贫硫低品位难处理含金尾矿选矿试验研究.pdf

贫硫低品位难处理含金尾矿选矿试验研究 ① 张 博１， 张雁生１， 张家明１， 林蜀勇２， 马晓振１， 覃文庆１ （１．中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 ４１００８３； ２．江西一元再生资源有限公司，江西 德兴 ３３４２００） 摘 要 针对江西某贫硫低品位难处理金尾矿开展了选矿试验研究。 结果表明磨矿细度为－０．０３８ ｍｍ 粒级占 ５５．４３％，采用 Ｎａ２ＣＯ３作 ｐＨ 调整剂和分散剂、水玻璃作脉石抑制剂、硫酸铜作载金矿物活化剂、ＭＡ 黄药和巯基苯骈噻唑（ＭＢＴ）作组合捕收剂， 经一粗一精二扫闭路浮选，可得到金品位 １９．８７ ｇ／ ｔ、回收率 ６０．６１％的金精矿。 关键词 浮选； 难处理金矿； 尾矿； 捕收剂 中图分类号 ＴＤ９２３文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１６．０６．０１１ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１６）０６－００４３－０３ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｌｆｕｒ⁃ｄｅｐｌｅｔｅｄ Ｌｏｗ⁃ｇｒａｄｅ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｇｏｌｄ Ｔａｉｌｉｎｇｓ ＺＨＡＮＧ Ｂｏ１， ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ⁃ｓｈｅｎｇ１， ＺＨＡＮＧ Ｊｉａ⁃ｍｉｎｇ１， ＬＩＮ Ｓｈｕ⁃ｙｏｎｇ２， ＭＡ Ｘｉａｏ⁃ｚｈｅｎ１， ＱＩＮ Ｗｅｎ⁃ｑｉｎｇ１ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｙｉｙｕａｎ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｄｅｘｉｎｇ ３３４２００， Ｊｉａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｍｉｎｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ｓｕｌｆｕｒ⁃ｄｅｐｌｅｔｅｄ ｌｏｗ⁃ｇｒａｄｅ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｇｏｌｄ ｔａｉｌｉｎｇｓ ｆｒｏｍ Ｊｉａｎｇｘｉ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ａ ｃｌｏｓｅｄ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｏｎｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｒｏｕｇｈｉｎｇ， ｔｗｏ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ａｎｄ ｏｎｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｃｌｅａｎｉｎｇ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｆｉｎｅｎｅｓｓ ｏｆ －０．０３８ ｍｍ ５５．