摘要：遼寧某金礦石礦物組成相對復(fù)雜，原礦金品位為2.90 g/t，其中金礦物粒度細(xì)小，且含有較多的碳及易浮選的脈石礦物。該金礦石的金屬礦物以黃鐵礦和毒砂等為主；礦石內(nèi)富含片狀礦物，如絹云母、白云母、黑云母及石墨，這些因素對金礦物的回收造成了不利影響。金礦物形態(tài)為自然金，粒度較細(xì)，多以粒狀形態(tài)嵌布在黃鐵礦中及黃鐵礦與脈石礦物粒間，僅有少量嵌布于脈石礦物之中。為提升精礦品位，選用SK-503作為活化劑，丁基黃藥與SK-9011作為金組合捕收劑，2號油作為起泡劑，工藝流程為一段磨礦至-0.075 mm占比達(dá)到93 %，進(jìn)行一次粗選、金粗精礦分級再磨（再磨細(xì)度-0.038 mm占比98 %）、兩次精選及兩次掃選。閉路試驗(yàn)所得金精礦金品位提升至25.89 g/t，金回收率達(dá)到88.25 %，有效提升了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：金礦；浮選；捕收劑；磨礦細(xì)度；分級再磨;工藝礦物學(xué);細(xì)粒級

中圖分類號：TD952""""""""" 文章編號：1001-1277（2024）12-0080-04

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20241215

引 言

金礦物在自然界中通常以獨(dú)立礦物、類質(zhì)同象及顯微包裹體的形式吸附于其他礦物之中或其表面，其中，黃鐵礦是金主要載體礦物［1-3］。遼寧某金礦石，金主要賦存于黃鐵礦，少量賦存于砷黃鐵礦中。該礦石的顯著特點(diǎn)為載金礦物與脈石礦物之間嵌布關(guān)系錯綜復(fù)雜，嵌布粒度粗細(xì)不均，且脈石礦物存在顯著的泥化現(xiàn)象。生產(chǎn)現(xiàn)場采用丁基黃藥作為捕收劑，碳酸鈉與石灰作為調(diào)整劑，硫酸銅作為活化劑，一次粗選、兩次精選、兩次掃選的工藝流程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年1—12月，實(shí)際累計(jì)金精礦品位達(dá)到19.88" g/t，金回收率為87.20 %。然而，該金礦石在生產(chǎn)過程中面臨礦漿泥化嚴(yán)重、生產(chǎn)指標(biāo)波動大、金品位偏低等亟待解決的問題。本文在深入研究原礦工藝礦物學(xué)的基礎(chǔ)上，通過一系列浮選試驗(yàn)，優(yōu)化了工藝流程和藥劑制度，有效提升了金精礦品位，達(dá)到了預(yù)期試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

1 礦石性質(zhì)

該金礦石礦物組成較復(fù)雜，礦物種類較多，金屬礦物主要為黃鐵礦和毒砂等，非金屬礦物有石英、絹云母、白云母、碳酸鹽礦物、石墨等。礦石中片狀礦物較多，如絹云母、白云母、黑云母及石墨等，影響硫化礦物的浮選。礦石中金礦物為自然金，粒度較細(xì)，可觀察到的自然金均屬細(xì)粒級和微粒級，未見中粒級以上自然金。 自然金多以粒狀嵌布在黃鐵礦中和黃鐵礦與脈石礦物粒間，少量嵌布在脈石礦物中。嵌布在脈石礦物中的自然金因粒度細(xì)小而較難解離出來，易損失在尾礦中。礦石中的銀礦物為自然銀，粒度細(xì)小，均屬細(xì)粒級和微粒級，未見中粒級及以上的自然銀，且多以粒狀、麥粒狀嵌布在脈石礦物中，其次嵌布在黃鐵礦中，少量嵌布在黃鐵礦與脈石礦物粒間。金、銀礦物嵌布特征見圖1，原礦化學(xué)成分分析結(jié)果見表 1。

由表1可知：原礦金品位為 2.90 g/t，為主要回收金屬元素，銀品位為 39.70" g/t，可作為伴生金屬回收；碳主要為石墨，會影響金的回收效果。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

目前，針對含碳含金黃鐵礦可采用的浮選原則流程包括不脫碳浮選工藝流程、煤油脫碳浮選工藝流程及快速浮選工藝流程等［4-5］。針對礦石性質(zhì)，前期開展了探索試驗(yàn)，脫碳浮選工藝流程獲得的金精礦金品位23.92 g/t，尾礦金品位0.432 g/t，金損失率為11.45 %；碳精礦中金品位3.30 g/t，金回收率6.31 %，這部分碳精礦處理困難，因此選擇不脫碳浮選工藝流程，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了條件試驗(yàn)，考察礦漿pH、活化劑用量、捕收劑種類、磨礦細(xì)度等因素對浮選指標(biāo)的影響，確定了最佳藥劑制度和選礦工藝流程。

