吳承優(yōu)

（長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司）

隨著金礦資源的不斷開發(fā)利用，易處理金礦逐漸減少，難處理金礦的選別成為金礦選礦企業(yè)重點考慮的問題。當(dāng)前的難處理金礦主要包括微細(xì)粒嵌布金礦、高硫金礦、高砷金礦、含碳金礦以及含金多金屬硫化礦等［1-6］。該研究針對某高硫型難處理金礦石，采用金硫混合浮選—金硫分離—浮硫工藝流程，使用丁基黃藥與丁銨黑藥組合捕收劑［7］，以黃鐵礦為載體礦物，進(jìn)行金、銀、硫的綜合回收選礦試驗研究，并獲得了良好的技術(shù)指標(biāo)，為礦山資源地開發(fā)利用和選礦廠可行性研究提供技術(shù)依據(jù)。

1 原礦性質(zhì)

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，原礦中可供選礦回收的元素主要是金，含量3.50 g/t，銀和硫含量分別達(dá)6.31 g/t和5.08%，可作為伴生有益組分綜合回收利用，而銅、鉛、鋅等其他有價金屬元素綜合利用價值不大。為達(dá)到富集載金礦物的目的，需選礦排除的脈石組分主要是SiO2，次為Al2O3、CaO和K2O，四者合計含量達(dá)77.72%。對金的回收影響較大的有害元素砷、碳的含量很低，并且碳主要呈碳酸鹽的形式存在，有機(jī)碳的含量甚微。

礦樣主要礦物相對含量分析結(jié)果見表2。經(jīng)鏡下鑒定、X射線衍射分析、掃描電鏡分析和MLA測定綜合研究查明，礦石中的金礦物主要為自然金，偶見銀金礦和碲金銀礦；金屬硫化物主要是黃鐵礦，次為磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦；脈石礦物以石英和鉀長石為主，其次是方解石、白云石、絹云母、黑云母、高嶺石、蒙脫石和重晶石，其他微量礦物為磷灰石、榍石、螢石、石膏和綠泥石等。

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礦石中金礦物最主要的載體礦物是黃鐵礦，且絕大部分金礦物均沿黃鐵礦粒間或裂隙充填，以粒間金、裂隙金、包裹金形式產(chǎn)出的金礦物分別占金礦物總量的60%，35%，5%。此外，礦石中以黃鐵礦為主的金屬硫化物具有典型不均勻中細(xì)粒嵌布的特征。其中，黃鐵礦主要以浸染狀的形式嵌布于脈石中，局部聚合成致密團(tuán)塊狀集合體，部分礦塊因應(yīng)力作用的影響發(fā)生不同程度的碎裂，沿碎裂狀黃鐵礦粒間、邊緣或裂隙可被黃銅礦、褐鐵礦、高嶺石和蒙脫石等充填交代，集合體粒度一般為0.2～3.0 mm。

適宜的磨礦細(xì)度使礦石中絕大部分的金屬硫化物得到有效解離是獲得理想技術(shù)指標(biāo)的必要條件。因此，對-0.075mm粒級分別占60%、70%和80%的細(xì)度條件下試樣中金屬硫化物（包括黃鐵礦、銅礦物和閃鋅礦等）的單體解離度進(jìn)行測定，結(jié)果見表3。

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由表3可知，隨著細(xì)度的提高，礦石中呈單體產(chǎn)出的金屬硫化物比例增加；當(dāng)細(xì)度由-0.075 mm60%提高至-0.075 mm80%時，金屬硫化物的單體解離度由89.5%增加到97.6%。分析-0.075 mm70%細(xì)度條件下試樣中金礦物的單體解離度，結(jié)果見表4。

由表4可知，在-0.075 mm70%的磨礦細(xì)度條件下，有望將單體金、裸露金以及包裹在金屬硫化物中的金礦物有效回收，合計回收率約為95%。

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2 試驗及結(jié)果分析

考慮到黃鐵礦等硫化礦是金、銀的主要載體礦物，黃鐵礦嵌布粒度較粗，但金礦物大多呈不均勻中細(xì)粒嵌布，廣泛分布在黃鐵礦粒間和裂隙中，且黃鐵礦等硫化礦的可浮性好。因此，采用混合浮選—金硫分離工藝作為該高硫金礦開發(fā)利用的原則流程（圖1）。選擇適宜的一段磨礦細(xì)度，以黃鐵礦為載體先進(jìn)行金硫混合浮選，有利于實現(xiàn)對金、銀的浮選回收，防止其損失于尾礦中，從而保證金、銀的回收率，然后將混合浮選粗精礦進(jìn)行金硫分離，在獲得金精礦的同時還可得到品位合格的硫精礦，在硫精礦市場行情向好的條件下，硫具有綜合回收利用價值。

2.1 混合浮選磨礦細(xì)度試驗

在丁基黃藥用量200 g/t、丁銨黑藥用量50 g/t以及自然pH值條件下（室溫22℃、礦漿濃度30%，下同）進(jìn)行金硫混合浮選粗選不同磨礦細(xì)度試驗，試驗結(jié)果見表5。

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由表5可知，在磨礦細(xì)度為-0.075 mm70%時，可得到產(chǎn)率20.25%、含金16.43 g/t、金回收率94.13%和含銀23.90 g/t、銀回收率77.22%的混浮粗精礦；若進(jìn)一步提高磨礦細(xì)度，得到的浮選精礦品位提高幅度不大；因此，選擇磨礦細(xì)度-0.075 mm70%為宜。

