甘肃省某低品位金矿选矿试验研究

赵 民，吴天娇，赵国斌，郭月琴，李元茂，杨鹏飞，李普涛

（1.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安 710054；2.西北有色地质研究院，陕西 西安 710054；3.甘肃省地质调查院，甘肃 兰州 730000）

甘肃省某低品位金矿选矿试验研究

赵 民1，吴天娇2，赵国斌，郭月琴2，李元茂3，杨鹏飞1，李普涛1

（1.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安 710054；2.西北有色地质研究院，陕西 西安 710054；3.甘肃省地质调查院，甘肃 兰州 730000）

甘肃某金矿为低品位氧化矿石，金矿物为自然金，自然金颗粒以微细粒为主，且有37.04%以包裹金形式赋存。在矿石特征分析的基础上进行了常规浮选、重选、全泥氰化三种工艺流程对比，最终确定用全泥氰化工艺回收金。通过全泥氰化指标各影响因素的优化探讨试验，得出了最佳选别条件：磨矿细度－200目占85%、保护碱石灰用量为2000g/t、PH＝10－11、氰化钠用量800 g/t、浸出时间4h、矿浆浓度40%、底炭密度15g/L、吸附时间8h。在此条件下，进行氰化炭浸综合条件平行试验，可获得金浸出率93.15%、金吸附率99.45%、金总回收率92.63%的较好指标。

低品位；金矿；氧化矿；全泥氰化

随着金矿资源的不断开发利用，高品位、易选的金矿越来越少，低品位和难选金矿资源逐渐成为我国黄金产业的主要原料，有关低品位、难选金矿石的选矿研究因此也受到越来越多的重视［1－5］。

不同的金矿类型，往往采取不同的选矿工艺，合理选矿工艺流程的选择取决于矿石性质、生产规模、基建投资等多方面因素。本文在甘肃某金矿石性质分析的基础上，为最大限度的增加矿山经济效益、提高精矿回收率、降低尾款的品位，特对该金矿石进行了选矿工艺流程的探索和相关试验研究，以期对该矿的经济评价以及合理开发利用提供依据。

1 矿石性质

1.1 化学成分

对甘肃某金矿原矿进行化学多元素分析（表1）表明：金品位2.38g/t，属中低品位，是该矿石回收的目的元素；银品位1.00g/t，其余元素含量均低，不具备回收价值。矿石中有害元素As含量不高，对金回收没有影响。

表1 原矿多元素分析结果表

1.2 矿石工艺类型及矿物组成

该矿石工艺类型为少硫化物蚀变岩型金矿石及少硫化物碎裂石英脉型金矿石、少硫化物铁白云石－钠长石－石英脉型金矿石；矿石自然类型属氧化矿石。

其中蚀变岩型金矿石普遍经历了浅变质以及黄铁矿化、硅化、钠长石化、铁白云石化，黄铁矿化与金矿化关系密切。碎裂石英脉型金矿石一般破碎铁染较强，具碎裂结构，碎块间分布磨细物质、粘土及铁碳酸盐、氧化铁质，金属矿物含量一般较少，金矿物分布在碎裂隙中，这种类型金矿石品位较低。铁白云石－钠长石－石英脉型金矿石破碎不强裂，有裂纹分布，脉体中黄铁矿含量较高，可达5%～8%，黄铁矿多分布在脉体与围岩接触处，普遍碎裂，金矿化与这种黄铁矿关系密切。

矿石中金属矿物含量较低，主要是褐铁矿、赤铁矿及黄铁矿。非金属矿物主要是石英，其次是绢云母、碳酸盐矿物、长石、绿泥石及高岭石。金的矿物为自自然金。

1.3 矿物各粒级金含量

通过对原矿磨矿细度－200目65%与－200目85%进行粒度筛析表明：自然金主要以细粒级明金（＞0.010mm）为主，占64.37%；其次是微粒金，占35.63%。因此矿石细磨有利于提高金的选别指标。

