高碳微细粒复杂金矿石选矿工艺研究.pdf

2 0 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第4 期 高碳微细粒复杂金矿石选矿工艺研究 张水旺，黎清林，冯勇 黔西南金龙黄金矿业有限责任公司，贵州安龙5 5 2 4 0 0 摘要原矿含有大量有机碳，金赋存状态复杂，属低品位原生金矿石。本选矿工艺采用优先浮碳。消除有害元 素再选金，浮选尾矿氰化浸出的工艺流程，使难选金避免走原矿焙烧浸出的高投资、高成本运营的选矿工艺流程，综合 回收率8 6 ．6 7 ％。 关键词有机碳；微细粒复杂金矿；浮选；浸出 中图分类号T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 0 0 4 - 0 0 2 0 - - 0 5 被誉为中国金洲的贵州黔西南，黄金储量丰 富，但金的赋存状态极为复杂。该地区的大型黄金 矿山企业大部分采用原矿焙烧或原矿高温氧化浸出 流程，使得企业投资、选矿运营成本过高。金龙黄 金矿业有限责任公司地处黄金洲的西南，距其它大 型黄金企业6 0 余公里，是中国黄金集团控股企业。 该矿始建于2 0 世纪9 0 年代初，采用氧化矿氰化浸 出流程，由于氧化矿资源枯竭，原生矿开发迫在眉 睫。多年来已有多家研究院所对该矿石进行选矿试 验研究，但浮选回收率均低于4 0 ．0 0 ％。最终推荐 原矿焙烧、焙渣浸出的工艺流程。 针对该矿石特点，采用优先浮碳，除掉有害杂 质，然后浮金，浮选尾矿氰化浸出的试验工艺流 程，综合回收率8 6 ．6 7 ％，并接近原矿焙烧浸出的 表1 T a b l e1 回收效果。 1原矿性质 该矿石为蚀变硅化灰岩角砾岩和黏土岩角砾岩 金矿，矿石中载金矿物分散，既有硫化物、氧化 物、有机物载金，也有脉石矿物载金，其中硫化物 载金仅为1 6 ．8 ％，其它矿物载金占8 3 ．2 ％。矿石中 金的嵌布粒度极细，显微镜下无一粒自然金，并交 叉在各矿物裂缝中。矿物中主要金属矿物为金、黄 铁矿，次为铁，少量锑、砷等。脉石矿物有石英、 碳质、有机碳、玉髓、黏土矿物，次为方解石、白 云石、萤石、地开石、蒙脱石、石膏，偶而出现较 少的胶磷矿、磷灰石、萤钾铁钒等。原矿化学多元 素分析结果见表1 。 原矿化学多元素分析结果 T h em u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eo r e％ 成分A u A g 璺呈兰 垒竖皇竺垒 竺璺 旦竺壁1 2 ．6 8O ．0 60 ．O l0 ．0 0 2O ．1 72 ．1 60 ．1 33 ．9 46 5 - 3 34 ．5 91 2 ．3 l0 ．1 0 质量分数2 ．1 0 9 ／t1 ．8 0 9 ／t 由表1 得知，矿石中有机碳含量高达2 ．6 8 ％， 在浮选作业中有机碳不但对药剂有强烈的吸附作 用，而且有机碳对药剂的吸附速度远高于矿物与药 剂的作用时间，给浮选造成困难，精矿品位也难以 提高。 2 选矿工艺研究 原矿用实验室颚式破碎机破碎后盘磨碎至2 m m ， 收稿日期2 0 1 0 - 0 1 2 6 作者简介张水旺 1 9 5 8 一 ，男，陕西潼关人，技师。 缩分取样化验并加权平均得原矿品位为2 ．1 8 9 ／t 。 2 ．1 有机碳的处理 该矿石中的碳性脆，易过磨泥化，且有机碳在 自然中吸附矿石中的金。在选矿过程中有机碳会对 浮选药剂产生大量吸附，造成选矿药剂量消耗过 大，试验中选定药剂量要大。未除碳磨矿细度为 一7 4 1 x m 含量占9 5 ％的条件下，捕收剂选用丁基黄 药和丁基铵黑药，捕收剂用量低值取4 5 0 ∥t 进行浮 万方数据 2 0 1 0 年第4 期张水旺等高碳微细粒复杂金矿石选矿工艺研究 2 1 选选金，药剂变量试验结果如表2 所示。 表2捕收剂变量试验结果 T a b l e2 T e s tr e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g e ％ 由试验得知，即使组合捕收剂用到8 5 0 9 l t ，回 收率和精矿品位都不高，说明有机碳在浮选过程中 干扰过大，须先除碳为选金减少干扰。试验中，丁 基铵黑药用量5 0 加时，浮选起泡良好，无需加起 泡剂。 