2.2 混合浮選調(diào)整劑種類試驗

在磨礦細(xì)度-0.075 mm70%、丁基黃藥用量200 g/t、丁銨黑藥用量50 g/t的條件下進(jìn)行調(diào)整劑用量試驗，試驗結(jié)果見表6。

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由表6可知，添加各類調(diào)整劑后，混浮粗選精礦品位均有所提高，但其回收率降低；因此，后期混浮粗選試驗中不添加調(diào)整劑。

2.3 混合浮選捕收劑種類試驗

在磨礦細(xì)度-0.075 mm70%的條件下進(jìn)行捕收劑種類試驗，結(jié)果見表7。

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由表7可知，丁銨黑藥對微細(xì)粒含金礦物的捕收能力較強(qiáng)，浮選尾礦品位較低；選用丁基黃藥+丁銨黑藥組合使用，可發(fā)揮二者的協(xié)同效應(yīng)，提高金、銀的回收率，試驗獲得的浮選精礦指標(biāo)較好；因此，后期試驗采用丁基黃藥+丁銨黑藥組合捕收劑。

2.4 混合浮選捕收劑用量試驗

在磨礦細(xì)度-0.075 mm70%的條件下，進(jìn)行丁基黃藥+丁銨黑藥組合捕收劑用量試驗，結(jié)果見表8。

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由表8可知，考慮到后續(xù)金硫分離試驗將采用石灰對黃鐵礦進(jìn)行選擇性弱抑制進(jìn)而實現(xiàn)金硫分離，因此選擇丁基黃藥200 g/t與丁銨黑藥50 g/t組合的浮選效果最佳。

2.5 混合浮選時間試驗

為確定適宜的浮選時間，在磨礦細(xì)度-0.075 mm70%、丁基黃藥+丁銨黑藥用量（200+50）g/t的條件下進(jìn)行不同粗選浮選時間試驗，結(jié)果見表9。

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由表9可知，粗選時間達(dá)到4 min時，粗選精礦中金的累積回收率達(dá)93.79%，再延長浮選時間，對混浮粗選精礦中金的回收率提升作用不大；因此，選擇粗選時間4 min為宜。

2.6 金硫分離抑制劑種類試驗

礦樣經(jīng)金硫混合浮選1粗1精，可獲得金品位25.78 g/t、銀品位33.82 g/t以及硫品位33.65%的混合浮選粗精礦?？梢姡捎诘V石中黃鐵礦等金屬硫化物含量較高，選礦過程中絕大部分的金礦物易隨之一起被選出，因此使得金礦物的選礦富集比降低，這也是影響最終金精礦品位的最主要因素。顯然，如果浮選過程中能抑制部分不含金的黃鐵礦，則金精礦的金品位將有較大幅度的提高。

在磨礦細(xì)度-0.075 mm70%的粗選和1次空白精選的基礎(chǔ)上，進(jìn)行金硫分離抑制劑種類試驗，結(jié)果見表10。

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由表10可知，選用石灰作抑制劑能獲得含金61.94 g/t、含銀66.99 g/t和含硫36.81%的粗精礦，相比亞硫酸鈉等其他抑制劑能更有效地實現(xiàn)金硫分離；因此，選擇石灰作為抑制劑。

2.7 金硫分離抑制劑用量試驗

在磨礦細(xì)度-0.075 mm70%的粗選和1次空白精選的基礎(chǔ)上，以石灰作抑制劑進(jìn)行金硫分離抑制劑用量試驗，結(jié)果見表11。

由表11可知，隨著石灰用量的增加，精礦產(chǎn)率降低，精礦中的金、銀品位升高；當(dāng)石灰用量為750 g/t時，金和銀的回收率相對較高；因此，選擇石灰用量750 g/t為宜。

2.8 全流程閉路試驗

在條件試驗和開路試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行金硫混合浮選—金硫分離—浮硫全流程閉路試驗，工藝流程及藥劑制度見圖2，試驗結(jié)果見表12。

由表12可知，閉路試驗最終可獲得產(chǎn)率8.33%、含金40.46 g/t、金回收率95.62%和含銀52.38 g/t、銀回收率68.87%的金精礦，同時可得到產(chǎn)率7.12%、硫品位49.98%、硫回收率70.71%的硫精礦。

3 結(jié)語

（1）某高硫金礦石中的金礦物主要為自然金，偶見銀金礦和碲金銀礦；金屬硫化物主要是黃鐵礦，次為磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦；脈石礦物以石英和鉀長石為主，其次是方解石、白云石、絹云母、黑云母、高嶺石、蒙脫石和重晶石。

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（2）該礦中的絕大部分金礦物均沿載金礦物—黃鐵礦粒間或裂隙充填，在-0.075 mm70%的磨礦細(xì)度條件下，可實現(xiàn)單體金、裸露金以及包裹在金屬硫化物中金礦物的有效回收。

（3）采用金硫混合浮選—金硫分離—浮硫工藝，使用丁基黃藥與丁銨黑藥組合捕收劑，通過1粗1精2掃的混合浮選、1粗1精2掃金硫分離和1次浮硫，可獲得產(chǎn)率8.33%、含金40.46 g/t、金回收率95.62%和含銀52.38g/t、銀回收率68.87%的金精礦，同時可得到產(chǎn)率7.12%、硫品位49.98%、硫回收率70.71%的硫精礦，實現(xiàn)了金、銀、硫的綜合回收。