趙福財(cái) 欒東武 丁雨波 李玉璽 桑勝華 馬鵬程

收稿日期：2024-02-03; 修回日期：2024-04-08

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018YFC1902003）

作者簡(jiǎn)介：趙福財(cái)（1986—），男，工程師，從事礦物加工資源綜合利用工作；E-mail：57089133@qq.com

通信作者：馬鵬程（1983—），男，高級(jí)工程師，從事冶金資源綜合利用工作；E-mail：124692329@qq.com

摘要：針對(duì)甘肅某含砷銻難處理金礦現(xiàn)場(chǎng)浮選過(guò)程中選別指標(biāo)低的問(wèn)題，開(kāi)展了礦石工藝礦物學(xué)研究。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了重選、浮選、中礦再磨再選、尾礦氰化浸出等試驗(yàn)研究，最終形成了尼爾森重選—中礦再磨再選—尾礦氰化浸出的聯(lián)合工藝流程。采用該流程，精礦金品位可達(dá)50.05 g/t，金綜合回收率可達(dá)93.89 %。較單一浮選工藝流程，該聯(lián)合工藝流程的金回收率提高30 百分點(diǎn)以上，為現(xiàn)場(chǎng)工藝流程改造提供了可行的技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：含砷；含銻；難處理金礦；氰化浸出；尼爾森重選

中圖分類號(hào)：TD953????????? 文章編號(hào)：1001-1277（2024）06-0045-05

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240610

引? 言

隨著金礦資源不斷開(kāi)發(fā)，易選金礦逐漸枯竭，復(fù)雜難處理金礦成為選礦研究的重點(diǎn)［1-3］。其中，高硫、高砷、粒度過(guò)細(xì)、嵌布關(guān)系復(fù)雜等因素成為制約黃金資源有效回收的技術(shù)難題［4-5］。針對(duì)此類礦石，若采用常規(guī)浮選工藝回收其中金礦物，選別指標(biāo)較低且砷含量高；若采用氰化浸出工藝提金，由于粒度過(guò)細(xì)、毒砂包裹金含量較高等，金浸出率較低［6-10］。甘肅某含砷銻難處理金礦屬于卡林型金礦，含砷0.87 %、含銻0.45 %，金礦物大多呈微細(xì)粒包裹金形式存在，選別難度較大，現(xiàn)場(chǎng)采用浮選工藝進(jìn)行回收，回收率僅60 %左右，采取多種措施均難以提高選別指標(biāo)。為解決這一技術(shù)難題，充分利用該礦石資源，進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，為選礦廠生產(chǎn)工藝流程改造提供可行的技術(shù)方案。

1? 礦石性質(zhì)

1.1? 化學(xué)分析

礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知：礦石中具有回收價(jià)值的金屬元素主要為金，金品位為5.92 g/t；伴生有價(jià)金屬元素為銀、銻，銀品位為4.24 g/t、銻品位為0.45 %；有害元素為砷，占0.87 %；碳主要以碳酸鹽形式存在。

1.2? 物相分析

礦石中金物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知：礦石中67.57 %的金礦物以裸露及半裸露金形式存在，23.98 %的金礦物呈微細(xì)粒包裹體或次顯微金形式賦存于硫化礦物中，8.45 %的金礦物呈微細(xì)粒包裹體形式賦存于褐鐵礦、石英及其他脈石礦物中。

2? 主要礦物嵌布特征

2.1? 黃鐵礦

黃鐵礦是礦石中主要金屬礦物之一，也是金的主要載體礦物之一。礦石中黃鐵礦主要呈半自形或他形晶粒狀結(jié)構(gòu)嵌布于脈石礦物中，以中細(xì)粒為主，通常集中分布在0.020～0.147 mm，少部分黃鐵礦呈粗粒自形晶粒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出，偶見(jiàn)呈微細(xì)粒集合體形式嵌布于脈石礦物中。與毒砂、白鐵礦密切共生，常以連晶集合體形式產(chǎn)出，部分黃鐵礦邊緣被褐鐵礦交代產(chǎn)出。黃鐵礦嵌布特征見(jiàn)圖1。

2.2? 毒? 砂

毒砂是礦石中主要金屬礦物之一，也是金的主要載體礦物之一。礦石中毒砂主要呈自形或半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)嵌布于脈石礦物中，以細(xì)粒為主，通常集中分布在0.010～0.074 mm。大部分毒砂呈粗粒自形晶粒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出，部分呈微細(xì)粒浸染于脈石礦物中，少量與黃鐵礦共生關(guān)系較為密切，常以集合體形式產(chǎn)出，與輝銻礦共生關(guān)系不甚密切，微量呈細(xì)粒包裹于輝銻礦中，偶見(jiàn)毒砂被褐鐵礦交代產(chǎn)出。毒砂嵌布特征見(jiàn)圖2。