优先浮碳药剂采用煤油、松醇油，工艺流程如 图1 。 原矿 碳精矿中矿尾矿 图1 浮碳工艺流程 F i g ．1 T h et e s tf l o w s h e e to ff l o t a t i o nc a r b o n 2 ．2 浮碳条件试验 有机碳性脆易过磨，泥化的有机碳比表面积增 大，在金浮选矿浆中会增大药剂吸附力，从而起更 大的破坏作用，所以磨矿细度是关键。 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 磨矿细度试验药剂采用浮碳常规药剂煤油、松 醇油，用量随浮选泡沫而定。 浮碳磨矿细度对照表3 。 由表3 得知，磨矿细度一7 4 斗m 含量占7 0 ％时， 碳尾矿反而升高。说明碳在一7 4 斗m 占7 0 ％细度时 已产生泥化，磨矿细度控制在一7 4 m 含量占5 5 ％为 宜，同时也符合常规一段磨矿分级细度。 表3磨矿细度变量浮碳结果 T a b l e 3T h et e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s s v a r i a b l e i nf l o a t i n gc a r b o n ％ 2 ．2 ．2 煤油、松醇油用量试验 由于碳的密度小，加入少量煤油就能将其浮 起，再加松醇油就出现冒槽现象，由试验中得知， 煤油用量7 0 趴为宜，无需加起泡剂。 2 ．2 ．3 醇类捕收剂用量试验 在自然p H 条件下，选用醇类M I B C 作碳的组合 捕收剂，磨矿细度一7 4 斗m 占5 5 ％，煤油用量7 0 矾， M I B C 变量，捕收剂M I B C 使用对比试验结果见表4 ， M I B C 用量试验结果见图2 。 表4浮碳捕收剂M | B C 使用对比结果 T a b l e4 T e s tr e s u l t so ff l o a t i n gc a r b o nc o l l e c t o rM IB C ％ 堡 得 娶 匿 奄 螵 毽 堡 趟 罐 谨 M I B C 用量／ s t 4 图2M I B C 用量试验结果 F i g ．2 T h et e s tr e s u l t so fM I B Cd o s a g e 由表4 看出加入M I B C 碳的回收率有所增加。 由图2 可得出，随着醇类捕收剂用量的增加， 碳的回收率随之增大，当加到8 0 趴时，回收率不 再增高，综合考虑，选用醇类捕收剂用量为7 5 趴 为宜。 在整个选碳作业中，碳的回收率并不高，可能 由于碳与黄铁矿或其它矿物共生或连生状态有关。 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第4 期 碳浮选试验结果见表5 。 表5碳浮选试验结果 T a b l e5T h et e s tr e s u l t so ff l o a t i n gc a r b o n％ 2 ．3 碳尾矿浮金试验 金浮选流程见图3 。 原矿 精矿中矿尾矿 图3 金浮选试验流程 F i g ．3 T h et e s tf l o w s h e e to fg o l df l o t a t i o n 2 ．3 ．1 磨矿细度试验 由于该矿石金的嵌布粒度极细，磨矿要达到一 定程度才能使有用矿物单体解离，磨矿细度下限采 用一7 4 斗m 含量占8 0 ％。捕收剂用量采用未浮碳浮 金用量，丁基黄药6 0 0 9 ／t ，丁基铵黑药5 0 趴，石灰 作调整剂，p H 8 ，结果见表6 。 表6碳尾矿磨矿试验结果 T a b l e 6T h et e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s si n c a r b o nt a i l i n g s％ 由试验结果得知，磨矿细度在一6 5 1 上m 含量占 9 0 ％时效果最佳，这也是该矿石金的嵌布粒度特征 所在，确定磨矿细度为一6 5 1 x m 含量占9 0 ％。 2 ．3 ．2 调整剂试验 由于该矿石浮选难度大，在试验中尽可能把药 剂加入磨机中，以优化选矿过程。