占所有金礦的60%以上。目前，金礦資源經(jīng)過長期的開采挖掘，易處理金礦資源已經(jīng)越來越少，而金目前的市場需求量仍持續(xù)擴(kuò)大，未來難處理金礦將成為黃金的主要來源，因此有必要對難處理金礦礦物進(jìn)行科學(xué)分析，了解其成分構(gòu)成以及性質(zhì)特征，從而選擇恰當(dāng)?shù)靥幚砉に?，解決難處理金礦礦物選冶問題，實現(xiàn)對難處理金礦礦物的充分利用。

1 關(guān)于難處理金礦礦物的分類

關(guān)于難處理金礦礦物可以從兩個維度進(jìn)行分類，分別是選冶與賦存狀態(tài)，下面進(jìn)行具體分析：

1.1 根據(jù)選冶情況分類

按照難處理金礦選冶情況進(jìn)行分類，可以分為難選難冶與易選難冶兩種類型的礦石，其中難選難冶的金礦礦物一般粒度極小，以10μm以下顯微金、超顯微金為主，同時金礦物和脈石礦物的共生關(guān)系極為密切，對金礦物浮選富集具有顯著影響[1]。部分金礦物與砷黃鐵礦、黃鐵礦等共生，氰化浸出難度極大，需要先打開二者間的包裹關(guān)系才能完成金礦石浸出；部分金礦礦物當(dāng)中含有汞、鉛、銻以及鉍等元素，此類元素也會影響金礦物浸出；分布金礦礦物中含有黏土、石墨以及有機(jī)碳等物質(zhì)，此類金礦礦物浸出難度更大。

易選難冶的金礦礦物顯著特征就是冶煉難度極大，此類礦物的主要載體一般是金屬硫化物，金礦物容易經(jīng)過浮選富集，但是氰化浸出的效率極低，導(dǎo)致此類金礦開發(fā)成本高、效益比較差。由于此類金礦礦物當(dāng)中含有鋅、銻、銅、鉛等金屬元素以及有機(jī)碳、砷等物質(zhì)，因此在處理工藝上不僅要解決氰化浸出難度偏大的問題，還有解決其他金屬元素回收問題、環(huán)境保護(hù)問題等。

1.2 根據(jù)賦存狀態(tài)分裂

根據(jù)金礦礦物賦存狀態(tài)進(jìn)行分類，難處理金礦礦物大致可以分為三類，分別是含碳金礦、復(fù)雜性共生金礦以及顯微金與超顯微金。含碳金礦比較常見的是卡林型金礦，此類金礦的含量大致為1%，碳元素以非晶質(zhì)不定形的狀態(tài)存在，由于碳元素的活性比較高，因此此類金礦氰化浸出難度比較大，碳質(zhì)會吸附金礦物[2]。復(fù)雜性共生礦難處理的主要原因是金屬硫化物或者脈石礦物對氰化浸出效果由較大影響，或是脈石礦物會消耗掉氧元素以及氰化溶液；或是脈石礦物會吸附金，從而導(dǎo)致金無法浸出。顯微金與超顯微金大多被包裹在毒砂、黃鐵礦等硫化物當(dāng)中，內(nèi)部的金元素?zé)o法與氰化溶液直接解除，因此浸出難度極大，而采用細(xì)磨等方式很難破壞二者的包括結(jié)構(gòu)。

2 基于工藝礦物學(xué)角度分析難處理金礦石

某難處理金礦礦物主要類型為石英脈型金礦物與低硫含碳金礦物，本文以該金礦為例，從工藝礦物學(xué)的角度對該金礦礦物進(jìn)行分析，以明確影響難處理金礦礦物選冶的因素，從而為確定處理工藝流程提供參考。

2.1 礦物成分

從工藝礦物學(xué)角度對該金礦礦物的成分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該金礦礦物金品位約為43.2g/t，回收價值相對較高，其伴生金屬當(dāng)中銀品為約為8.7g/t，硫化礦物以黃鐵礦為主，具有回收利用價值，其他如銅、鉛以及硫等伴生物質(zhì)品位偏低，物回收價值，其他雜志元素主要是砷與碳這兩種元素。

