提高某难选金矿石金精矿品位的浮选试验研究.pdf

2 0 1 7 年第6 期有色金属 选矿部分 3 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 6 ．0 0 8 提高某难选金矿石金精矿品位的浮选试验研究 陈晓芳1 ’z ，梁治安3 1 ．紫金矿冶设计研究院福建上杭，3 6 4 2 0 0 ；2 ．低品位难处理黄金资源综利用国家重点实验室， 福建上杭，3 6 4 2 0 0 ；3 ．福建马坑矿业股份有限公司，福建龙岩3 6 4 0 0 0 摘要某难选金矿石含金1 ．9 7g ／t ，矿物组分复杂，独立金矿物嵌布粒度细，主要载金矿物黄铁矿嵌布粒度粗细不均， 同一种矿物少部分是载金矿物而大部分为不含金矿物，导致金精矿不含金杂质矿物含量高，金精矿品位较低。为提高该金精 矿品位，采用高效捕收剂M A 与丁基铵黑药组合，金精选添加适量的分散剂六偏磷酸钠，通过一次粗选、两次精选、两次扫选的 闭路试验流程，最终获得金精矿含金5 0 ．5 1g ／t 、含银11 8 0 ．8g ／t ，金回收率为9 3 ．9 6 ％、银回收率为9 0 ．1 3 ％。金精矿中金品位 得到有效提高。 关键词难选金矿石；嵌布粒度；组分复杂；高效捕收剂；分散剂 中图分类号T D 9 5 3 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 6 - 0 0 3 1 - 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nI n c r e a s i n gG o l dC o n c e n t r a t eG r a d eo faR e f r a c t o r yG o l dO r e C H E NX i a o f a n 9 7 ”，L I A N GZ h i ’a n 3 J 『．Z i n j i nM i n i n g M e t a l l u r g yR e s e a r c hI n s t i t u t e ，S h a n g h a n gF u j i a n3 6 4 2 0 0 ，C h i n a ；2 ．S a t eK e yL a b o r a t o r y 0 1 2L o w - g r a d eR e f r a c t o r yG o l dR e s o u r c e sC o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o n ，S h a n g h a n gF u j i a n3 6 4 2 0 0 ，C h i n a ； 3 ．F u j i a nM a k i n gM i n i n gC o 。，L t d ．，L o n g y a nF u j i a n3 6 4 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t Ar e f r a c t o r yg o l do r ec o n t a i n s1 ．9 7g ／tA u ，i nw h i c hm i n e r Mc o m p o n e n tw a sc o m p l e x ，i n d e p e n d e n t g o l dm i n e r a l se x i s t e di nf i n eg r a n u l a ra n dg o l d b e a r i n gm i n e r , sl i k ep y r i t eh a du n e v e np a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o n ， b e s i d e st h es a m em i n e r a lh a dam i n o rs h a r ec o n t a i n e dg o l dw h i l em o s tn o tc o n t a i n e dg o l d ．S ot h a tt h eg o l d c o n c e n t r a t eh a sh i g hi m p u r i t yc o n t e n tw i t hl o wg r a d e ．I no r d e rt oi n c r e a s et h eg r a d eo ft h eg o l dc o n c e n t r a t e ，t h eh i g h e f f i c i e n c yc o l l e c t o rM Ai nc o m b i n a t i o nt ob u t y la m m o n i u ms u l f a t ew a sa d o p t e da n dt h ed i s p e r s a n tc a l g o nw a su s e di n t h ec l e a n i n g ．