为降低选矿成 本，用石灰与碳酸钠作对比试验，以期在选金作业 中使用价低的石灰作调整剂，调整剂加入磨机中， p H 值调整为8 ，磨机中同时加入丁基黄药3 0 0 9 ／t ， 浮选中再加丁基黄药3 0 0 9 ／t 和丁基铵黑药5 0 趴， 磨矿细度一6 5 t r m 占9 0 ％。碳酸钠、石灰对比试验 见表7 。 表7碳酸钠与石灰试验结果 T a b l e 7T h et e s tr e s u l t so fs o d i u mc a r b o n a t ea n d l i m ec o m p a r i s o n ／ g t 。1 由试验结果得知，碳酸钠优于石灰，说明碳酸 钠对金的表面有较强的清洁作用和对黄铁矿的活化 作用[ 1 ‘，确定碳酸钠为调整剂，丁基铵黑药既是 捕收剂，又有起泡作用。试验中按5 0 9 ／t 添加出现 冒槽现象，丁基铵黑药用量调整为2 0 趴。 2 ．3 ．3 捕收剂试验 按选矿常规，在复杂矿石选矿中，多用组合捕 收剂，以取长补短，优化选矿过程。戊基黄药选择 性强，作用时间长[ 2 J ，与丁基黄药按1 1 比例， 磨矿细度为- - 6 5 p , m 占9 0 ％，碳酸钠 调整p H 值为8 ， 戊基黄药加入磨矿机中，丁基黄药和丁基铵黑药加 入浮选中，对比试验结果如表8 所示。 表8组合捕收剂试验结果 T a b l e8 T h et e s tr e s u l t so fc o m b i n e dc o l l e c t o r s ％ 丁基黄药 戊基黄药 精矿 4 ．8 01 3 ．6 0 7 2 ．9 6 丁基铵黑药2 5 0 2 5 0 2 0 尾矿9 5 ．2 00 ．6 42 7 ．0 4 试验中，曾把组合黄药总用量降至4 0 0 9 ／t ，尾 矿品位与总用量6 0 0 9 ／t 相近，但指标不稳定，故组 合黄药总量定为5 0 0 9 ／t ，戊基黄药的加入，不但提 高了选矿指标，而且药剂用量也有所下降。 2 ．3 ．4 活化剂试验 原矿性质鉴定表明，金的载体大部分为脉石或 单体金，使用硫化钠对其进行硫化，有助于金的回 收，由于硫化钠作用时间短须分段加入，磨矿细 度一6 5 t r m 9 0 ％，磨矿中加入N a z C O ， p H 8 ，戍基黄 万方数据 2 0 1 0 年第4 期张水旺等高碳微细粒复杂金矿石选矿工艺研究 2 3 药2 5 0 9 ，t 和硫化钠；浮选中加入丁基黄药2 5 0 9 ／t 、 硫酸铜4 0 0 9 ／t 及硫化钠，硫化钠变量试验结果 见图4 。 堡 吾5 L 莩 回 删 f 7 3 、 毡 罐 铺 硫化钠用量， g t - 1 图4 硫化钠用量试验结果 F i g ．4 T h eT e s tR e s u l t so fS o d i u mS u l p h i d eD o s a g e 由试验结果得知，硫化钠用量以4 0 0 ∥t 为宜 磨矿q p 力Ⅱ．K 3 5 0 9 ／t ，浮选中加入5 0 新。 硫酸铜在选矿试验中指标不稳定，为确保选矿 效果，加入4 0 0 9 ／t 为最佳。 2 ．4 浮选最终尾矿氰化浸出试验 由于该矿石特性复杂，在实际生产中难以把 握，稍有操作失误，将造成金属流失。经过浮选作 业后，尾矿中有机碳降至0 ．1 l ％一0 ．1 7 ％，已达到基 本浸出条件。同时，有机碳又经过煤油、松醇油的 选别过程，降低了它应有吸附活性[ 3 】。氰化浸出 结果如表9 所示。 表9浮选尾矿氰化浸出结果 T a b l e9T h et e s tr e s u l t so ff l o t a t i o nt a i l i n g sc y a n i d e l e a c h i n g／ g t 。1 名称浸出原矿金品位 甭F 1 丽一 浸出尾矿金品位浸出率／％ 0 ．2 84 1 ．6 7 由试验结果得知，调整p H 值为l O ，氰化钠用 量为3 k 趴条件下，从浮选尾矿中可回收4 1 ．6 7 ％的 金，使资源得到充分利用，同时，浸出流程也可以 起到对金浮选尾矿的把关作用。 3 综合条件试验 综合条件试验流程如图5 。 从综合条件试验结果中可看出，采用一段磨矿 至一7 4 1 x m 含量占5 5 ％，经过一次粗选、一次精选、 一次扫选，获得碳金混合精矿，其中产率为2 ．2 6 ％。 