国外某金矿石选矿试验研究

吕 良 曹 飞 郭珍旭 岳铁兵 李文军 刘 磊

(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州450006;2. 国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室，河南 郑州450006;3.东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳110819)

我国经济的高速发展和国民生活水平的日益提高，使国内黄金需求量呈快速增长趋势。我国金矿资源分布虽然非常广泛，且数量众多，但普遍呈现贫、杂、细的特征，因而开发利用难度较大、成本较高。要满足国内对黄金持续增长的需求，开展国外矿产资源勘察与开发，积极实施“走出去”战略是大势所趋。

我国企业控股的境外某金矿为单一金矿矿床，金品位高达7.98 g/t。为高效开发利用该金矿资源，对该金矿的有代表性矿石进行了选矿试验研究。

1 矿石性质

1.1 矿石成分分析

矿石中的主要非金属矿物为石英和云母，其次为长石、石榴子石、岩土矿物、硅酸盐矿物及绿泥石，金属矿物主要有黄铁矿、毒砂，并含有少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。矿石主要化学成分分析结果见表1。

从表1 可以看出，矿石中可利用的元素金含量较高，达7.98%;有害元素砷含量偏高，进一步的研究表明，砷主要以毒砂的形式存在，且砷与金嵌布关系密切，因此，选矿过程中需将毒砂富集至金精矿中，后续再通过焙烧或生物浸出工艺处理［1］。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical composition analysis of raw ore %

1.2 金及含金矿物的结构构造与嵌布特征

矿石中的含金矿物主要有黄铁矿和毒砂。黄铁矿在矿石中主要呈半自形—他形粒状集合体或细脉状嵌布于脉石粒间，少量被脉石包裹，黄铁矿与毒砂嵌布关系密切，细粒黄铁矿常伴随微细粒毒砂呈脉状充填于脉石裂隙中，少量黄铁矿被毒砂交代、溶蚀，黄铁矿与金矿物关系比较密切，粒间常见有金矿物嵌布其中。毒砂多呈自形—半自形粒状产出，主要以脉状或浸染状分布在矿石中，嵌布粒度较粗(+0.074 mm占88.63%)，与黄铁矿嵌布关系密切，常常呈紧密连晶分布，毒砂与金矿物关系比较密切，镜下检测过程中常见有自然金矿物与毒砂连生产出。矿石中金的嵌布粒度较细小，主要以微粒金、细粒金为主，分别占52.59%和32.34%，中粒金占14.69%，粗粒金仅占0.38%。金矿物的嵌布形态比较简单，主要以浑圆粒状、角粒状为主，其次为长角粒状、尖角粒状、麦粒状和叶片状，其他形态含量较少;矿石中的金主要为包裹金，占67%，其中硫化物包裹金占52%、脉石包裹金占15%，粒间金占29%，裂隙金占4%。

2 试验结果与讨论

前期分别采用单一全泥氰化浸出、重选、浮选工艺进行了金回收探索试验［2］。单一氰化浸出试验金浸出率仅为29.65%;摇床1 次粗选的金精矿金品位为95 g/t、尾矿金品位仍达6.69 g/t，重选不能直接抛尾;采用1 粗1 精3 扫单一开路浮选可获得金品位为45.30 g/t 的金精矿，尾矿金品位可显著下降至1.42 g/t。综合以上探索试验结果分析，遵循“能收早收”的原则，确定采用重选—浮选联合工艺进行选金试验。

2.1 浮选条件试验

浮选条件试验的给矿为1 次摇床重选尾矿。

2.1.1 捕收剂种类试验

捕收剂种类试验的磨矿细度为－0.074 mm 占75%，碳酸钠用量为1 000 g/t，水玻璃为300 g/t，2#油为17 g/t，金粗精矿指标见表2。

表2 捕收剂种类试验金粗精矿指标Table 2 Gold rough concentrate index on collector selective tests

从表2 可以看出，采用戊基黄药+丁铵黑药为捕收剂可以获得较理想的选别指标，因此，确定浮选试验的捕收剂为戊基黄药+丁铵黑药。

2.1.2 磨矿细度试验

磨矿细度试验的碳酸钠用量为1 000 g/t，水玻璃为300 g/t，戊基黄药+丁铵黑药为100 +50 g/t，2#油为17 g/t，金粗精矿指标见图1。

图1 磨矿细度试验结果Fig.1 Test results at different grinding fineness

从图1 可以看出，随着磨矿细度的提高，金粗精矿金品位先升后降，金回收率下降。因此，确定磨矿细度为－0.074 mm 占60%。

2.1.3 碳酸钠用量试验

碳酸钠用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占60%，水玻璃用量为300 g/t，戊基黄药+丁铵黑药为100 +50 g/t，2#油为17 g/t，金粗精矿指标见图2。