1.4 自然金赋存状态

自然金以裂隙金为主，占60.35%，其次为包裹金，占37.04%，粒间金较少，占2.61%。裂隙金单独分布在黄铁矿裂隙中（占42.97%），也有与黄铁矿、铁白云石、褐铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿连生于黄铁矿裂隙中（17.36%）；矿石中的包裹金主要包裹于黄铁矿中（28.44%），其次是与方铅矿、褐铁矿、脉石、黄铜矿、闪锌矿连生包裹于黄铁矿中（6.71%），在脉石及褐铁矿中有少量包裹金；粒间金主要分布在黄铁矿与脉石粒间、脉石粒间、黄铁矿与褐铁矿粒间、褐铁矿粒间、黄铁矿与金红石粒间。自然金赋存状态、粒度特点表明要完全解离很难。

2 试验流程选择

在研究中，结合该金矿石具体特点分别进行了常规浮选、重选、全泥氰化选矿工艺探讨试验。

重选探讨试验表明，无论粗磨或细磨，单一重选可以得到高品位的金精矿，但尾矿中金品位大于1.00g/t以上，金的损失率大于50%。从矿石性质分析，尽管以明金为主，但部分金粒度偏细。因此，单一重选不适合用于该矿回收金。

浮选探讨试验结果表明，在磨矿细度－200目90%的条件下，可获得金品位139.68g/t，金回收率76.94%的金精矿，尾矿金损失率为14.86%。尾矿损失率相对较大。

全泥氰化浸出探讨试验表明：在磨矿细度－200目90%的条件下，直接氰化浸出和预处理－氰化浸出，金的浸出率均在90%以上。符合矿石中金以细粒明金为主且粒度细的特点。故将此工艺作为选矿流程试验方案。

3 全泥氰化浸出选矿条件试验

选取石灰作为碱保护剂，并按2000g/t添加，矿浆p H值保持在10～11，在此基础上对原矿的氰化浸出进行了磨矿细度、氰化钠用量、矿浆浓度及浸出时间条件试验。

3.1 磨矿细度试验

金的单体解离或裸露金的表面，是氰化浸金工艺的必要条件，适当提高磨矿细度可提高金浸出率，但是过磨不但增加磨矿费用，还增加了可浸杂质进入浸出液中可能性，为了选择适宜的磨矿细度，进行了磨矿细度试验。试验流程见图1，其中－200目含量作为变量，保护碱石灰用量为2000g/t，p H＝10～11，氰化钠用量1000g/t，浸出时间24h，矿浆浓度取33%，试验结果见表2。

由表2可知，随着磨矿细度增加，金浸出率增加，当磨矿细度为－200目85%时，金浸出率92.44%，再增加磨矿细度，金浸出率增幅不大，为此选用磨矿细度－200目85%进行以下试验。

图1 磨矿细度、氰化钠用量、矿浆浓度及浸出时间试验流程图

表2 磨矿细度试试验结果

3.2 氰化钠用量试验

在氰化物浸金工艺中，氰化物用量和金浸出率在一定范围内成正比关系，但当氰化物用量过高时，不但增加生产成本，而且金浸出率也变化不大。为此，进行氰化钠用量试验以确定适宜的用量。试验流程见图1，其中氰化钠用量作为变量，磨矿细度－200目85%，保护碱石灰用量为2000g/t，p H＝10～11，浸出时间24h，矿浆浓度取33%，试验结果见表3。

表3 氰化钠用量试验结果

由表3可知，随着氰化钠用量增加，金浸出率随之上升，当氰化钠用量在800 g/t时，金浸出率为93.28%，再增加氰化钠用量，金浸出率上升幅度不大，为此选用氰化钠800 g/t进行以下试验。