金5 ．5 0 虮，碳回收率5 1 ．4 9 ％。通过优先浮碳改善 了浮金条件，然后二段磨矿至一6 5 1 上m 含量占9 0 ％， 原矿 金精矿中矿载金碳尾矿 图5 综合条件选矿试验流程 F i g ．5 T e s tf l o w s h e e tu n d e rc o m b i n e dc o n d i t i o n s 调整剂、活化剂、部分捕收剂加入磨矿机中，经过 一次粗选、一次扫选、一次精选，获得产率为 4 ．3 8 ％，金精矿品位为1 5 ．2 0 趴，回收率为7 9 ．7 1 ％； 浮选尾矿浸出氰化钠用量为3 0 0 0 9 ／t ，浸出时间 2 4 h ，最终获得综合回收率为8 6 ．6 7 ％。综合条件试 验结果见表l O 。 表1 0综合条件试验结果 T a b l e1 0T h et e s tr e s u l t so fc o m b i n e dc o n d i t i o n s ％ 由于矿石性质所限，碳金混合精矿、金精矿品 位均过低，给外售造成困难，只能由企业集中焙烧 氰化浸出。其它大型研究院提供的浮选精矿焙烧浸 出率均达9 3 ．0 0 ％左右，在此没有进行精矿焙烧浸 出试验。 4 结论 1 该试验矿石属蚀变硅化灰岩和黏土岩角砾 岩型极微细粒金矿石，硫化物中金的分布只占 万方数据 ．2 4 ．有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第4 期 17 ．0 0 ％左右，大部分属脉石包裹或单体存在。矿石 中含有机碳极高，给浮选作业造成困难。 2 采用优先浮碳，浮选尾矿浮金，浮选最终 尾矿氰化浸出流程得到较好的指标，综合回收率 8 6 ．6 7 ％。 3 浮选最终尾矿氰化浸出流程，单以经济利 益计算，该流程是亏损的，但从金浮选的尾矿品位 把关和资源充分利用上考虑是有意义的。 4 为该企业低投资、低运行成本的选矿工艺方 案选择提供参考依据，同时，也为该地区或类似该 矿性质的矿山提供参考，同样有着较大的意义。 参考文献 [ 1 ] 王学娟，刘全海．贵州水银洞低品位卡林型金矿石选矿 试验[ J ] ．有色金属选矿部分．2 0 0 7 ， 5 2 9 - 3 0 ． [ 2 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 8 7 ，3 9 4 3 9 6 ． [ 3 ] 孙传尧主编．黄金生产工艺指南[ M ] ．北京地质出版 社，2 0 0 0 ，2 3 I ． P R O C E S ST E S TS T U D YO FC O N T A I N D EC A R B O NA N DM I C R o - F I N E - G R A I NC O M P L E X G O L DO R E Z H A N GS h u i w a n g ，L IQ i n g l i n ，F E N G ％嘲 S o u t h w e s tG u i z h o uG o l d e nD r a g o nG o l dM i n i n gC o ．，L t d ，A n l o n gG u i z h o u5 5 2 4 0 0 ，C h i n a A B S ’I ’R A C T T h eo r ec o n t a i n e dl a r g ea m o u n t so fo r g a n i cc a r b o n 。s o l dd i s t r i b u t i o ns t a t ec o m p l e x ，i sa n a t i v el o w - - g r a d e g o l do r e ．T h eb e n e f i c i a t i o np r o c e s su s e st h ep f i o f i t yf l o a t i n g - c a r b o n ．