B yo n er o u g h i n g ，t w oc l e a n i n ga n dt w os c a v e n g i n g ，a tl a s tt h eg o l dc o n c e n t r a t ew a so b t a i n e d c o n t a i n i n g5 0 ．5 1g ／tA ua n d1 1 8 0 ．8 g ／tA gw i t hA ur e c o v e r y9 3 ．9 6 ％．A gr e c o v e r y9 0 ．5 3 ％．T h eg r a d eo f c o n c e n t r a t ew a si m p r o v e de f f e c t i v e l y ． K e yw o r d s r e f r a c t o r yg o l do r e ；d i s s e m i n a t e dg r a i ns i z e ；c o m p l e xc o m p o s i t i o n ；h i g he f f i c i e n c yc o l l e c t o r ； d i s p e r s a n t 随着国民经济的飞速增长和生活水平的日益提 高，人们对黄金的需求量不断增加。随着金矿资源 深入开发利用，金矿资源日趋贫、细、杂化，难处理金 矿资源占黄金资源的主导地位。2o 。 某难选金矿石，金主要以独立银金矿或被黄铁 矿包裹形式存在，采用浮选法回收。随着矿石开采 的深入，矿石组分复杂，独立银金矿的嵌布粒度越来 越细，载金矿物嵌布关系复杂，矿石泥化严重，生产 指标不稳定，该矿山采取弱压强拉方式，降低抑制剂 用量增大捕收剂用量，来保证金回收率，这就导致金 精矿品位偏低等问题。 本研究立足于该原矿和金精矿的工艺矿物学分 收稿日期2 0 1 7 - 0 4 1 9 修回日期2 0 1 7 - 0 9 - 1 2 作者简介陈晓芳 1 9 8 6 一 ，女，江西湖l Y l 人，硕士，工程师。 析，在现有工艺流程的基础上，通过一系列浮选试 验，优化药剂制度，在保证金精矿金回收率的同时， 大大提高了金品位。 1 矿石性质 该原矿以金为主，含金1 ．9 7g ／t ，同时伴生银、 铜、铅、锌的硫化物型多金属金矿石。银、锌等元素 达到了综合回收的标准 本研究重点讨论金的回 收 。金主要以银金矿独立矿物存在，多存在于其它 矿物粒间、黄铁矿微裂隙中及部分包裹在黄铁矿内， 通过光学显微镜及扫描电镜的观察分析，银金矿嵌 布粒度细小，基本在2 0 斗m 以下。除独立银金矿外， 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第6 期 黄铁矿是主要的载金矿物，主要分布在脉石矿物粒 问，呈被包裹状或连生在脉石矿物颗粒边缘，这类黄 铁矿粒度分布较粗；少量黄铁矿粒问及微裂隙中充 矿包裹在黄铜矿内，这类黄铁矿粒度基本在4 0 斗m 以下，甚至相当一部分在1 0 恤m 以下，此外方铅矿、 黄铜矿也与银金矿的关系较密切。原矿化学多元素 填闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黝铜矿等矿物，个别黄铁分析结果见表1 ，金物相分析见表2 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M 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 a wo r e ／％ 该金矿的金精矿含金2 5 ．5 1g ／t 、含银5 2 6 ．7 g ／t ，金、银回收率分别为9 3 ．4 4 ％、9 2 ．1 6 ％。金属矿 物以银金矿、黄铁矿为主。其中黄铁矿占金精矿矿 物总量的7 0 ．5 3 ％，而大部分黄铁矿与金无关；闪锌 矿、方铅矿、黄铜矿以及硅酸盐等矿物约占金精矿矿 物总量的1 ／3 ，闪锌矿及部分方铅矿、铜矿物中也与 金无关，与金无关的颗粒均为金精矿中杂质矿物。 通过对该金矿石原矿和金矿的工艺矿物学分 析，认为影响金精矿指标的主要因素有以下几点1 独立金矿物嵌布粒度细、载金矿物嵌布粒度粗细不 均；2 金属硫化物如方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿 等种类繁多，这不仅使得金矿物分布较散，也增加了 矿物分选的难度；3 矿物组分复杂，同一种矿物少部 分是载金矿物，大部分是不含金的，要想提高金精矿 品位，主要是将载金黄铁矿与不载金黄铁矿分离开， 这是本研究的难点之一，也是导致金精矿中不含金 的杂质矿物偏多、金精矿品位不高的主要原因之一。 