3.3 矿浆浓度试验

在氰化浸出时，矿浆液固比大小直接影响金的浸出率和浸出速度，液固比越小，矿浆粘度大，流动性差。当矿浆液固比过大时，会增加设备体积和设备投资，同时也会造成氰化物药剂用量增加，为此进行矿浆液固比试验。氰化矿浆液固比试验流程见图1，其中矿浆浓度作为变量，磨矿细度－200目85%，保护碱石灰用量为2000g/t，p H＝10～11，氰化钠用量800 g/t，浸出时间24h，试验结果见表4。由表4可知，浸出矿浆浓度选用40%为宜。

3.4 氰化浸出时间试验

氰化过程中为提高金浸出率，可采用延长浸出时间，使金粒充分溶解来提高金浸出率，随着浸出时间延长，金浸出率逐渐提高，最后达到一稳定值。为确定适宜的浸出时间，进行氰化浸出时间试验。流程见图1，其中浸出时间为变量，磨矿细度－200目85%，保护碱石灰用量为2000g/t，p H＝10～11，氰化钠用量800 g/t，试验结果见表5。由表5可知，搅拌浸出时间延长，金浸出率随之上升，浸出时间在12h，金浸出率93.28%，再增加浸出时间，金浸出率提高幅度不大，为此试验选用氰化浸出时间为12h。

表4 矿浆浓度试验结果

表5 氰化浸出时间试验结果

3.5 活性炭预处理

炭浸或炭吸附必须使用坚硬耐磨的活性炭，以免在搅拌炭浸浸出过程中因磨损产生细粒炭进入尾矿中，造成金的损失，降低金的回收率。本次试验采用椰壳活性炭，粒度范围在8～16目。活性炭处理，条件为：水∶炭＝5∶1，搅拌2h，搅拌速度1400r/min，将预处理2h后的活性炭用16目筛子进行筛分，除去筛下细粒炭。

3.6 底炭密度试验

在炭浸金工艺中，底炭密度和金浸出吸附率在一定范围内成正比关系，但当炭用量过高时，增加生产成本，炭用量过低时，造成金吸附不完全。故进行底炭密度试验，以确定适宜的炭用量。底炭密度试验流程见图2，试验结果见表6。

由表6可知，选用底炭密度15g/L矿浆为宜。

3.7 炭吸附时间试验

为确定适宜的炭浸时间，减少载金炭的磨损，提高金的浸出率，进行炭浸时间试验，试验流程见图3。表7炭吸附时间试验结果表明，炭吸附时间8h，金吸附率可达99.46%，故选择炭吸附时间8h。

图2 底炭密度试验流程

表6 底炭密度试验结果

表7 碳吸附时间试验结果

3.8 氰化炭浸综合条件平行试验

通过上述各工艺条件优化试验后，对该金矿石进行氰化炭浸综合条件平行试验，试验流程如图4所示。

试验条件：磨矿细度－200目占85%、保护碱石灰用量为2000g/t、p H＝10～11、氰化钠用量800g/t、浸出时间4h、矿浆浓度40%、底炭密度15g/L、吸附时间8h。

试验结果见表8，表明该金矿石通过氰化炭浸综合条件平行试验，金浸出率93.15%、金吸附率99.45%，金总回收率可达92.63%。试验结果重现性、稳定性好。

表8 氰化炭浸综合条件平行试验结果

图3 炭吸附时间试验流程

图4 氰化炭浸综合条件平行试验流程

3.9 全泥氰化尾水检测

全泥氰化炭浸矿浆经过沉淀后的尾矿水经加入漂白粉处理后送检，均达到工业尾水排放标准。虽然尾矿水达到工业尾水排放标准，但该工艺中的氰化钠为剧毒物质，从环保方面来讲，仍需继续探索新的高效环保药剂来替代。

4 结论

1）该金矿石原矿品位较低，矿石氧化程度高。矿石工艺类型为少硫化物蚀变岩型金矿石及少硫化物碎裂石英脉型金矿石、少硫化物铁白云石－钠长石－石英脉型金矿石。矿石中金属矿物含量较低，主要是褐铁矿、赤铁矿及黄铁矿。非金属矿物主要是石英，其次是绢云母、碳酸盐矿物、长石、绿泥石及高岭石。金主要为自然金。