t h ee l i m i n a t i o no fh a r m f u le l e m e n t si n n 卜 f l o t a t i o no fg o l d ，f l o t a t i o nt a i l i n g sl e a c h i n gp r o c e s s ，S Ot h a tr e f r a c t o r yg o l do r er o a s t i n gl e a c h i n gt oa v o i dt a k i n g ah i g hi n v e s t m e n t ，h i 甜H o s to p e r a t i o np r o c e s s ，ac o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo f8 6 ．6 7 ％． K e yw o r d s o r g a n i cc a r b o n ；m i c r o - f i n e - g r a i n e dc o m p l e x i t yo fg o l do r e ；f l o t a t i o n ；l e a c h i n g 岔 令 ／≯ ／≯ ／≯ ，斗 ／仝 ／玉 ／斗 ／佘 ／佘 ／佘 ／乱 ／；、、 石、 ／佘 ／乱 、y 乱 石、，兮5 7 e ／；吧石吨／＼ ／；N ／乱，拿5 窖e 名＼ ／；№石屯 、y ≯ 上接第1 6 页 S T U D YO NE N H A N C D 呵GR E C O V E R YO FA C C O M P A N Y 【N GS I L V E RF R O MAL E A D - Z I N CO R E L U OK e h u a ，Z H A OZ h 幻i a n g ，H EZ h e n g ，S H E NS h 缸 S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n gS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，B e i j i n gG e n e r a l R e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a H u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 ，C h i n a A B S T R A C T E x p e r i m e n t a ls t u d yw a sc a r r i e do u to ne n h a n c i n gs i l v e r - r e c o v e r y ，w h i c hh a d b e e nl o w ，f r o m as i l v e r c o n t a i n i n gl e a d z i n co r e ．B a s e do nt h em i n e r a l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h eo r e ，s e v e r a l m e a s u r e sw e r et a k e n s u c ha si n c r e a s i n gg r i n d i n gf n e n e s s ，r e d u c i n gf l o t a t i o np u l pp H ，a n du s i n g B K 9 0 1Ca ss e l e c t i v ec o l l e c t o r f o rs i l v e r - c o n t a i n i n gm i n e r a l s ，l e a d i n gt oa ni n c r e a s eo fs i l v e r - r e c o v e r yb y3 3 ．5 7 ％w h i l eo t h e ri n d i c e so f m e t a l l u r g i c a lp e r f o r m a n c er e m a i n i n gt h es a m e ． K e yw o r d s l e a d _ z i n co r e ；a s s o c i a t e ds i l v e r ；r e c o v e r y 万方数据