2 选矿试验研究 某难选金矿石选矿厂主要工艺为一次粗选、两 次精选、两次扫选，金浮选捕收剂为丁基黄药与丁基 铵黑药组合，空白精选。根据矿石性质，结合现场选 矿厂的实际生产情况，在不改变现场原则流程的基 础上进行浮选试验研究，重点考察了磨矿细度、抑制 剂以及捕收剂对金浮选指标的影响。 2 ．1 金浮选条件试验 2 ．1 ．1 石灰用量试验 石灰不仅是浮选常用的p H 值调整剂，同时也是 不含金的闪锌矿和黄铁矿常用抑制剂，但过量的石 灰对金也有一定的抑制作用口o 。石灰用量试验流程 见图1 ，试验结果见图2 。 金精矿尾矿 图1石灰用量试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fC a Od o s a g et e s t 图2 石灰用量试验结果 F i g ．2 R e s u l to fC a Od o s a g et e s t 从图2 可以看出，不加石灰时金精矿中金品位 和回收率较低，随着石灰用量的增加，金精矿中金品 万方数据 2 0 1 7 年第6 期陈晓芳等提高某难选金矿石金精矿品位的浮选试验研究 3 3 位随之增加，回收率呈缓慢下降趋势。但石灰用量 过高，造成矿浆中钙离子偏高，闭路循环时可能导致 泡沫发黏、难以控制，故石灰用量暂定为5 0 0g ／t ，此 时金精矿金品位3 5 ．7 6g ／t 、回收率9 3 ．0 2 ％。 2 ．1 ．2 硫酸锌与亚硫酸钠用量试验 硫酸锌和亚硫酸组合对含锌矿物的抑制效果较 好，常被用来抑制闪锌矿【4 引。两者的配比和用量试 验流程同图1 ，其中石灰用量为5 0 0g ／t ，硫酸锌和亚 硫酸钠用量为变量。试验结果图37 图3 硫酸锌与亚硫酸钠用量试验结果 F i g ．3 R e s u l to fZ n S 0 4a n dN a 2 S 0 3d o s a g et e s t 从图3 中可以看出，当硫酸锌 亚硫酸钠用量 为2 ．0 1 ．0k g ／t 时，所得金精矿指标最佳，金品位 较高、回收率最高，故确定硫酸锌 亚硫酸钠用量为 2 ．O 1 ．0k g ／t ，此时金精矿金品位3 2 ．3 6g ／t 、回收率 9 5 ．8 0 ％。 2 ．1 ．3 捕收剂种类试验 金最常用的浮选捕收剂是黄药，其次是黑药类， 以及黄原酸酯类等，由于本研究的矿石性质复杂、难 选的金矿占主导地位，所以生产上往往需要组合捕 收剂才能取得较满意指标“ 剖。本研究采用丁基铵 黑药与其它六种捕收剂组合使用，试验流程同图1 ， 其中石灰用量为5 0 0g ／t ，硫酸锌、亚硫酸钠用量为 2 ．0 、1 ．0k g ／t ，固定丁基铵黑药用量为1 0g ／t ，捕收剂 用量为4 0g ／t ，捕收剂种类为变量，试验结果见图4 ， 图中1 ～6 依次为异丙基黄药、M A 、C 9 0 5 、丁基黄药、 B K 3 0 1 及戊基黄药的试验结果。其中M A [ 9 ‘1 叫是一 种淡黄色粉末状固体，易溶于水，对金、铜等矿物的 捕收性能良好；C 9 0 5 由现场选矿厂提供，对金的选 择性较好，B K 3 0 1 是北矿院研制的一种新药剂，这 两种药剂都呈油状、具有一定的起泡性，试验过程中 C 9 0 5 、B K 3 0 1 在使用时松醇油用量为1 0g ／t ，其它捕 收剂使用时松醇油用量如图1 所示，为2 0g ／t 。 图4 捕收剂种类试验结果 F i g ．4 R e s u ho fd i f f e r e n tc o l l e c t o rt y p et e s t 从图4 中可以看出，相同药剂用量条件下，丁基 铵黑药与其它捕收剂组合均不如丁基铵黑药与M A 组合时所得金精矿指标好。现场采用丁基黄药与丁 基铵黑药组合时，所得金精矿回收率较高，但品位相 对较低，说明丁基黄药与丁基铵黑药组合选择性较 差；而采用M A 与丁基铵黑药组合时，金精矿金品位 和回收率均较高，故确定捕收剂为丁基铵黑药与M A 组合。 2 ．1 ．4 捕收剂用量试验 确定了捕收剂为M A 与丁基铵黑药组合，进行 了捕收剂用量试验，试验流程同图1 ，其中石灰用量 为5 0 0g ／t ，硫酸锌、亚硫酸钠用量为2 ．0 、1 ．0k g ／t ， 捕收剂用量为变量，试验结果见图5 。 约利I L } j 芷／ g ‘1 图5捕收剂用量试验结果 F i g ．5 R e s u l to fc o l l e c t o rd o s a g et e s t 从图5 中可以看出，较少用量的M A 所得金精 矿金品位较高，但回收率低，丁基铵黑药用量高时， 金精矿回收率明显提高，而金品位也随之下降。当 M A 与丁基铵黑药组合用量为3 0 2 0g ／t 时，金精矿 中金回收率最高，故确定M A 与丁基铵黑药组合时 用量为3 0 2 0g ／t ，此时金精矿金品位3 3 ．