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        山東某含碲含碳難處理金礦選礦試驗(yàn)研究

        2021-12-24 00:54:52付玉平鞏佃濤
        世界有色金屬 2021年16期

        付玉平,鞏佃濤,祝 沖

        (山東黃金歸來莊礦業(yè)有限公司,山東 臨沂 273300)

        含碳型金礦石是難處理礦石的主要類型之一,在常規(guī)浸出過程中,原礦中的固體碳和有機(jī)碳因?qū)鹎杞j(luò)合物有強(qiáng)烈的吸附性而產(chǎn)生碳質(zhì)物的“劫金”作用,導(dǎo)致常規(guī)選冶指標(biāo)較低,資源無法得到充分利用[1]。山東某金礦原礦工藝類型為微細(xì)粒浸染型含碲含碳難處理礦石[2-3],為提高金的綜合利用率,對該礦石進(jìn)行了全泥氰化助浸試驗(yàn)、原礦浮選試驗(yàn)和原礦焙燒氰化試驗(yàn),原礦經(jīng)氧化焙燒-焙砂氰化浸出,可獲得金回收率90.82%的指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了金的高效回收。

        1 礦石性質(zhì)

        1.1 原礦多元素分析及碳物相分析

        原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1,碳物相分析見表2。

        表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果

        表2 原礦碳物相分析結(jié)果

        由表1可知,該礦石中金品位13.73g/t,銀品位15.81g/t,可在選冶過程中綜合回收,Cu、Pb、Zn、Fe等元素含量均較低,無回收利用價值。由表2可以看出,原礦中石墨碳含量0.31%、有機(jī)碳含量0.51%,碳質(zhì)物的存在不利于金的氰化浸出。

        1.2 金元素分布

        原礦中的金主要分布在自然金、碲金礦、金銀礦和銀金礦中,其中自然金中金占32.10%,碲金礦中金占29.60%,金銀礦中金占22.90%,銀金礦中金占15.40%。

        1.3 金礦物粒度及賦存狀態(tài)

        根據(jù)光片鏡下測定并配合人工重砂分析,該礦石中金礦物粒度以微、細(xì)粒金為主,其中<0.01mm占44.52%,0.01~0.037mm占51.06%,>0.037mm占4.42%。

        檢測原礦中金礦物賦存狀態(tài)特征,結(jié)果表明:該礦石中金礦物的賦存狀態(tài)以粒間金為主,占比58.83%;其次為裂隙金占比22.53%;包裹金占比18.64%,其中脈石包裹金占12.19%,硫化物包裹占6.45%。

        1.4 主要礦物嵌布特征

        工藝礦物學(xué)研究表明,該原礦中金礦物主要有自然金、碲金礦、金銀礦和銀金礦;主要金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦;主要脈石礦物有石英、長石、絹云母、方解石、白云石等。

        黃鐵礦:為礦石中主要金屬硫化物,占礦石礦物相對含量的2.04%,黃鐵礦在礦石中嵌布粒度比較細(xì)小,以0.01mm~0.053mm為主,單礦物和選擇性溶金法綜合分析表明:金與黃鐵礦關(guān)系不密切。

        赤鐵礦:為礦石中比較常見的金屬氧化物,相對含量0.21%,嵌布粒度多在0.037~0.053mm區(qū)間,主要呈它形晶粒狀嵌布于脈石粒間及裂隙中,少量赤鐵礦粒度細(xì)小,呈針狀、放射狀等形態(tài)分布。

        2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

        工藝礦物學(xué)研究表明,該礦石屬于貧硫化物微細(xì)粒浸染型含碲含碳金礦石,氰化浸出過程中碳質(zhì)物吸附金氰絡(luò)合物產(chǎn)生“劫金”作用,同時,碲化金的存在也對氰化浸出產(chǎn)生不利影響。目前對含碳金礦石的預(yù)處理方法主要有浮選脫碳法、抑碳提金法、氧化焙燒法、化學(xué)氧化法等方法,綜合考慮,對原礦進(jìn)行了強(qiáng)化浸出試驗(yàn)、浮選試驗(yàn)和原礦焙燒浸出試驗(yàn)。

        2.1 原礦氰化浸出試驗(yàn)

        2.1.1 磨礦細(xì)度對浸出影響試驗(yàn)

        為了考察磨礦細(xì)度對浸出效果的影響,對原礦進(jìn)行了磨礦細(xì)度浸出試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表3。

        表3 磨礦細(xì)度對浸出影響試驗(yàn)結(jié)果

        在浸出礦漿濃度33%、NaCN用量6000g/t、浸出48h的條件下,金的浸出率隨著磨礦細(xì)度的提高有上升趨勢,當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm占96%時,金的浸出率僅有34.74%,增加磨礦細(xì)度至-0.074mm占99%時,金的浸出率并無明顯提高,由試驗(yàn)數(shù)據(jù)知,不宜采用全泥氰化直接浸出工藝處理該原礦。

        2.1.2 助浸劑強(qiáng)化浸出試驗(yàn)

        為探索常用助浸劑對浸出效果的影響,對原礦分別進(jìn)行了硝酸鉛、氯酸鈉、過氧化鈣、雙氧水及高錳酸鉀強(qiáng)化浸出試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見表4。