2.1 礦漿pH試驗(yàn)

適宜的礦漿pH可以為浮選藥劑和目的礦物相互作用創(chuàng)造良好的浮選條件，并消除其他不利影響，從而達(dá)到目的礦物與其他礦物最佳分選效果［6-8］。試驗(yàn)采用一次粗選工藝流程，在磨礦細(xì)度-0.075 mm占比93 %，捕收劑丁基黃藥＋SK-9011用量為140 g/t+60 g/t，起泡劑２號油用量為 40 g/t，活化劑SK-503用量為150 g/t條件下，使用石灰及碳酸鈉調(diào)整礦漿pH，考察礦漿pH對浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可知：在碳酸鈉用量500 g/t條件下，隨著石灰用量增加，礦漿pH提高，金粗精礦產(chǎn)率降低，金品位先提高后下降；當(dāng)?shù)V漿pH值為9.5時(shí)，金粗精礦金品位為12.19 %，金回收率86.92 %；當(dāng)石灰用量超過2 500 g/t時(shí)，金回收率降低，這是因?yàn)榈V漿pH過高會抑制黃鐵礦浮選。綜合考慮，確定礦漿pH值為9.5，此時(shí)石灰+碳酸鈉用量為2 500 g/t+500 g/t。

2.2 活化劑用量試驗(yàn)

SK-503是一種良好的金礦物活化劑，其分子中含有銅離子和銨離子，可增強(qiáng)硫化礦物表面對捕收劑的吸附能力，提高載金礦物可浮性。試驗(yàn)采用一次粗選工藝流程，在磨礦細(xì)度-0.075 mm占比93 %，pH調(diào)整劑碳酸鈉+石灰用量為500 g/t+2 500 g/t，捕收劑丁基黃藥＋SK9011用量為140 g/t+60 g/t，起泡劑２號油用量為 40 g/t條件下，考察活化劑SK-503用量對浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可知：隨著活化劑SK-503用量增加，金粗精礦中金回收率呈逐漸升高趨勢，這是因?yàn)榛罨瘎㏒K-503中含有銅離子、銨離子，有效活化了黃鐵礦，提高了金回收率。當(dāng)活化劑SK-503用量為400 g/t時(shí)，金粗精礦中金回收率為 88.52 %； 繼續(xù)提高活化劑SK-503用量，金回收率變化不大，而金品位明顯下降。綜合考慮，活化劑SK503用量400 g/t為宜。

2.3 捕收劑種類試驗(yàn)

捕收劑的選擇是提高金浮選指標(biāo)的關(guān)鍵，丁基黃藥是金浮選的常用捕收劑，捕收能力較強(qiáng)。在磨礦細(xì)度-0.075 mm占比93 %，pH調(diào)整劑碳酸鈉+石灰用量為500 g/t+2 500 g/t，起泡劑２號油用量為40 g/t，活化劑SK-503用量為400 g/t，捕收劑用量為200 g/t的條件下，考察丁基黃藥、丁基黃藥+SK-9011、丁基黃藥+丁銨黑藥和異戊基黃藥對浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖 3。

由圖3可知：使用丁基黃藥+SK-9011作捕收劑，金粗精礦的金回收率最高，為88.52 %;各捕收劑對金粗精礦的金品位影響不大。組合藥劑可以發(fā)揮各種捕收劑的協(xié)同作用，SK-9011含有對金、銀礦物捕收力強(qiáng)的基團(tuán)，有利于提高金回收率，獲得更好的選別效果。綜合考慮，確定金捕收劑為丁基黃藥+SK-9011。

2.4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度是影響浮選金及金載體礦物指標(biāo)最主要的因素之一［9-11］。根據(jù)金及金載體礦物嵌布粒度特征，將礦石磨至適宜有用礦物浮選的粒度，使礦石中的金及黃鐵礦單體解離，才能取得較優(yōu)的浮選指標(biāo)［12-15］。試驗(yàn)采用一次粗選工藝流程，在pH調(diào)整劑碳酸鈉+石灰用量為500 g/t+2 500 g/t，捕收劑丁基黃藥＋SK-9011用量為140 g/t+60 g/t，起泡劑２號油用量為 40 g/t，活化劑SK-503用量為400 g/t條件下，考察磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知：隨著磨礦細(xì)度增加，金粗精礦中金回收率呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，金品位持續(xù)上升。 磨礦細(xì)度-0.075 mm占比93 % 時(shí)，金粗精礦中金回收率達(dá)到88.52 %，金品位為12.11 g/t； 繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，金回收率下降。 綜合考慮，選定磨礦細(xì)度為-0.075 mm 占比93 %。

