金银矿选矿（三）

    三、含银矿石的选矿
    （一）银的生产概况
    目前世界白银的年产量在1.1万吨左右,分布在50多个国家和地区。其中年产量在1000吨以上的国家有墨西哥、苏联、加拿大、美国和秘鲁，其产量占世界总产量的60%左右。1975～1983年世界各国的银产量列于表14。
    目前世界白银的矿产储量估计为25万吨(不包括远景储量)。其中储量最多的美国达4.7万吨,占18.8%；苏联4万吨,占16%；墨西哥2.64万吨,占10.5%；澳大利亚2.5万吨,占10%；加拿大2.2万吨,占8.8%；波兰2万吨占8%。这六个国家的白银储量占世界总储量的71.7%。世界上有75～80%的白银是铅、锌、铜、钼和金等矿床的副产品,单独开采白银的矿床仅是少数。

   图7  250升采金船选金工艺流程图

    白银的消耗量，绝大部分用于工业以及银饰和银制品，而用于货币的白银则比过去有很大降低。世界上白银消耗最多的国家是美国、西欧各国和日本。1980年这些国家和地区的消耗量估计达1.04万吨，占资本主义世界消耗总量的86%左右。其中工业用白银占40%，摄影业占39.3%，银饰和银器占17.2%，货币和奖品占2.9%。
    白银的供应主要有两个来源，一个是矿山生产的矿产银，另一个是回收废品等生产的再生银。矿产银只能满足年需要量的70%左右。
    我国的银矿资源很丰富，储量列世界第六位,银产量占世界第七位。国家对白银生产非常重视，制订了优惠政策，正在新建一批以白银为主矿山，如桐柏银矿、陕西银矿等。但目前银产量主要靠黄金矿山和有色金属企业综合回收，其中从铅锌铜矿石中回收的银占70%。今后几年我国的白银产量估计会有较大的增长。
    （二）银的性质、用途及其工业矿物
    银是一种白色金属,具有特殊的柔性、韧性和化学稳定性。银的延展性极好,它可以压成几乎透明的3×10^-5厘米厚的叶片;一克银可拉成近两公里长的细丝。银在各种金属中具有最好的传热和导电性能,其导电率为100,熔点960.5℃。银在地壳中的含量为1×10^-5。在自然界中呈分散状态，主要存在于方铅矿中。
    银在历史上曾作为货币流通，在金融方面起过重要作用；自1839年照像术发明以来，一直离不开银及其化合物；银还是医疗器械、望远镜以及太阳能电池装置的主要材料；银丝用在最灵敏的物理仪器上；各种继电器的重要线接头以及无线电系统的主要部件也都用银制造或焊接；各种自动装置、火箭和潜水艇、计算机和核装置、通讯和信号系统的接头,一般都用银制造；此外，银还用于制造首饰、牙科医疗,以及作为涂料、节省空调能耗方面都有其独特作用。
    在自然界中,银和含银矿物种类相当繁多，特别是在表生条件银还能形成一些次生矿物。银的主要工业矿物见表15。

    （三）含银矿石的分类及其选矿方法
    含银矿石主要分为银金类矿石和铅锌铜伴生银矿石两大类,其产银量占总产量的99%以上。银金类矿石的选矿方法,主要用浮选或氰化法。决定采用浮选或氰化的主要因素是银矿物的组成。当银矿物以辉银矿和自然银为主时，浮选和氰化均可；但当矿石中含有多量深红银矿、淡红银矿、硒银矿等难氰化矿物时，就只能用浮选。浮选与氰化的回收率是有差别的，一般氰化的回收率高。
    铅锌铜伴生银矿石由于其矿物组成较为复杂,共生关系、嵌布特性、以及氧化程度等各不相同，选别效果亦有很大差异,但就选矿方法而言，浮选是普遍采用的方法。总的说来,铅锌铜伴生银矿石的选矿回收率要比银金类矿石低,一般在50~70%之间。
    （四）银金类矿石选矿实例——十里铺银矿