2.3? 輝銻礦

輝銻礦是礦石中銻礦物的主要存在形式，也是載金礦物之一。輝銻礦主要呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、不規(guī)則狀嵌布于脈石礦物中，以中粗粒為主，粒度通常分布在0.043～0.833 mm。部分輝銻礦嵌布粒度很粗，顆粒邊緣不規(guī)整，與脈石礦物呈犬牙交錯(cuò)形式產(chǎn)出，有時(shí)可見(jiàn)粗粒輝銻礦中存在石英等脈石礦物包裹體，這些包裹體在一定程度上細(xì)化了輝銻礦的工藝粒度，少量輝銻礦呈微細(xì)粒浸染于脈石礦物中，磨礦時(shí)不易單體解離。由于大部分輝銻礦與黃鐵礦、毒砂等硫化礦物共生關(guān)系不密切，故銻與砷、硫之間易于分離，少部分輝銻礦中可見(jiàn)毒砂包裹體，有時(shí)可見(jiàn)輝銻礦呈細(xì)脈狀沿閃鋅礦裂隙或邊緣產(chǎn)出。輝銻礦嵌布特征見(jiàn)圖3。

通過(guò)上述礦石性質(zhì)分析可知，若采用細(xì)磨后直接氰化浸出的方法回收金，金浸出率會(huì)不理想；若采用浮選—氰化浸出方法回收金，首先浮選過(guò)程中會(huì)損失其他礦物包裹金及部分裸露及半裸露金，其次氰化浸出前要進(jìn)行預(yù)處理，否則即使細(xì)磨，呈微細(xì)粒包裹體或次顯微金形式賦存于硫化礦物中的金仍很難浸出。綜上所述，對(duì)該礦石采用單一選礦方法難以取得理想的選礦指標(biāo)。

3? 選礦試驗(yàn)研究

3.1? 尼爾森重選試驗(yàn)

為了評(píng)估重選回收部分粗粒金的可行性，進(jìn)行了不同磨礦細(xì)度下尼爾森重選試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知：采用尼爾森重選試驗(yàn)所得粗精礦金品位均在1 000 g/t以上，回收率也可達(dá)20 %以上，充分說(shuō)明采用尼爾森重選試驗(yàn)可以回收部分粗粒金。

3.2? 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

按照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)流程的藥劑制度及浮選時(shí)間開(kāi)展磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知：在試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度范圍內(nèi)，隨著磨礦細(xì)度增加，粗精礦1的回收率及產(chǎn)率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，而尾礦金品位及回收率呈先下降后上升趨勢(shì)。磨礦細(xì)度增加，使得目的礦物單體解離度增加，故尾礦金品位降低，粗精礦1產(chǎn)率和回收率均有所提升，但磨礦細(xì)度過(guò)細(xì)，泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，選礦指標(biāo)有所下降。綜上所述，適宜的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85 %。

3.3? 中礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

鑒于礦石中黃鐵礦、毒砂、輝銻礦等載金礦物呈微細(xì)粒包裹體形式存在，金嵌布粒度較細(xì)等礦石工藝礦物學(xué)特征，為進(jìn)一步提高選礦工藝指標(biāo)，開(kāi)展中礦再磨細(xì)度試驗(yàn)研究。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知：隨著再磨細(xì)度的提高，粗精礦1、粗精礦2產(chǎn)率均增加，而尾礦1金品位呈先下降后上升趨勢(shì)。綜合考慮，適宜中礦再磨細(xì)度為-0.038 mm占90 %。值得注意的是，中礦再磨之前濃密過(guò)程中，因礦漿沉降速度較慢，經(jīng)過(guò)30 min沉降后，溢流液中仍含有占給礦量3 %左右的礦泥，這部分礦泥金品位4.00 g/t左右，繼續(xù)延長(zhǎng)濃密時(shí)間效果不明顯，故單獨(dú)處理。

3.4? 浮選閉路試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占85 %、中礦再磨細(xì)度-0.038 mm占90 %條件下，開(kāi)展尼爾森重選—浮選

中礦再磨再選聯(lián)合流程閉路試驗(yàn)研究，藥劑制度及浮選時(shí)間按照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝中實(shí)際參數(shù)。試驗(yàn)流程中，將尼爾森重選精礦、精礦1、精礦2、礦泥作為精礦，將尾礦1、尾礦2作為尾礦，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖7，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可知：尼爾森重選—浮選中礦再磨再選試驗(yàn)可以獲得精礦金品位50.05 g/t、回收率86.03 %的選礦指標(biāo)。該工藝與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中兩粗兩掃兩精的單一浮選工藝相比，雖然流程結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但回收率提高20多百分點(diǎn)，解決了實(shí)際生產(chǎn)中精礦金品位低、回收率低的技術(shù)難題。故最終推薦使用尼

爾森重選—浮選中礦再磨再選聯(lián)合流程。但是，尾礦金品位0.96 g/t，相對(duì)較高，此部分金可浮性較差，主要為包裹金、脈石礦物連生金等，通過(guò)浮選工藝較難回收，繼續(xù)優(yōu)化浮選工藝也不能明顯提升這部分礦石選礦指標(biāo)，故開(kāi)展尾礦氰化浸出試驗(yàn)，以求進(jìn)一步降低尾礦金品位，提高回收率。