图2 碳酸钠用量试验结果Fig.2 Test results on dosage of sodium carbonate

从图2 可以看出，随着碳酸钠用量的增加，金粗精矿金品位和回收率均先升后降。因此，确定碳酸钠的用量为3 000 g/t。

2.1.4 水玻璃用量试验

水玻璃用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占60%，碳酸钠用量为3 000 g/t，戊基黄药+丁铵黑药为100 +50 g/t，2#油为17 g/t，金粗精矿指标见图3。

图3 水玻璃用量试验结果Fig.3 Test results on dosage of sodium silicate

从图3 可以看出，随着水玻璃用量的增加，金粗精矿金品位上升，金回收率下降。综合考虑，确定水玻璃的用量为400 g/t。

2.1.5 硫酸铜用量试验

为提高粗选金回收率，选用硫酸铜为载金矿物活化剂。硫酸铜用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占60%，碳酸钠用量为3 000 g/t，水玻璃为400 g/t，戊基黄药+丁铵黑药为100 +50 g/t，2#油为17 g/t，金粗精矿指标见图4。

图4 硫酸铜用量试验结果Fig.4 Test results on dosage of copper sulfate

从图4 可以看出，随着硫酸铜用量的增加，金粗精矿金品位和金回收率上升。综合考虑，确定硫酸铜的用量为200 g/t。

2.1.6 2#油用量试验

2#油用量试验的磨矿细度为－ 0.074 mm 占60%，碳酸钠用量为3 000 g/t，水玻璃为400 g/t，硫酸铜为200 g/t，戊基黄药+丁铵黑药为100 +50 g/t，金粗精矿指标见图5。

从图5 可以看出，随着2#油用量的增加，金粗精矿金品位下降，金回收率先升后降。综合考虑，确定2#油的用量为51 g/t。

图5 2#油用量试验结果Fig.5 Test results on dosage of 2# oil

2.1.7 丁铵黑药用量试验

丁铵黑药用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占60%，碳酸钠用量为3 000 g/t，水玻璃为400 g/t，硫酸铜为200 g/t，戊基黄药为100 g/t，2#油为51 g/t，金粗精矿指标见图6。

图6 丁铵黑药用量试验结果Fig.6 Test results on dosage of butylamine dithiophosphate

从图6 可以看出，随着丁铵黑药用量的增加，金粗精矿金品位下降，金回收率上升。综合考虑，确定丁铵黑药用量为60 g/t。

2.1.8 戊基黄药用量试验

戊基黄药用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占60%，碳酸钠用量为3 000 g/t，水玻璃为400 g/t，硫酸铜为200 g/t，丁铵黑药为60 g/t，2#油为51 g/t，金粗精矿指标见图7。

图7 戊基黄药用量试验结果Fig.7 Test results on dosage of amyl xanthate

从图7 可以看出，随着戊基黄药用量的增加，金粗精矿金品位下降，金回收率上升。综合考虑，确定戊基黄药用量为240 g/t。

2.2 全流程试验

在条件试验和开路试验基础上，进行了全流程试验，试验流程见图8，试验结果见表3。

图8 全流程试验流程Fig.8 Flowsheet of the whole flow-sheet test

表3 全流程试验结果Table 3 Results of the whole flow-sheet test

从表3 可以看出，采用图8 所示的流程处理该矿石，可取得金品位为450.00 g/t、回收率为17.48%的重选金精矿和金品位为54.20 g/t、回收率为76.54%的浮选金精矿，总精矿的金品位为64.80 g/t、回收率为94.02%。

浮选尾矿金品位仍达0.54 g/t，后续将通过浸出工艺进行回收，本文不作介绍。

3 结 语

(1)国外某金矿石含金量较高，达7.98g/t，主要载金矿物为黄铁矿和毒砂，黄铁矿与金矿物嵌布关系较密切，粒间常见有金矿物嵌布其中;毒砂与金矿物嵌布关系也较密切，镜下检测过程中常见有自然金矿物与毒砂连生产出;金矿物嵌布粒度较细小，主要以微粒金、细粒金为主，分别占52.59%和32.34%，中粒金占14.69%，粗粒金仅占0.38%，主要以浑圆粒状、角粒状为主，其次为长角粒状、尖角粒状、麦粒状和叶片状;矿石中的金主要为包裹金，占67%，其中硫化物包裹金占52%、脉石包裹金占15%，粒间金占29%，裂隙金占4%。

(2)该矿石在磨矿细度为－0.074 mm 占60%的情况下，采用1 粗1 精开路摇床重选，重选尾矿1 粗2精2 扫、中矿顺序返回浮选流程处理，最终可获得金品位为450.00 g/t、回收率为17.48%的重选金精矿和金品位为54.20 g/t、回收率为76.54%的浮选金精矿，总精矿的金品位为64.80 g/t、回收率为94.02%。

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