2）自然金主要以细粒级明金（＞0.010mm）为主，占64.37%；其次是微粒金，占35.63%。自然金以裂隙金为主，占60.35%，其次为包裹金，占37.04%，粒间金较少，占2.61%。自然金赋存状态、粒度特点表明要完全解离很难。

3）试验初步对该金矿石分别进行了常规浮选、重选、氰化浸出等选矿工艺探讨试验。其中全泥氰化浸出工艺试验表明：在磨矿细度－200目90%的条件下，直接氰化浸出和预处理－氰化浸出，金的浸出率均在90%以上，提金效果明显优于其它两种选矿工艺。

4）氰化炭浸综合条件平行试验表明：在磨矿细度－200目占85%、保护碱石灰用量为2000g/t、p H＝10～11、氰化钠用量800 g/t、浸出时间4h、矿浆浓度40%、底炭密度15g/L、吸附时间8h的条件下，金浸出率93.15%、金吸附率99.45%，金总回收率可达92.63%。

5）虽然该工艺尾矿水达到工业尾水排放标准，但氰化钠为剧毒物质，从环保方面来讲仍需继续探索新的高效环保药剂来替代它。

［1］周中定.微细粒浸染型金矿石选金试验研究［J］.黄金，2003（6）：43－45.

［2］曾令熙.某金矿工艺矿物学研究及其与选矿工艺相关性分析［J］.中国矿业，2008，17（4）：73－75.

［3］张成强，李洪潮，张红新，等.某低品位原生金矿选矿试验研究［J］.中国矿业，2010，19（11）：89－91.

［4］陈晓青，杨进忠，刘能云，等.难处理金矿石选冶技术研究［J］.矿产综合利用，2011（4）：30－33.

［5］彭贵熊，李国栋，廖雪珍，等.某微细粒难选金矿石选矿工艺研究［J］.金属矿山，2011（12）：70－73.

Experimental research on beneficiation of a low－grade gold ore in Gansu province

ZHAO Min1，WU Tian－jiao2，ZHAO Guo－bin1，GUO Yue－qin2，LI Yuan－mao2，YANG Peng－fei1，Li Pu－tao1
（1.Xi’an Center of Geological Survey，China Geological Survey，Xi’an 710054，China；2.Northwest Geological Institute of Nonferrous Metal，Xi′an 710054，China；3.Gansu Geological Survey，Lanzhou 730000，China）

A gold ore in Gansu Province is a low－grade oxidized ore.Gold mineral is natural gold，which mainly exists as fine grain gold，and occurs as wrapped gold ， accounting for 37.04%.Based on analysis of the gold ore characters，the three schemes of conventional floatation，gravity separation and all－sliming cyanidation were carried out.By comparing the three processes，all－sliming cyanidation was confirmed to recover gold as the best process.The optimal conditions were achieved by optimizing the influence factors of all－sliming cyanidation index，they are grinding size of 85%，－200mesh，PH is 10－11，protective alkali of CaCO32000g/t，leaching time 4 hours，pulp concentration 40%，The bottom carbon density 15g/l，adsorption time 8 hours.Comprehensive conditions parallel test of cyanide carbon－in－leach was carried out at the optimal conditions，and 90%of gold leaching rate，99.45%of gold adsorption rate and 92.63%of total gold recovery rate can be obtained.

low－grade；gold ore；oxidized ore；all－sliming cyanidation

赵民（1978－），男，陕西渭南人，硕士，工程师，主要从事岩矿以及构造地质研究。E－mail：zhaomin07＠163.com。

TD953

A

1004－4051（2015）09－0110－05

2014－07－15

资金项目：中国地质调查局地质矿产调查评价专项“北山－祁连成矿不定期地质矿产调查”计划项目子项目“北山－祁连成矿带矿产资源潜力调查”资助（编号：12120113047300）