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        廣西含碳型卡林金礦組合藥劑高效浮選回收金試驗(yàn)研究

        2022-10-27 06:05:06黃慶柒廖幸錦韋連軍
        湖南有色金屬 2022年5期
        關(guān)鍵詞:卡林黃藥礦樣

        黃慶柒,廖幸錦,韋連軍

        (廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試研究中心,廣西 南寧 530002)

        2007年至2020年我國(guó)在金礦生產(chǎn)工業(yè)位列全球第一[1],但是受?chē)?guó)內(nèi)金礦資源狀況和礦山環(huán)境保護(hù)壓力增大的影響,近五年來(lái)我國(guó)黃金產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。據(jù)USGS(美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局)2019年發(fā)表的數(shù)據(jù)顯示[2],我國(guó)目前的黃金儲(chǔ)量占全球總量的4%為2 000 t、位列全球第八。同時(shí),中國(guó)的黃金市場(chǎng)的供需缺口自2000年開(kāi)始逐年增大,現(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示,2019年為最大值622.55 t,受疫情影響,2020年后有所減少[3]。而廣西迄今為止已探明金礦床60余處,根據(jù)勘查資料初步統(tǒng)計(jì),卡林型、石英脈型、斷裂蝕變帶型三類(lèi)礦床較多,分別占廣西黃金總儲(chǔ)量的51.7%、10.33%、21.32%[4]。因此,廣西區(qū)內(nèi)卡林型礦的高效浮選回收技術(shù)研究亟需開(kāi)展。

        針對(duì)卡林型金礦,近年來(lái)國(guó)內(nèi)相關(guān)研究工作者有較多的報(bào)道。宋龑?zhuān)?]采用丁黃藥和丁銨黑藥作為捕收劑,在堿性條件下對(duì)貴州太平洞卡林型金礦進(jìn)行了浮選研究和焙燒浸出試驗(yàn),綜合流程獲得了金綜合回收率84.86%的指標(biāo)。孫忠梅等[6]采用了階段磨礦階段選別的工藝流程對(duì)貴州某卡林型金礦進(jìn)行了研究,活化劑為硫酸鈉和硫酸銅、捕收劑為丁黃藥和丁銨黑藥,在最佳試驗(yàn)條件下獲得Au品位51.10 g/t、回收率88.31%的金精礦。劉鳳霞等[7]采用新型捕收劑C08對(duì)廣西六梅金礦進(jìn)行研究,試驗(yàn)結(jié)果及工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)表明,該藥劑在堿性條件下金回收率由采用黃藥加黑藥作為捕收劑時(shí)的84.96%提高到90.59%。

        目前國(guó)內(nèi)關(guān)于卡林型金礦利用的相關(guān)研究報(bào)道主要是工藝技術(shù)類(lèi)型,本試驗(yàn)以廣西某卡林型金礦作為對(duì)象,采用組合藥劑對(duì)廣西某含碳卡林型金礦進(jìn)行浮選試驗(yàn),對(duì)比不同捕收劑組合方案在回收金時(shí)的異同點(diǎn)。

        1 礦樣及試驗(yàn)方法

        1.1 礦樣

        試驗(yàn)用礦樣來(lái)自廣西百色市某卡林型金礦,原樣由頂、底板圍巖、夾石樣、巖芯樣構(gòu)成,樣品中的主要礦物是石英,次要礦物是絹云母,少量礦物是白云石、高嶺石,極少量黃鐵礦、方解石。各類(lèi)樣品破碎至-2 mm混勻取樣進(jìn)行多元素分析后,根據(jù)礦床的Au平均品位配置具有代表性的綜合樣品用于試驗(yàn)研究。多元素化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1,金礦物相分析見(jiàn)表2,礦樣篩分分析結(jié)果見(jiàn)表3。

        表1 試樣主要化學(xué)成分分析 %

        表2 金礦物物相分析結(jié)果 g/t

        表3 試樣礦樣篩分分析

        由表1可知,試樣中Pb、Zn、Cu含量較低,Au、S及As元素含量相對(duì)較高。除了上述的元素以外,該礦樣中的C含量為3.34%。

        由表2可知,礦石中Au主要載體為硫化礦物;除此以外,金屬礦物包裹金占74.45%(含裸露與半裸露金),非金屬礦物包裹金占25.55%。

        由粒度分析結(jié)果可知:該礦樣中主要金屬元素金礦物的嵌布粒度比較均勻,各粒級(jí)中金屬礦物品位雖然有波動(dòng)??傮w上金屬礦物在(0.3~0.15 mm)和(0.074~0.045 mm)粒級(jí)中含量稍低;+0.5 mm粒級(jí)中含量較高達(dá)到38.95%,-0.045 mm粒級(jí)達(dá)到20.48%。

        1.2 試驗(yàn)方法

        小型試驗(yàn)用XMQ型球磨機(jī)磨礦,磨礦給礦粒度為-2 mm,單次磨礦樣量500 g。粗、掃選在XFD型1.5 L單槽浮選機(jī)中進(jìn)行,精選采用了1 L和0.5 L兩種規(guī)格的單槽浮選機(jī)。試驗(yàn)用試劑丁基黃藥、丁銨黑藥、Z200、2#油、屬于工業(yè)產(chǎn)品,碳酸鈉、硫酸銅、硅酸鈉、硫酸等試劑屬于分析純產(chǎn)品,采用一次一因素法進(jìn)行浮選試驗(yàn)研究。

        2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

        2.1 浮選試驗(yàn)

        2.1.1 細(xì)度條件試驗(yàn)