    十里铺银矿位于山东省招远县境内，设计能力100吨/日，现实际生产能力比设计能力高。采用浮选—氰化工艺,生产金锭和银锭。
    1. 矿石性质
    金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及白铅矿、菱锌矿等,含量都不高。铅、锌、铁矿物均严重氧化。主要银矿物为辉银矿×螺状硫银矿,占79.32%，其次为自然银，占20.68%。主要脉石矿物有石英、还有少量长石、绢云母等。
    银矿物中的自然银主要赋存在脉石矿物中及其裂隙处,其量占80.56%，其余主要赋存在闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、铅的硫化矿物与氧化矿物中。而辉银矿×螺状硫银矿主要赋存在金属硫化矿物中,占48.54%,在铅锌氧化矿物中占17.61,在脉石矿物中占33.85%。银矿物与脉石矿物关系密切,尤其是有部分细粒自然银更加明显。自然银比辉银矿×螺状硫银矿嵌布粒度粗些,大于0.037毫米粒级自然银占68.89%，辉银矿-螺状硫银矿占62.55%，在0.037~0.005毫米粒级中，自然银占30.18%，辉银矿-螺状硫银矿占32.73%，角银矿占55.38%。
矿石密度2.72 吨/米³ ，矿石硬度为中等可碎性矿石。
    2. 选矿、氰化工艺
    破碎筛分:两段一闭路流程。一段用400×600毫米颚式破碎机,二段为ф900毫米中型圆锥破碎机与1250×2500毫米双层振动筛组成闭路。给矿最大块度为350毫米，最终产品粒度为25~0毫米，并有洗矿设施。
    磨矿、浮选:ф1500×3000毫米球磨机与ф500毫米单螺旋分级机和旋流器(控制分级)组成一段闭路磨矿流程。旋流器溢流浓度37~39%,细度60%--—200目，矿浆pH值7~8。浮选为一次粗选、两次精选、两次扫选的混合浮选流程,选出混合银精矿，经浓缩、过滤两段脱水脱药，滤饼送氰化车间。
    氰化：混合银精矿的滤饼经调浆由ф900×900毫米球磨机磨至85%-325目,进入三台ф2500×2500毫米搅拌槽进行一次浸出，然后由ф6米浓缩机进行一次洗涤得出贵,浓缩机底流再经ф900×900毫米球磨机再磨至90%-325目后,进入另三台ф2500×2500毫米搅拌槽二次浸出，二次洗涤用ф7米三层洗涤浓缩机,二次洗涤的次贵液返回一次洗涤。氰渣经过滤作为硫精矿外销。一次洗涤所得贵液经45米²真空吸滤槽净化ф700×3000毫米脱氧塔脱氧，20米²板框压滤机锌粉置换得出金银泥。置换得出金银泥。置换贫液返回二段磨矿。
    3. 金银冶炼
    酸洗、烘干：酸洗是以1:2的固液比在搅拌槽中搅拌，硫酸浓度10%,搅拌1小时后加水稀释至固液比为1:5～7,再继续搅拌、洗涤、澄清、弃水。经酸洗后的金银泥送电阴炉烘干，炉温控制在600℃左右，烘干时间6小时 。
    冶炼：选用转炉为熔炼炉。经酸洗、烘干的金银泥，配以30%的硼砂，当金银泥中泥含量高时，适当加入石英粉，经混匀后送至转炉熔炼。每炉熔炼时间48小时，炼出金银合质金铸成阳极板(500×500×10毫米)，送电解精炼分离金和银。炉渣堆存，再经破碎、磨矿用重选方法回收金银。
    电解及精炼：电解槽由塑料板焊制。电解槽尺寸（长×宽×高）1000×700×1000毫米。电解槽分为两组，每组5槽，每槽安设7块550×550×3毫米不锈钢阴极板，6块500×500×10毫米合质金阳极板，极板间距70毫米。每组电解槽装硝酸银电解液2.5米³，含银5克/升，硝酸浓度2当量；电解电压1伏,电流80安。电解得出的金粉、银粉经过蒸馏水洗涤后，用坩埚进行精炼，铸成金条和银锭。