3.5? 尾礦氰化浸出試驗(yàn)

3.5.1? 浸出細(xì)度試驗(yàn)

通過(guò)單因素條件試驗(yàn)，確定最佳工藝參數(shù)為礦漿濃度33 %，礦漿pH值11，氰化鈉用量1 kg/t，浸出時(shí)間24 h，故在此條件下考察浸出細(xì)度對(duì)選礦指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可知：繼續(xù)增加尾礦浸出細(xì)度，金浸出率不再明顯提高。因此，浮選尾礦可以直接開(kāi)展氰化浸出試驗(yàn)，不必再進(jìn)行磨礦。

3.5.2? 驗(yàn)證試驗(yàn)

分別對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)所得尾礦和尼爾森重選—中礦再磨再選閉路試驗(yàn)尾礦進(jìn)行氰化浸出驗(yàn)證試驗(yàn)。浸出條件：礦漿濃度33 %，礦漿pH值為11，氰化鈉用量1 kg/t，浸出時(shí)間24 h。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可知：氰化浸出能夠有效降低尾礦金品位，但是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)尾礦金浸出率明顯低于閉路試驗(yàn)尾礦金浸出率。這說(shuō)明前段工藝磨礦細(xì)度影響后續(xù)氰化浸出指標(biāo)。此外，氰化浸出工藝能夠?qū)ξ驳V中易泥化金、脈石礦物連生金進(jìn)一步回收。若要提高礦石綜合回收率，要在浮選階段實(shí)現(xiàn)能收早收。

3.6? 推薦工藝流程

通過(guò)尼爾森重選、中礦再磨再選、尾礦氰化浸出等試驗(yàn)研究，推薦尼爾森重選—中礦再磨再選—尾礦氰化浸出的聯(lián)合工藝流程，金綜合回收率可達(dá)93.89 %。尼爾森重選可回收礦石中粗粒金，解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)尾礦含顆粒金的技術(shù)難題；中礦再磨可提高載金礦物解離度，提高精礦金品位和回收率，明顯提高選礦指標(biāo)；聯(lián)合工藝可以獲得金品位50.05 g/t、回收率86.03 %的工藝指標(biāo)；尾礦氰化浸出工藝可對(duì)尾礦中易泥化金、脈石礦物連生金、解離度相對(duì)較低的金進(jìn)行再次回收，可獲得7.86 %的回收率。

4? 結(jié)? 論

1）礦石金品位5.92 g/t，含砷0.87 %，含銻0.45 %，金嵌布狀態(tài)復(fù)雜，粒度較細(xì)，需細(xì)磨才能提高其解離度，單一選礦工藝難以獲得理想選礦指標(biāo)。

2）尼爾森重選可回收礦石中粗粒金，解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)尾礦含顆粒金的技術(shù)難題；中礦再磨可提高載金礦物解離度，提高精礦金品位和回收率，明顯提高選礦指標(biāo)。

3）通過(guò)試驗(yàn)確定了該礦石采用尼爾森重選—中礦再磨再選—尾礦氰化浸出的聯(lián)合工藝流程，綜合回收率可達(dá)93.89 %，較現(xiàn)場(chǎng)單一浮選回收率提高30多百分點(diǎn)，獲得了較好工藝指標(biāo)，為現(xiàn)場(chǎng)工藝流程改造提供了可行的技術(shù)方案。

［參 考 文 獻(xiàn)］

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［3］? 陳薇，童雄.某難選金礦石的選礦試驗(yàn)研究［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2008（3）：16-17，34.

［4］? 劉淑杰，代淑娟，張作金，等.國(guó)內(nèi)氰化法浸出金礦中金的研究進(jìn)展［J］.貴金屬，2019，40（2）：88-94.

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Experiment study on dressing of a refractory ore containing arsenic and antimony in Gansu

Zhao Fucai1，Luan Dongwu1，Ding Yubo2，Li Yuxi1，Sang Shenghua2，Ma Pengcheng1

（1.Shandong Guohuan Solid Waste Innovation Technology Center Co.，Ltd.;

2.Gansu Zhaojin Precious Metal Smelting Co.，Ltd.）

Abstract：In response to the low separation index during the on-site flotation process of a refractory ore containing arsenic and antimony in Gansu，a study on ore process mineralogy was conducted.Based on this，experiments were carried out on gravity separation，flotation，regrinding and re-separation of middlings，and cyanide leaching of flotation tailings，ultimately forming a combined process of Nelson gravity separation，middlings regrinding and re-separation，and tailings cyanide leaching.Using this process，the gold grade of the concentrate can reach 50.05 g/t，with a gold comprehensive recovery rate of 93.89 %.Compared to the single flotation process，the gold recovery rate of this combined process has increased by more than 30 %，providing a feasible technical solution for on-site process optimization.

Keywords：arsenic-containing;antimony-containing;refractory gold ore;cyanide leaching;Nelson gravity separation