某原生金矿原矿品位2.86g/t,矿石工业类型为石英脉型金矿石。可回收的主要有价元素为金。经系统的岩矿鉴定、重砂鉴定、化学物象分析、X衍射分析、光谱分析等手段,发现矿石中金属硫化物主要为黄铁矿,其次有少量的黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝和少量的辉钼矿等;金属氧化物主要有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、针铁矿、钛铁矿;脉石矿物主要有石英、长石、云母、角闪石、高岭土等。矿石中自然金的嵌布形式主要为粒间金、包体金和裂隙金。矿石中自然金大多单独或偶尔与方铅矿、黄铁矿连生,呈细粒或细粒脉状嵌布在方铅矿与脉石、黄铁矿与脉石及脉石矿物粒间中;相当一部分呈细小园粒状、麦粒状,被包裹在黄铁矿及脉石矿物中;还有一部分金嵌布在矿物的裂隙或微裂隙中,裂隙金的形态受裂隙控制,呈不规则粒状;少量包裹于脉石(主要是石英、长石、云母)中,这部分金在磨矿和选矿过程中,难以单体解离和回收。这种原生金矿不宜采用直接浸出工艺流程,需要先进行浮选,以获得较高品位的金精矿和最佳回收率。
一、矿石性质
原矿多元素化学分析结果见表1。根据显微镜下光、薄片鉴定及电子探针和XRD测试结果,该原生金矿中,脉石矿物主要以石英、长石和云母类矿物为主,其次含少量绿泥石、角闪石和透闪石,极少量的绿帘石、黝帘石、碳质、锆石。金主要以自然金形式产出,金的主要载体矿物为黄铁矿,其次为方铅矿。矿石中自然金以粒间金和裂隙金产出,其次以硫化物包裹金产出。
表1 原矿多元素化学分析结果
Au* | S | As | Cu | Pb | Zn | Fe | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | TiO2 | C |
2.86 | 2.96 | 0.001 | 0.13 | 0.09 | 0.12 | 7.68 | 62.03 | 11.54 | 1.62 | 2.06 | 0.46 | 1.21 |
*Au的单位为g/t。
二、试验方案
选矿试样物质组成研究表明,试样中主要金属硫化物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和辉铜矿等,金的嵌布粒度粗细不均匀,但以细粒金为主,金与金属硫化物关系密切。对于这类矿石,适宜采用浮选工艺,将金富集在金精矿中,然后再作进一步处理。本文研究了影响金浮选的主要因素:磨矿细度、浮选浓度、矿浆pH值、捕收剂种类及用量,并进行了实验室闭路流程试验。
三、选矿试验
(一)磨矿细度试验
原矿性质研究表明,载金矿物与脉石矿物的共生关系较为密切,所以磨矿要达到一定的程度,才能使有用矿物单体解离。磨矿细度试验及条件(磨矿细度为变量)见图1,试验结果见图2。
图1 磨矿细度试验流程
图2 磨矿细度试验结果
从磨矿细度试验结果可以看出,对于该矿石磨矿细度太粗和过细对其浮选指标都不理想。根据浮选现象观察和粗精矿品位及回收率变化情况分析,当磨矿细度为-200目含量达65%时,金精矿品位及回收率都较高,故采用此磨矿细度较为合理。
(二)矿浆pH值试验
矿浆酸碱度是影响浮选效果好坏的主要因素之一。本试验采用碳酸钠调整矿浆的pH值,考察不同矿浆pH值对浮选的影响。试验流程及部分条件见图1(碳酸钠用量为变量),试验结果见图3。
图3 矿浆pH值试验结果
图3结果表明,在矿浆pH值8.5(此时碳酸钠用量为1500g/t)下,粗精矿金的品位为22.87g/t,回收率达到93.25%。矿浆pH值的大小,从表面现象上看是影响捕收剂对有用矿物的捕收作用,但实质上是影响矿物表面的电极电位,从而调控捕收剂的有效作用。综合考虑,添加1500g/t的碳酸钠,调整矿浆pH值为8.5条件下进行浮选效果最好。
(三)浮选浓度试验
浮选浓度是影响浮选指标的重要因素之一,过大或过小都对浮选不利。试验流程及选别条件见图1(浓度为变量),试验结果见图4。
图4 粗选浮选浓度试验结果
图4结果表明,浮选浓度为31%时,粗精矿金的品位为22. 7g/t,金的回收率92. 58%。因此,本试验适宜的粗选浓度确定为31%。
(四)捕收剂种类及用量试验
试验保持捕收剂用量60g/t的条件下,分别考察了丁基黄药、Y89、戊基黄药、丁基黄药+丁胺黑药的浮选效果,试验流程及部分条件见图1(捕收剂种类变量),试验结果见表2。
表2 捕收剂种类试验结果
试验结果表明,单一采用常规硫化矿捕收剂丁基黄药,粗选后金品位就可达到22.2g/t,金回收率88.21%。因此,本研究为简化药剂制度、节约成本,选择单一丁基黄药作为捕收剂,同时分别在不同的用量下,按照图1所示的流程及条件(捕收剂为变量)进行试验,试验结果见图5。
图5 捕收剂用量试验结果
最佳药剂制度条件下,进行了一次粗选、三次精选、两次扫选实验室闭路试验,试验流程如图6所示,试验结果见表3。
图6 闭路试验流程
表3 闭路试验结果
结果表明,在试验所确定的最佳工艺条件下,可获得金精矿品位29. 8g/t、回收率为94. 59%的较好指标。
四、结论
原矿性质研究表明,主要载金矿物为黄铁矿等金属硫化物,适宜采用浮选法以获得较高品位、高回收率的金精矿,然后再做进一步提金处理。
通过粗选条件试验,得出了最佳操作条件:磨矿细度-200目65%; pH值调整剂碳酸钠用量1500g/t,相应矿浆pH值为8.5;浮选浓度31%;捕收剂丁基黄药用量60g/t;2#油用量35g/t。
使用单一丁基黄药作为捕收剂,即可获得较好的选矿技术指标,说明该矿选别性能较好。实验室闭路试验,最终获金精矿品位29.8g/t、回收率为94.59%的较好指标。试验结果表明,该矿可以通过浮选达到预先富集的目的。