４３％， Ｎａ２ＣＯ３ａｓ ｐＨ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ａｎｄ ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ， ｓｏｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ａｓ ｄｅｐｒｅｓｓａｎｔ， ｃｏｐｐｅｒ ｓｕｌｆａｔｅ ａｓ ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｏｒ ｏｆ ｇｏｌｄ⁃ｂｅａｒｉｎｇ ｍｉｎｅｒａｌｓ， ａｎｄ ａ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ＭＡ ｘａｎｔｈａｔｅ ａｎｄ ｍｅｒｃａｐｔｏｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ （ＭＢＴ） ａｓ ｇｏｌｄ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ， ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ａ ｇｏｌｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｗｉｔｈ ｇｏｌｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ １９．８７ ｇ／ ｔ ａｔ ａ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ６０．６１％． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｇｏｌｄ ｏｒｅｓ； ｔａｉｌｉｎｇｓ； ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ 我国黄金矿山尾矿资源丰富，由于早期选矿工艺 水平和装备技术水平较弱，产生了大量品位在 ０．３ ｇ／ ｔ 以上的含金尾矿资源，部分堆存尾矿中的金品位可达 到 ０．５ ｇ／ ｔ 以上。 近年来随着黄金选冶技术和选矿装 备技术水平提高，对低品位含金尾矿的再选利用经济 环保效益越来越显著［１－３］。 矿石中的金粒度、硫含量 及硫与金的嵌布共生关系是确定金选矿工艺流程和影 响其工艺指标的重要因素。 金尾矿处理方法主要有浮 选法、重选法、氰化法等［４－８］。 本文针对江西某贫硫低 品位难处理金尾矿，通过选矿流程优化，确定了最佳浮 选工艺流程，并取得了较好的选别指标。 １ 矿石性质 某贫硫低品位金尾矿（试验原矿）多元素分析结 果见表 １。 由表 １ 可知，该矿石属贫硫化物低品位石 英脉型金矿，有价元素为金，品位为 ０．４８ ｇ／ ｔ；铜、铅、 锌等金属矿物含量较低，不具有回收价值。 表 １ 原矿多元素分析结果（质量分数） ／ ％ Ａｕ１）ＣｕＰｂＺｎＭｇＯ Ａｌ２Ｏ３ＳｉＯ２ ０．４８０．０４０．０６０．３３２．１２１４．６０７０．４６ ＣａＯＳＰＣｒＭｎＦｅＮｉ ３．３９０．４４０．０５０．０２０．０９３．８９０．４０ ＧａＡｓＲｂＳｒＺｒＢａ烧失 ０．０１０．１００．０１０．２１０．０２０．０１３．９４ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 原矿金物相分析结果见表 ２。 表 ２ 金物相分析结果 物相品位／ （ｇｔ －１ ）分布率／ ％ 单体金＋连生金０．１７３５．４２ 硫化矿中金０．１３２７．０８ 氧化矿中金０．１０２０．８３ 硅中金０．０８１６．６７ 合计０．４８１００．００ ①收稿日期 ２０１６－０６－１８ 作者简介 张 博（１９８８－），男，河北邢台人，博士研究生，主要研究方向为低品位矿石浮选等。 通讯作者 张雁生（１９８０－），男，山西大同人，副教授，博士，主要研究方向为低品位矿石浮选、生物冶金等。 第 ３６ 卷第 ６ 期 ２０１６ 年 １２ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３６ №６ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１６ 万方数据 由表 ２ 可见，金主要以单体金和连生体金、硫化矿 中金、氧化矿中金以及硅中金等 ４ 种形式存在，硫化矿 中金主要是黄铁矿载金，氧化物和硅中金一般为脉石 包裹金，其中氧化物金主要是方解石、白云石等氧化矿 物所含的金，硅中金主要为二氧化硅及部分硅酸盐晶 格中含金。 