一、前言
含硫微细浸染型金矿石是我国重要的黄金资源,这种金矿石中细粒金或次显微金呈包裹或浸染状存在于黄铁矿、砷黄铁矿等硫化物中,细磨亦难分离。这些矿物的包裹,阻止了金粒与浸金剂有效接触,妨碍了金的浸出,采用常规氰化法直接氰化,金提取率低于40%,属于极难处理金矿。这类金矿在我国分布较广。采用选矿方法富集载金硫化矿,通过化学预处理后再用氰化法浸金,是目前处理该种矿物常用且有效的方法。因此,选矿回收载金矿物是处理该种矿石的重要环节,是提高金的总回收率的重要保证[1、2]。
本文研究的矿石为贵州某微细粒金矿石,矿石中金主要以微细粒金嵌布于以黄铁矿为主的硫化矿物中,由于黄铁矿具有较好的可浮性,可通过浮选法回收黄铁矿来富集金[3、4]。针对矿石中硅酸盐含量高的特点,进行了详细的探讨试验,提出采用Na2CO3为pH调整剂、Na2SiO3为脉石的抑制剂、CuSO为硫化矿活化剂,丁铵黑药和丁黄药为捕收剂的常规的浮选工艺流程,开展了小型浮选试验浮选,也为该矿的开发提供依据[5、6]。
二、试样及方法
(一)试样
贵州某微细粒金矿床主要含有黄铁矿、毒砂、赤铁矿等金属矿物及石英、白云石、方解石、水(绢)云母、高岭石等脉石矿物,还含有一部分有机质。试样的化学成份分析结果见表1。由试样的化学成份分析结果看,该试样中除Au外,Cu、Pb、Zn等元素均无综合回收利用价值。该矿石中的金矿物主要以自然金形式产出,嵌布于黄铁矿、毒砂等矿物中,黄铁矿是金的主要载体矿物。
表1 试样的化学成份分析结果
(二)试验药剂和设备
试验使用锥型球磨机磨矿,系列单槽和系列挂槽浮选机浮选,试验中水为自来水,2#油为工业纯,其它试验药剂为化学纯。
三、研究结果及讨论
(一)磨矿细度试验
浮选前的磨矿作业,目的是使矿石中的矿物得到解离,并将矿石磨到适宜浮选的粒度。磨矿的最佳粒度,既要能使微细粒硫化矿物最大限度地解离,又要使脉石矿泥的干扰降到最低限度,以此改善细粒硫化矿的浮选效率。为了确定最佳的磨矿细度,使浮选得到较好的指标,将按图1流程及工艺条件进行浮选试验,试验结果见表2。
图1 磨矿细度条件试验流程图
表2 磨矿细度试验结果
由图2可见,随着磨矿细度的增加,金回收率提高。但当超过磨矿细度-0.074mm90%时,金回收率反而降低,因此,确定磨矿细度以-0.074mm90%为宜。
(二)选药剂条件试验
在浮选作业中,影响选别效果的主要因素有pH调整剂、分散剂、活化剂和捕收剂。为了取得最佳操作参数,在磨矿细度-0.074mm90%时,对以上四因素进行正交试验。正交试验选用L9(34)正交表进行设计,试验因素及水平见表3,试验方案设计见表4。
表3 试验因素与水平(g/t)
表4 金粗选正交试验表头设计及试验安排
从表4可以看出,对pH调整剂A而言,分选效率对应的最佳水平是2;对分散剂水玻璃用量B而言,分选效率对应的最佳水平是2,即水玻璃最佳用量是500g/t;对活化剂硫酸铜而言,最佳用量是200g/t;对组合捕收剂而言,最佳用量为丁基黄药80g/t、丁铵黑药40g/t。
以上选择的各因素最佳水平是否合理,还要在已选择的最佳条件下进行验证试验。试验流程见图1。试验结果为粗金精矿产率10.34%,金品位52.63g/t,金回收率82.47%;分选效率为0.364%。表4中9个试验点结果都比这一结果差,这表明最佳条件的选择是可靠的。
(三)浮选闭路试验
在粗选的最佳条件的基础上,进行一粗二精三扫的实验室闭路试验,试验流程如图2所示。试验条件:粗选条件为磨矿细度-0.074mm占90%,碳酸钠用量6000g/t,水玻璃用量500g/t,硫酸铜用量200g/t,丁基黄药用量80g/t,丁铵黑药用量40g/t,2号油30g/t。扫选工条件为:丁基黄药用量40g/t,丁铵黑药用量20g/t,2号油10g/t。扫选Ⅱ:丁基黄药用量30g/t,丁铵黑药用量15g/t,2号油l0g/t。扫选Ⅲ:丁基黄药用量20g/t,丁铵黑药用量10g/t,2号油10g/t。试验结果见表5。
表5 闭路试验结果
图2 浮选闭路试验流程
四、结论
1、通过对该矿的磨矿细度试验和粗选药剂条件的正交试验,确定了该矿粗选的最佳操作条件为:磨矿细度一0.074mm占90%,碳酸钠用量6000g/t,水玻璃用量500g/t,硫酸铜用量200g/t,丁基黄药用量80g/t,丁铵黑药用量40g/t。
2、在粗选的最佳条件基础上进行的实验室闭路试验,可获得金品位48.04g/t,回收率85.63的金精矿,这一结果表明,该矿石中的金可通过浮选法进行回收富集。
参考文献
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[5] 许时.矿石可选性研究[M].北京:冶金工业出版社,1 989.
[6] 朱玉霜,朱建光.浮选药剂的化学原理[M3.长沙:中南工业大学出版社,1987.
作者单位
贵州大学矿业学院(聂光华)
紫金矿冶设计研究院(刘春龙)