        表4 助浸劑強(qiáng)化浸出試驗(yàn)結(jié)果

        圖1 助浸劑強(qiáng)化浸出試驗(yàn)流程

        結(jié)果顯示,在試驗(yàn)條件下,常用助浸劑對提高該原礦全泥氰化浸出率效果并不明顯。相對來講,KMnO4氧化預(yù)處理效果最好,可將原礦浸出率由34.74%提高至38.24%。

        2.2 浮選試驗(yàn)

        2.2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

        在自然pH值條件下,考察了不同磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程見圖2,試驗(yàn)結(jié)果見表5所示。

        圖2 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)流程

        由表5數(shù)據(jù)可以看出:隨著磨礦細(xì)度-0.074mm含量由65%提高到90%,浮選尾礦品位及回收率均變化不大,因此選定磨礦細(xì)度為-0.074mm含量占65%作為后續(xù)試驗(yàn)條件。

        表5 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

        2.2.2 調(diào)整劑種類試驗(yàn)

        在磨礦細(xì)度-0.074mm含量占65%條件下,進(jìn)行了不同調(diào)整劑對浮選指標(biāo)影響試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖3,試驗(yàn)結(jié)果見表6。

        圖3 調(diào)整劑種類試驗(yàn)流程

        表6 調(diào)整劑種類試驗(yàn)結(jié)果

        由表6可以看出,在粗選作業(yè)中添加上述幾種調(diào)整劑,浮選指標(biāo)變化不大,后續(xù)試驗(yàn)中將不再添加調(diào)整劑。

        2.2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

        采用金礦浮選常規(guī)捕收劑丁基黃藥、丁銨黑藥作為選金的組合捕收劑,二者組合比例為2:1,試驗(yàn)條件及流程同圖2,試驗(yàn)結(jié)果見表7。

        表7 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

        依據(jù)捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果,隨著捕收劑用量的增加,浮選尾礦金回收率有所降低,當(dāng)丁基黃藥+丁銨黑藥用量為(60+30)g/t時,浮選尾礦金回收率最低為52.09%;繼續(xù)增加捕收劑用量,浮選尾礦回收率稍有提高,因此確定粗選捕收劑用量為丁基黃藥60g/t,丁銨黑藥30g/t,掃選依次減半添加。

        2.2.4 閉路試驗(yàn)

        在粗選最佳磨礦細(xì)度及捕收劑最佳用量條件下對原礦進(jìn)行了浮選閉路試驗(yàn),試驗(yàn)流程如圖4,試驗(yàn)結(jié)果見表8。

        圖4 閉路試驗(yàn)流程

        表8 閉路試驗(yàn)結(jié)果

        由表8可知,閉路試驗(yàn)可獲得金品位69.56g/t、金回收率39.62%的金精礦,金精礦產(chǎn)率7.82%。

        2.2.5 浮選尾礦細(xì)磨浸出

        閉路浮選尾礦金品位8.99g/t、金回收率60.38%,這部分金多為連生金或包裹于硅酸鹽礦物及褐鐵礦中的金,采用浮選方法較難回收[4-5],可采用細(xì)磨浸出的方法回收這部分金。通過試驗(yàn),確定浮選尾礦浸出條件為:再磨細(xì)度-0.074mm占96%、NaCN用量1kg/t、浸出時間36h,浸渣中金品位6.26g/t,回收率30.37%,對原礦回收率18.34%,原礦浮選-浮選尾礦浸出工藝總回收率為57.96%。

        2.3 原礦焙燒試驗(yàn)

        焙燒法是處理含碳難處理金礦最傳統(tǒng)且有效的預(yù)處理方法[6-7],原礦經(jīng)高溫焙燒將碳質(zhì)物氧化分解,從而消除碳質(zhì)物“劫金”,達(dá)到提高浸出回收率的目的。

        試驗(yàn)采用高溫爐對原礦進(jìn)行焙燒試驗(yàn),并對焙砂進(jìn)行細(xì)磨氰化浸出。焙燒條件為:焙燒原礦粒度-0.074mm占80%,焙燒溫度650℃,焙燒時間4h;焙砂浸出條件為:焙砂再磨細(xì)度-0.074mm占95%,浸出礦漿濃度33%,NaCN用量3kg/t,浸出時間36h。原礦細(xì)磨后燒失量6.14%,焙砂經(jīng)細(xì)磨后浸出,浸渣品位1.26g/t,金回收率90.82%。

        3 結(jié)論

        (1)山東某原礦金品位13.73g/t,碲金礦中金占29.60%。原礦中有機(jī)碳含量0.51%、石墨碳含量0.31%,工藝類型屬貧硫化物微細(xì)粒浸染難處理含碲含碳金礦石。

        (2)根據(jù)礦石的工藝礦物學(xué)性質(zhì),對原礦分別進(jìn)行了氰化法、浮選法、浮選-氰化聯(lián)合工藝試驗(yàn)。研究表明:該原礦全泥氰化回收率僅為34.74%;浮選可獲得產(chǎn)率7.82%、品位69.56g/t的金精礦,金回收率39.62%,浮選尾礦經(jīng)細(xì)磨后氰化浸出,浮選-浮選尾礦氰化總回收率57.96%,指標(biāo)均不理想。

        (3)原礦在-0.074mm含量80%的粒度條件下經(jīng)650℃焙燒4h,焙砂細(xì)磨氰化回收率可達(dá)90.82%,可有效解決原礦碳質(zhì)物“劫金”問題。

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