2.5 金粗精礦分級再磨精選試驗(yàn)

試驗(yàn)采用一次粗選工藝流程，在磨礦細(xì)度為-0.075 mm占比93 %，pH調(diào)整劑碳酸鈉+石灰用量為500 g/t+2 500 g/t，捕收劑丁基黃藥＋SK-9011用量為140 g/t+60 g/t，起泡劑２號油用量為 40 g/t，活化劑SK-503用量為400 g/t的條件下進(jìn)行精選試驗(yàn)。金粗精礦不再磨經(jīng)二次精選后的金精礦品位為22.70 g/t，金粗精礦再磨經(jīng)二次精選得到的金精礦品位為24.10 g/t，精礦品位略有提高，金粗精礦再磨效果不明顯。對金粗精礦進(jìn)行粒度分析，結(jié)果見表4。

由表4可知：金粗精礦以-0.038 mm粒級為主，產(chǎn)率為66.38 %，金分布率為85.86 %；-0.038 mm粒級的金品位相對較高，+0.038 mm粒級的金品位低于細(xì)粒級，說明+0.038 mm粒級中金多以連生體和包裹體形式存在。分級后+0.038 mm粒級再磨，可提高金礦物的單體解離度，因此試驗(yàn)確定采用金粗精礦分級再磨工藝流程。

金粗精礦分級再磨試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可知：隨著再磨細(xì)度的增加，金精礦的金品位、金回收率均呈上升趨勢；再磨細(xì)度為-0.038 mm占比98.10 %時(shí)，金精礦的金品位為27.21 g/t、金回收率為62.56 %。試驗(yàn)確定再磨細(xì)度為-0.038 mm占比98.10 %。

2.6 閉路試驗(yàn)

閉路試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知：經(jīng)過一次粗選、金粗精礦分級再磨、兩次精選、兩次掃選的工藝流程，最終可獲得金精礦金品位25.89 %、金回收率88.25 %的選別指標(biāo)，與現(xiàn)場生產(chǎn)指標(biāo)相比，金品位提高了6.01百分點(diǎn)，金回收率提高了1.05百分點(diǎn)，伴生銀也得到了綜合回收，為企業(yè)增加了效益。

3 結(jié) 論

1）遼寧某金礦石礦物組成復(fù)雜，礦物種類多，金屬礦物含量較低。原礦金品位2.90 g/t，金礦物粒度較細(xì)，碳及易浮脈石礦物含量較多。

2）礦石中含有脈石礦物石墨和絹云母等，由于易泥化、易浮的特性，對提高金精礦質(zhì)量會造成較大影響。自然金粒度細(xì)小，所見到的自然金均屬細(xì)粒和微粒級，且以粒狀、麥粒狀嵌布在黃鐵礦中和黃鐵礦與脈石礦物粒間，少量分布在脈石礦物中。分布在脈石礦物中的自然金因粒度細(xì)小而較難從脈石中解離出來，易損失在尾礦中。

3）一段磨礦細(xì)度-0.075 mm占比93 %，采用一次粗選、金粗精礦分級再磨（再磨細(xì)度-0.038 mm占比98 %）、兩次精選、兩次掃選的工藝流程，可以獲得金精礦金品位25.89 g/t、金回收率88.25 %的選別指標(biāo)。

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Experimental study on improving the grade of a gold concentrate in Liaoning

Abstract：The ore mineral composition of a gold mine in Liaoning is relatively complex，with a raw ore gold grade of 2.90 g/t.The gold minerals are fine-grained and associated with significant amounts of carbon and floatable gangue minerals.The metallic minerals in the ore are primarily pyrite and arsenopyrite.The ore is rich in flaky minerals such as sericite，muscovite，biotite，and graphite，which adversely affect gold recovery.Gold occurs mainly as native gold with fine granularity，primarily embedded in pyrite and between pyrite and gangue minerals，with only a small fraction distributed within gangue minerals.To improve the grade of gold concentrate，SK-503 was selected as an activator，while butyl xanthate and SK-9011 were used as combined collectors for gold.No.2 oil was employed as the frother.The process involved a single-stage grinding with grinding fineness of -0.075 mm accounting for 93 %，followed by once roughing.The roughing concentrate was classified and re-ground （second-stage grinding with grinding fineness of -0.038 mm accounting for 98 %），then subjected to two-stage cleaning and two-stage scavenging.The closed-circuit test resulted in a gold concentrate with a grade of 25.89 g/t and a gold recovery rate of 88.25 %，effectively enhancing the economic benefits of the enterprise.

Keywords：gold ore;flotation;collectors;grinding fineness;classification and regrinding;process mineralogy;fine-grained