        為了探索適合該礦樣單體解離的磨礦細(xì)度,進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)。由于該礦中含有較多粘土礦物,為了保證礦樣在磨礦過(guò)程中的良好流動(dòng)性[8-11],磨礦濃度為55%。粗、掃選捕收劑采用丁基黃藥,用量分別為120 g/t和60 g/t?;罨瘎┝蛩徙~用量200 g/t,分散劑硅酸鈉用量1 000 g/t,2#油粗選用量為60 g/t、掃選30 g/t,試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

        圖1 磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響

        細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著磨礦細(xì)度的提高,在細(xì)度-0.074 mm含量為85%時(shí)達(dá)到最高。而細(xì)度超過(guò)85%之后,含碳脈石比表面積急劇增大消耗了部分藥劑,這可能是造成回收率下降的原因。當(dāng)-0.074 mm含量超過(guò)70%粗精礦品位有下降的趨勢(shì),這可能是礦石中云母泥化后在浮選過(guò)程中夾雜嚴(yán)重,從而影響粗精礦品位。因此,確定-0.074 mm占85%為最佳磨礦細(xì)度。

        2.1.2 捕收劑及組合選擇試驗(yàn)

        在磨礦細(xì)度條件的基礎(chǔ)上,進(jìn)行捕收劑的篩選及組合方式的試驗(yàn)。根據(jù)DFT模擬計(jì)算的結(jié)果,確定丁基黃藥和丁銨黑藥可作為卡林型金礦的基礎(chǔ)捕收劑。由于該礦中C含量為3.34%,在浮選過(guò)程中會(huì)對(duì)選別指標(biāo)造成較大影響[12-13]。因此,考慮加入具有硫氨酯類(lèi)捕收劑來(lái)弱化含碳脈石對(duì)浮選指標(biāo)的影響。該試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度為-0.074 mm占85%,捕收劑用量粗選為100 g/t、掃選50 g/t,其他藥劑與細(xì)度條件一致。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

        由表4結(jié)果可知,丁基黃藥、丁胺黑藥以及Z200單獨(dú)使用都可以對(duì)該樣品中的載金礦物進(jìn)行較好的回收。其中丁基黃藥可以獲得的精礦中金品位最高,而丁胺黑藥可以獲得較好的回收率。對(duì)各類(lèi)藥劑進(jìn)行組合后,在相同的藥劑用量下,選別效果得到了明顯的改善。當(dāng)采用丁基黃藥與Z200(質(zhì)量比1∶1)組合作為捕收劑,獲得的精礦中Au品位和回收率均為最優(yōu)。這可能由于丁基黃藥與Z200的極性基團(tuán)之間具有一定的協(xié)同作用[14-16],從而增強(qiáng)了捕收劑在礦物表面的鍵合能力,最終起到了提高回收率作用。

        表4 捕收劑及組合試驗(yàn)結(jié)果

        2.1.3 捕收劑用量條件試驗(yàn)

        根據(jù)確定的捕收劑種類(lèi),考查了捕收劑用量對(duì)該礦樣選別指標(biāo)的影響。該試驗(yàn)在活化劑硫酸銅用量200 g/t,分散劑硅酸鈉用量1 000 g/t,2#油粗選用量為60 g/t、掃選30 g/t,捕收劑用量為變量的條件下進(jìn)行,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

        圖2 粗選捕收劑用量對(duì)浮選指標(biāo)的影響

        由圖2可知,精礦中Au品位會(huì)隨藥劑用量的增加而降低,而回收率與藥劑用量成正比例關(guān)系。綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),確定粗選捕收劑最佳用量為120 g/t。

        2.1.4 pH值條件試驗(yàn)

        為了查明所確定的捕收劑方案在不同pH條件下的選別能力,采用硫酸和碳酸鈉作為調(diào)整劑,進(jìn)行了pH條件試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

        圖3 pH值對(duì)浮選指標(biāo)的影響

        從pH條件試驗(yàn)結(jié)果可以看出,pH值變化對(duì)組合捕收劑的浮選指標(biāo)有一定的影響。隨著pH值的提升Au回收率一直下降,Au品位先降低而后提升。從品位變化趨勢(shì)判斷,硫酸和碳酸鈉對(duì)脈石礦物都有一定的抑制效果。綜合來(lái)看pH值的變化對(duì)捕收劑的捕收性能影響不大,因此決定采用原生電位作為該礦的浮選pH條件。

        2.2 實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)

        在閉路試驗(yàn)之前還進(jìn)行了活化劑用量條件試驗(yàn)、分散劑硅酸鈉條件試驗(yàn)以及開(kāi)路試驗(yàn),通過(guò)這些試驗(yàn)確定了硫酸銅、硅酸鈉的最佳用量以及精選次數(shù)。浮選藥劑添加后攪拌時(shí)間為2 min,此后再進(jìn)行另外一種藥劑的添加或刮泡。閉路試驗(yàn)流程如圖4所示,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

        表5 閉路試驗(yàn)結(jié)果

        圖4 閉路試驗(yàn)流程

        采用該浮選流程和相應(yīng)的藥劑制度,獲得的選別指標(biāo)較理想。在原礦品位為3.67 g/t的情況下,經(jīng)三次精選和兩次掃選后獲得金精礦Au品位58.64 g/t、回收率89.97%。

        3 結(jié) 論

        1.對(duì)不同的藥劑及組合藥劑浮選回收卡林型金礦的試驗(yàn)結(jié)果表明,在相同用量下組合藥劑的捕收能力明顯優(yōu)于單一藥劑。

        2.采用丁基黃藥與Z200組合作為捕收劑,可在較寬pH值范圍對(duì)含碳卡林型金礦進(jìn)行回收。

        3.最終閉路試驗(yàn)結(jié)果表明,所確定的捕收劑方案可在原礦品位為3.67 g/t的情況下,經(jīng)三次精選和兩次掃選后獲得金精礦Au品位58.64 g/t、回收率89.97%。

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