0 0g ／t 、回 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第6 期 收率9 4 ．2 1 ％。 2 ．1 ．5 磨矿细度试验 合适的磨矿细度既能使独立金矿物和载金矿物 单体解离又避免过磨导致脉石矿物泥化。磨矿细度 试验流程同图1 ，试验结果见图6 。其中石灰用量 5 0 0g ／t 、硫酸锌 亚硫酸钠用量2 ．0 1 ．0k g ／t 、M A 丁基铵黑药用量3 0 2 0g ／t ，一7 4 m 含量为变 量。 图6 磨矿细度试验结果 F i g ．6 R e s u l ta td i f f e r e n tg r i n d i n gf i n e n e s s 从图6 中可以看出，随着磨矿细度的增加，金品 位呈上升趋势，变化不大，金回收率先增后降，当磨 矿细度达到一7 4 m 占6 0 ％时，金回收率最高，故选 择磨矿细度为一7 4 批m 占6 0 ％，此时金精矿金品位 3 8 ．6 9g ／t 、回收率9 0 ．1 3 ％。 2 ．2 金精选条件试验 金精选主要是为了提高金品位减少杂质矿物和 矿泥对浮选指标的影响，为此进行了六偏磷酸钠用 量试验，试验流程见图8 ，试验结果见图7 。 零 薄 娶 回 图7 六偏磷酸钠试验结果 F i g ．7 R e s u l to fs o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t e d o s a g et e s t 由图7 可知，不加六偏磷酸钠金精矿金品位较 低，添加适量的六偏磷酸钠有助于金精矿品位的提 高，但添加过量品位提升不明显而回收率下降较多， 当六偏磷酸钠用量在5 0g ／t 时，试验指标最佳，故确 定六偏磷酸钠用量为5 0g ／t ，此时金精矿金品位为 6 8 ．0 1g ／t ，回收率为8 9 ．8 8 ％。 2 ．3 闭路试验 确定了各作业的药剂用量后，在开路试验的基 础上进行了闭路试验，流程见图8 ，试验结果见表3 。 原矿 一7 4 斗m 占6 0 ％ n 巧五西百一 金精矿 - l 4 5 l 六偏磷酸钠5 0 精I 选I 2 | 丁基黄药1 5 ，丁基铵黑药1 0 塑l 垄1 3 』 2 l 丁基黄药5 ，丁基铵黑药5 扫I 选I I 自 皇 3l 尾矿 图8 闭路试验流程 F i g ．8 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 表3闭路试验结果 1 曲l e3R e s u l to fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t／％ 从表3 中可以看出，原矿在磨矿细度为一7 4 斗m 占6 0 ％的条件下，经一次粗选、两次精选、两次扫选 的闭路试验流程，最终获得金精矿含金5 0 ．5 1g ／t 、含 银11 8 0 ．8g ／t ，金回收率为9 3 ．9 6 ％、银回收率为 9 0 ．1 3 ％。 3结论 1 某难选金矿浮选金精矿金品位2 5 ．5 1g ／t 、银 品位5 2 6 ．7g ／t ，金回收率9 3 ．4 4 ％、银回收率 9 2 ．1 6 ％。金精矿品低的主要原因是金矿物嵌粒度 细、载金矿物嵌布粒度粗细不均，原矿金属矿物组分 复杂，同一种矿物小部分是载金矿物，大部分与金无 关，金精矿中大部分为不含金的杂质矿物。 2 不改变现场原则流程的条件下，采用高效捕 潞燃 糟， 辨鞴酣 射鼯 万方数据 2 0 1 7 年第6 期陈晓芳等提高某难选金矿石金精矿品位的浮选试验研究 3 5 收剂M A 与丁基铵黑药组合，捕收能力强、选择性 好，金精选添加适量的六偏磷酸钠，能减少矿泥浮选 的影响，提高精选效率，有效提高金精矿品位。 3 在原矿含金2 ．0 7g ／t 、银5 0 ．4 4g ／t 的情况下， 一次粗选、两次精选、两次扫选的闭路试验获得金精 矿含金5 0 ．5 l g ／t 、含银11 8 0 ．8 0g ／t ，回收率分别为 9 3 ．9 6 ％、银9 0 ．1 3 ％，相对现场金回收率略有提高， 银的回收率略有下降，但金、银品位大幅提高，经济 效益显著。 参考文献 [ 1 ] 梁佑贵．国内黄金选矿的技术现状及发展趋势[ J ] ．工业 技术，2 0 1 7 1 1 5 6 ． [ 2 ] 崔德文，孙继贵，雷时斌．试论保障黄金矿山叮持续性供 应的支持条件[ J ] ．黄金，2 0 0 2 ，2 4 1 1 4 ． [ 3 ] 杜世勇．金矿浮选药剂的应用进展[ J ] ．矿冶，2 0 1 0 ，1 9 3 3 4 3 9 ． [ 4 ] 孟克礼，杨瑞瑛．硫酸锌在多金属硫化矿分选中的应用 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，1 9 8 6 5 1 3 - 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