    电解废液处理：电解废液排至废液池，加入适量的氯化钠生成氯化银沉淀，并加入碳酸钠送至坩埚精炼同收银。在尾液中用铁回收铜，尾液经石灰中和后排至尾矿池。
    选冶生产工艺流程见图8。
    4. 选冶生产技术指标（见表16）
    （五）铅锌铜伴生银矿石的选矿
     根据地质调查资料,我国银矿主要伴生在铜、铅、锌的各种热液充填交代型矿床、接触交代型矽卡岩矿床、层状或似层状型矿床、黄铁矿型和硫化铜镍矿床中,据初步统计,银伴生在铅锌矿床中的占57.4%、在铜矿床中的占34.9%、在石英脉状矿床中占1.7%，其他占6%。[next]
    目前对铅锌铜伴生银矿石的选矿，一般是按其主金属的工艺条件和药剂制度进行选别，并不选出单一银精矿，通常是将银富集于铅、锌、铜精矿中，然后通过冶炼回收。但在冶炼过程中,铅精矿中的银随主金属进入粗铅；铜精矿中的银进入冰铜，其回收工艺简单，成本低，回收率高。而锌精矿中的银，无论是采用火法还是湿法工艺，均进入渣中,用烟化法回收工艺复杂，成本高，回收率低。因此，选矿应尽量将银富集于铅、铜精矿中。
    1. 铅锌铜矿石中银矿物的赋存状态及特性

图8    十里铺银矿选冶工艺流程图

    银主要呈独立的银矿物形式存在。银与硫、铜、铅、锡、锑、碲、硒、砷等元素形成的各种化合物在各种矿床中出现,常见的有：辉银矿" 螺状硫银矿、辉铜银矿、深红银矿、脆银矿、淡红银矿、硫锑铜银矿、硫锑铅银矿、辉锑铅银矿、碲银矿、硒银矿等。有小部分银呈单质矿物赋存在矿石中，如自然银。还有少部分银在矿石中没有独立的形态,而是在其他矿物的晶格中形成类质同象,如银金矿、银黝铜矿等。银以各种不同的矿物形态赋存在各种不同类型的铅锌矿或含铜铅锌黄铁矿中。
    各种银矿物与铅、锌、铜等硫化矿物紧密共生，并多呈微细粒嵌布，其粒度几乎都在0.04毫米以下，绝大多数银矿物的粒度为0.04~0.02毫米,最细者只有0.001毫米,颗粒微细的银矿物以连生体、包裹体、显微体等形式分布在方铅矿、闪锌矿、硫化铜矿物中。在浮选过程中，那些与银矿物关系密切的硫化矿物便成为其载体，将银富集到各种精矿产品中。因此，银矿物的赋有状态、嵌布特性对银的综合回收有重大影响。
    2. 提高铅锌铜矿石中银回收率的实践
    近年来,由于白银需要量的迅速增加和银价的上涨，引起了人们对铅锌铜多金属硫化矿伴生银综合回收的广泛重视。为了取得选矿综合回收的最佳技术经济指标,人们加强了银矿物工艺学的研究，不断改进选矿工艺流程和药剂制度,使铅、锌、铜等硫化矿的选矿指标保持在原水平或有所提高的基础上,伴生银的回收率由30~50%提高到60～80%,伴生银的产量和综合回收技术水平有了较大的提高。
    （1）改革磨矿工艺、提高磨矿细度是提高伴生银回收指标的主要措施之一。各种银矿物在铅锌铜多金属矿中多呈微细粒嵌布，紧密共生，现有的磨矿条件多是从回收铅锌铜硫化矿物的角度考虑的，难以使银矿物充分单体解离。为了提高伴生银的回收指标，必须改革原有磨矿工艺，提高磨矿细度。当然磨矿工艺流程和细度的选择，既要考虑技术的可能性和工艺的科学性，更要考虑经济上的合理性。目前已有些选厂在技术条件可能的情况下提高了磨矿细度,使各项指标均有提高。例如：八家子铅锌矿原矿由一段磨矿改为两段磨矿，磨矿细度由65%提高到80%-200目，银总回收率提高3.61%；栖霞山的磨矿细度由55%提高到65%-200目,银回收率提高1.24%,铅回收率提高3.37%。有些选厂增加了铜铅或铅中矿再磨,如水口山铅锌矿将铅浮选回路中的粗扫选和精扫选的泡沫分级再磨后返回铅粗选作业，可使伴生金银的回收率分别提高6.23%和3.40%，同时铅锌选矿指标也得到了提高。佛子冲铅锌矿河三分矿,采取了铜铅混选、中矿再磨,使铅、锌、银回收率分别提高3.99%、2.31%和4.71%,铅精矿含锌由5.15%下降到4.50%。