2.2 礦石構(gòu)成

采用分析儀以及衍射儀等設(shè)備儀器對該金礦礦物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該金礦礦樣當(dāng)中，金礦物主要是自然金，含有少量黃銅礦、閃鋅礦以及毒砂，黃鐵礦相對較多；非金屬類礦物主要是少量碳質(zhì)礦脈與大量石英脈。通過分析發(fā)現(xiàn)，該金礦礦石中石英含量約為59.3%，毒砂含量約為1%，碳質(zhì)礦物含量約為8.8%，閃鋅礦含量約為0.15%，黃鐵礦含量約為25.5%，其他礦物元素含量約為5.3%。

2.3 礦石嵌布分析

在該金礦當(dāng)中，絕大部分的可見金均被石英晶粒所包裹，僅有少部分可見金分布在石英脈石間隙或者其他礦物間隙當(dāng)中。利用顯微鏡對該金礦礦石進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)該金礦中可見金粒度相對較細(xì)，并且整體上變化不明顯，絕大部分可見金粒度在0.02mm~0.04mm，偶可見細(xì)微的包裹體[3]。由于該金礦中大部分可見金均包裹在石英晶粒當(dāng)中，因此必然損失率較高。采用衍射儀對該金礦礦石進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)礦樣中還存在少量銀元素與鐵元素，其中金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為94.03%，銀元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.20%，鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.77%。

黃鐵礦在該金礦中也占據(jù)了相當(dāng)一部分，是該金礦的主要伴生金屬之一，而黃鐵礦也是該金礦中承載自然金的主要物質(zhì)之一[4]。該金礦中黃鐵礦集中分布在碳質(zhì)礦脈與石英礦脈當(dāng)中，多為他形晶粒狀與半自形，僅有少部分為自形晶粒，通過觀察發(fā)現(xiàn)，黃鐵礦晶粒的粒度都比較細(xì)，并且整體上變化不明顯，大致在0.1mm~0.42mm，此外，在其他礦物中還存在極少量黃鐵礦。通過分析發(fā)現(xiàn)，該金礦中毒砂與黃鐵礦共生關(guān)系密切，黃鐵礦與石英礦脈以及其他礦脈共生關(guān)系密切度較低。

毒砂是除石英礦脈與黃鐵礦之外該金礦中自然金載體，通過觀察分析發(fā)現(xiàn)，該金礦中毒砂多為半自形與自形，主要分布在脈石礦物當(dāng)中，毒砂粒度相較于石英晶粒與黃鐵礦晶粒較大，絕大部分是中粗粒度，僅有少部分是粗粒度，粒度變化范圍明顯，大致在0.04mm~0.28mm，此外還有極少量毒砂以浸染的形式分布在脈石礦物當(dāng)中。

3 影響難處理金礦選冶的因素分析

難處理金礦礦物要實現(xiàn)直接浸出難度極大，在進(jìn)行開發(fā)前必須采集礦樣進(jìn)行工藝礦物學(xué)分析，明確影響選冶的主要因素，從而為確定選冶工藝提供方向。筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，并參考其他相關(guān)研究，認(rèn)為影響難處理金礦選冶的主要因素包括金礦礦物組成、礦物粒度與形狀、脈石礦物性質(zhì)、礦物表面性質(zhì)以及與金屬硫化物關(guān)系這五方面，下面進(jìn)行具體分析。

3.1 礦物物質(zhì)組成

利用顯微鏡以及電子探針之類的設(shè)備明確金礦礦物中各類物質(zhì)，同時對礦樣進(jìn)行分析，明確礦樣中金品位與銀品位，同時確定銅、碳、鐵等物質(zhì)的含量[5]。由于不同物質(zhì)對金礦礦物氰化浸出的影響不同，因此針對礦物物質(zhì)組成不同的難處理金礦，需要采用不同的選冶方法，這直接決定了金礦礦物氰化浸出效率，因此明確礦物組成以及具體含量極為關(guān)鍵。