氧化物和硅中金均以次显微金的形式存 在，常规浮选难以回收。 ２ 浮选试验 综合多元素分析和物相分析结果，该矿石单体金 和连生体金含量较低，主要以硫化物包裹、氧化物包裹 和石英硅酸盐包裹金为主。 而氧化物包裹金和石英硅 酸盐包裹金嵌布很细，难以通过浮选法有效回收，确定 主要回收单体金、连生体金以及硫化物包裹金的方案。 试验流程和条件如图 １ 所示。 -3 A0g/t 2 min Na2CO3 4 min;4 4 min CuSO4 5H2O 2 min;0 1 min MIBC * 233 400 1000 20 4 min 63 图 １ 条件试验流程 试验所用药剂 Ｎａ２ＣＯ３、巯基苯骈噻唑（ＭＢＴ）和 ＣｕＳＯ４５Ｈ２Ｏ 购自上海紫一试剂厂，为化学纯；ＭＡ 黄 药和 ＭＢ 黄药购自湖北荆江选矿药剂有限公司，为工 业品；丁铵黑药和甲基异丁基甲醇（ＭＩＢＣ）购自湖南明 珠选矿药剂有限责任公司，为工业品。 ２．１ 磨矿细度试验 矿物单体解离是浮选分离的必要条件之一，合理 的磨矿细度才能获得较好的浮选指标。 该物料中金嵌 布粒度较细，为使金及载体矿物与脉石矿物单体解离， 利于最大限度地回收金，选择适宜的磨矿细度尤为重 要。 ＣｕＳＯ４５Ｈ２Ｏ 用量为 ３００ ｇ／ ｔ，捕收剂 ＭＡ 黄药 ２５０ ｇ／ ｔ＋ＭＢＴ ５０ ｇ／ ｔ，其余试验条件如图 １ 所示，磨矿 细度试验结果见图 ２。 由图 ２ 可知，随着磨矿细度增 加，粗精矿中金品位先降低后升高，而回收率有逐渐增 加的趋势。 综合考虑品位和回收率，适宜的磨矿细度 为－０．０３８ ｍｍ 粒级占 ５５．４３％，此时可获得金品位 ２．０９ ｇ／ ｔ、金回收率 ６０．７５％的粗精矿。 ２．２ ＣｕＳＯ４５Ｈ２Ｏ 用量试验 磨矿细度为－０．０３８ ｍｍ 粒级占 ５５．４３％，捕收剂 ＭＡ 黄药 ２５０ ｇ／ ｔ＋ＭＢＴ ５０ ｇ／ ｔ，其它条件同图 １，ＣｕＳＯ４ 用量试验结果见图 ３。 -0.038 mm40/4      65 60 55 50 45 40 35 30 5 4 3 2 1 0 40354550556065 /;5 8g t-1      图 ２ 磨矿细度试验结果 CuSO4A4g t-1      65 60 55 50 45 40 35 5 4 3 2 1 0 1000200300400500600 /;5 8g t-1      图 ３ ＣｕＳＯ４用量试验结果 由图 ３ 可知，随着 ＣｕＳＯ４用量增加，粗精矿金品 位逐渐升高，但回收率却先增加后下降，这可能是由于 ＣｕＳＯ４用量过高会消耗药剂和影响浮选泡沫稳定性使 得金粗精矿产率降低，从而导致回收率下降。 适宜的 ＣｕＳＯ４用量为 ２００ ｇ／ ｔ。 ２．３ 捕收剂种类试验 为了考察捕收剂种类对金浮选结果的影响，进行 了 ＭＡ 黄药、ＭＢ 黄药、丁铵黑药等捕收剂种类试验， 结果见表３。 由表３ 可知，丁铵黑药与 ＭＡ 黄药和丁基 黄药组合与 ＭＡ 黄药和 ＭＢＴ 组合时所得粗精矿回收 率 相近，但金品位低于ＭＡ黄药和ＭＢＴ组合捕收剂， 表 ３ 捕收剂种类试验结果 捕收剂种类和用量 ／ （ｇｔ －１ ） 产品 名称 产率 ／ ％ 品位 ／ （ｇｔ －１ ） 回收率 ／ ％ ＭＡ ＭＢＴ ２５０ ５０ 精矿１４．８９２．０４６２．９６ 尾矿８５．１１０．２１３７．０４ 合计１００．０００．４８１００．００ 丁铵黑药 ＭＡ １００ ２００ 精矿１８．７４１．５６６３．１４ 尾矿８１．２６０．２１３６．８６ 合计１００．０００．４６１００．００ 丁铵黑药 ＭＢ １００ ２００ 精矿１７．２３１．４９５７．４２ 尾矿８２．７７０．２３４２．５８ 合计１００．０００．４５１００．００ 丁铵黑药 丁基黄药 １００ ２００ 精矿１９．６８１．４５６２．８５ 尾矿８０．３２０．２１３７．１５ 合计１００．０００．４５１００．００ 注丁铵黑药为捕收剂时不再添加起泡剂甲基异丁基甲醇（ＭＩＢＣ）。 ４４矿 冶 工 程第 ３６ 卷 万方数据 说明 ＭＡ 黄药与 ＭＢＴ 组合的选择性优于丁铵黑药与 ＭＡ 黄药和丁基黄药组合，适宜的捕收剂为 ＭＡ 黄药 与 ＭＢＴ 组合。 ２．４ 捕收剂用量试验 ＭＡ 黄药与 ＭＢＴ 按质量比 ５ ∶１进行组合，捕收剂 用量试验结果见图 ４。 由图 ４ 可知，随着捕收剂用量 增加，粗精矿金品位逐渐降低，而回收率逐渐提高。 综 合考虑回收率和品位，适宜的捕收剂用量为 ＭＡ 黄药 ２００ ｇ／ ｔ＋ＭＢＴ ４０ ｇ／ ｔ。 ;0A4g t-1     70 65 60 55 50 45 40 5 4 3 2 1 0 150100200250300350400 /;5 8g t-1      图 ４ 捕收剂用量试验结果 ２．５ 闭路试验 在条件试验基础上进行了闭路试验，闭路试验流 程见图 ５，闭路试验结果见表 ４。 -3 A0g/t 2 min Na2CO3 4 min;4 4 min CuSO4 2 min MAMBT 1 min MIBC * 2 23 3 400 1000 200 20040 20 4 min CuSO4 2 min MAMBT 1 min MIBC 100 10020 10 4 min CuSO4 2 min MA 50 50 4 min 3 min1 min 2 min 1 2 D31D32 D33 4 min;4 200 63-0.038 mmC55.43 图 ５ 闭路试验流程 表 ４ 闭路试验结果 产品名称产率／ ％品位／ （ｇｔ －１ ）回收率／ ％ 精矿１．４５１９．８７６０．６１ 尾矿９８．５５０．１９３９．３９ 原矿１００．０００．４８１００．００ 使用 Ｎａ２ＣＯ３和水玻璃作调整剂、ＣｕＳＯ４作活化 剂、ＭＡ 黄药和 ＭＢＴ 组合作捕收剂，并使用泡沫较清脆 的 ＭＩＢＣ 作起泡剂，闭路试验可获得金品位 １９．８７ ｇ／ ｔ、回 收率 ６０．６１％的金精矿。 ３ 结 论 １） 江西某贫硫低品位金尾矿中单体金和连生体 金含量较低，主要以硫化物包裹、氧化物包裹和石英硅 酸盐包裹金为主，氧化物和硅中金均以次显微金的形 式存在，常规浮选难以回收。 ２） 组合捕收剂 ＭＡ 黄药＋ＭＢＴ 是浮选贫硫化物 低品位金尾矿的良好捕收剂。 ３） 磨矿细度为－０．０３８ ｍｍ 粒级占 ５５．４３％，采用 Ｎａ２ＣＯ３作 ｐＨ 调整剂和分散剂、水玻璃作脉石抑制 剂、硫酸铜作载金矿物活化剂、ＭＡ 黄药和巯基苯骈噻 唑（ＭＢＴ）作组合捕收剂，经一粗一精二扫闭路浮选， 可得到金品位 １９．８７ ｇ／ ｔ、回收率 ６０．６１％的金精矿。 参考文献 ［１］ 薛彦辉，薛大兵，周宝友． 金尾矿综合利用技术的研究［Ｊ］． 黄金 科学技术， ２００８，１６（５）５１－５３． ［２］ 张立征，王彩霞，赵福财． 甘肃某微细粒浸染型难处理金矿选矿试 验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１１（４）４５－４７． ［３］ 董 兵． 从选金尾矿中回收金的试验研究［Ｊ］． 矿业快报， ２００８ （４）６３－６６． ［４］ 郭 伟，杨天乐，姚 杨，等． 某低品位微细粒包裹金矿浮选研究 ［Ｊ］． 山西冶金， ２０１３（２）５－７． ［５］ 廖德华，王毓华． 某低品位贫硫化物石英脉型金矿选矿试验研究 ［Ｊ］． 有色金属（选矿部分）， ２０１６（１）３６－３９． ［６］ 易 峦，钟 义，朱超英． 某极微细粒难选金矿选冶工艺研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１２（６）５８－６１． ［７］ 陶建利，周清波． 贵州某金矿选矿试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１３， ３３（１）５２－５５． ［８］ 刘培坤，姜兰越，杨兴华，等． 金矿浮选尾矿分选富集性能试验 ［Ｊ］． 现代矿业， ２０１５（１１）６７－６９． ５４第 ６ 期张 博等 贫硫低品位难处理含金尾矿选矿试验研究 万方数据