    （2）采用无氰或微氰工艺。在浮选工艺流程中,不用或少用对银矿物或载体矿物有抑制作用的氰化物,对伴生银的回收有利。例如西林铅锌矿,选矿取消了原用的氰化物并减少一半以上的石灰用量,铅精矿中银的回收率达到71.6%,比少氰(10克/ 吨)和多氰(150 克/ 吨)浮选时分别提高5.6%和10.99%,而银在尾矿中的损失分别降低3.67%和11.83%。又如栖霞山铅锌矿，1979年采用了预先脱除易浮矿物、无氰浮选工艺，使铅精矿中银的回收率提高了5%左右，同时铅锌硫的回收率均有不同程度的提高。八家子铅锌矿于1979年将浮选工艺流程由有氰工艺改为微氰工艺,氰化物用量由300克/ 吨降低到3~5克/ 吨，使伴生银的回收率由37%提高到52%,同时低品位的铜也得到了回收，并解决了尾矿水的污染问题。总之，采用无氰或微氰工艺，对提高银的综合回收指标有利，这一工艺受到广泛重视，已有60%以上的铅锌铜矿山应用，并取得较好的效果。
    （3）增加捕收剂种类及多种捕收剂配合使用。过去，我国铅锌多金属硫化矿的浮选，常用的捕收剂是黄药(乙基、丁基)和黑药（25号、31号）。近年来，丁基铵黑药已逐渐成为铅锌多金属硫化矿浮选的主要捕收剂之一。它不但具有较好的选择性，而且还显示出对银矿物具有较强的捕收能力。另外，采用丁基铵黑药与黄药、乙硫氮、酯类等多种捕收剂配合使用对伴生银和铅锌等选矿指标的提高具有较好的效果。在浮选实践中已得到普遍应用。例如：八家子铅锌矿，铜铅混选作业采用丁基铵黑药取代31号黑药，银总回收率提高6.75%；香夼铅锌矿以丁基铵黑药和苯胺黑药1:1的比例混合使用，在自然pH值的条件下，进行铜铅混选，伴生银的总回收率提高了21%，铜的回收率亦有提高：西林铅锌矿，1980年开始在低碱度下使用丁基铵黑药，并采用了硫酸锌、碳酸钠抑锌浮铅的工艺流程,使银在铅精矿中的回收率提高10.99%，同时金也得到了部分回收。
    （4）改进选矿工艺流程。选矿工艺流程的选择，既要考虑到主金属铅、锌、铜的高选别指标,又要兼顾伴生银的综合回收，使有用矿物均得到最大限度地回收。对含银的铅锌多金属硫化矿，如果单从伴生银的嵌布特性考虑，采用混合浮选或部分混合浮选流程，有利于伴生银的综合回收。但浮选流程的确定是由各种因素决定的,矿石性质是依据。因此各选厂应经过试验，反复生产实践,逐渐改进现有流程。目前,处理铅锌矿或铅锌黄铁矿类型的选厂，有采用以铅为主的等可浮工艺流程，如东波有色矿野鸡尾选厂、黄沙坪铅锌矿等；也有采用优先浮选工艺流程，如凡口铅锌矿、孟恩套力盖、银山铅锌矿、东波有色矿柴山选厂等；水口山铅锌矿则采用优先选铅、锌硫混选—分离的工艺流程。处理铜铅锌黄铁矿类型的选厂，是以部分混选—分离或部分混选—优先的工艺流程为主。前者如八家子、栖霞山、香夼铅锌矿等；后者如铜山岭有色矿、佛子冲铅锌矿河三分矿等。小铁山铅锌矿则是全浮选流程。生产实践表明，根据矿石性质改变工艺流程，有利于选矿综合回收指标的提高。[next]
    3. 目前国内主要铅锌铜多金属硫化矿回收银的概况（见表17）。