3.2 礦物粒度與形狀

金礦礦物粒度與形狀也是影響浸出效率以及浸出效果的重要因素，關(guān)于金礦礦物粒度主要分為五個檔次，其中粒度在500μm以上為非常粗；粒度在200μm~500μm之間為粗粒度；粒度在20μm~200μm為中等粒度 ；粒度在2μm~20μm為細(xì)粒度 ；粒度在0.1μm~2μm為非常細(xì)粒。通常難處理金礦礦物粒度不超過10μm，即主要為細(xì)?；蛘叻浅＜?xì)粒，礦物需要經(jīng)過細(xì)磨處理后含金礦物才能暴露，若金礦礦物為超顯微金，則需要觀察分析承載金礦物物質(zhì)的粒度，從而確定磨礦細(xì)度[6]。小于10μm的金礦物為超顯微金或不可見金，研究這部分金礦物對于金的選冶十分重要，由于粒度較小，一般要通過電子探針等一些微束分析設(shè)備來確定。這種微細(xì)粒的金礦物主要以亞顯微粒子出現(xiàn)在硫化物里( 例如黃鐵礦、砷黃鐵礦、白鐵礦等) ，這些硫化礦物在氰化溶液里通常不溶解，也不可滲透，使得金難于直接浸出，一般浸出前需對礦石進(jìn)行焙燒預(yù)處理。

3.3 脈石礦物性質(zhì)

研究脈石礦物主要應(yīng)該注意以下幾點：其一是脈石礦物的硬度及其與金屬硫化物的嵌布關(guān)系；其二是有害礦物的種類、含量、嵌布特征、解離特性，這些礦物一般比較難于細(xì)磨，也難于過濾和沉淀，會影響金的浸出[7]；其三是如果存在碳酸鹽礦物，必須查清其種類與含量，因為碳酸根比較耗費酸液，也會阻礙氰化浸出。

3.4 與金屬硫化物關(guān)系

在難處理金礦當(dāng)中，金礦物主要載體為金屬硫化物，分析金屬硫化種類、分布特征以及分析金礦物與金屬硫化物共生關(guān)系，對于明確金屬硫化物是否具備可回收價值、判斷金礦物嵌布情況、確定磨礦細(xì)度以及金屬物回收技術(shù)等極為關(guān)鍵。

3.5 金礦物表現(xiàn)性質(zhì)

金礦物表面性質(zhì)對浸出過程也會產(chǎn)生明顯影響，具體主要有兩種情況，其一是表面蝕變對浸出過程的影響，常見的如氯化銀、氧化鐵以及含有鉛、銻等元素的化合物，在難處理金礦的金礦石浸出試驗中發(fā)現(xiàn)，金礦物表面蝕變情況會影響浸出效率與浸出效果。其二是表面性質(zhì)對選礦過程的影響，表現(xiàn)最為突出的就是吸附金，此類金礦物是金礦物吸附在其他物質(zhì)上逐漸形成的，在顯微鏡下通常無法觀察到可見金。

4 難處理金礦選冶工藝分析

4.1 分階段磨礦

通過上述分析，難處理金礦中金礦物主要承載物為脈石礦物以及金屬硫化物，最為常見的就是黃鐵礦，還有毒砂、黃銅以及閃鋅等物質(zhì)，由于不同承載金礦物物質(zhì)莫氏硬度存在較大差異，因此選擇磨礦工藝時必須根據(jù)金礦物承載物的性質(zhì)確定[8]。分階段磨礦處理工藝主要是針對不同硬度的承載物分階段進(jìn)行解離，低硬度與高硬度礦物采用不同的磨礦工藝，通過這種方式可以有效解決高硬度礦物解離不充分的問題，提升金以及其他金屬回收率。

4.2 閃速浮選

在難處理金礦中，由于所含的礦物類型相對較多，部分礦物品位、粒度均符合回收標(biāo)準(zhǔn)，并且技術(shù)層面也可以實現(xiàn)單體解離，然而卻無法完全分離，進(jìn)而導(dǎo)致回收率較低，大量金屬資源被浪費，未實現(xiàn)有效回收。閃速浮選工藝主要是解決此問題，通過對沉砂進(jìn)行浮選，使已經(jīng)完成解離的金屬物上浮，無回收價值的礦物下沉，從而實現(xiàn)二者分離，將具有回收價值的金屬完全分離并回收。

5 結(jié)語

綜上所述，通過工藝礦物學(xué)分析，明確了影響難處理金礦選冶的主要因素，包括金礦礦物組成、礦物粒度與形狀、脈石礦物性質(zhì)、礦物表面性質(zhì)以及與金屬硫化物關(guān)系這五方面，為確定難處理金礦選冶工藝提供了方向和基礎(chǔ)參考。