豫西小秦岭碲金矿选矿回收试验

2018-06-11焦瑞琦张志伟杨虎伟张建龙

现代矿业 2018年5期

焦瑞琦杨玮张志伟杨虎伟吴荣张建龙

(1.河南金渠黄金股份有限公司；2.西安建筑科技大学材料与矿资学院)

金和碲在热液矿化过程中，一价或三价金的阳离子可进入碲阴离子堆中，形成碲化金类矿物[1]，被称作“皇帝矿”。大多数金矿床中都伴有微量的碲，因其矿物颗粒较小，而不为人们所注意。已知27种含金矿物中，有11种是碲化物。豫西小秦岭金矿田的矿石中普遍含有碲化矿物，虽早已发现，但近年才逐渐引起矿业研究者的重视。陈翠华等将其归为产于华北地台南北两侧太古代变中—基性火山岩(绿岩)的石英脉性矿床一类[2]。碲金矿物因为碲化物包裹金存在不能直接被氰化，故必须预处理后方能浸出其中的金；浮选时由于金的碲化物脆性大，磨矿中极易泥化，从而给碲化物的浮选造成困难。因此，处理金-碲矿石时，务必进行阶段浮选[3]。

小秦岭地区选矿除露采矿石应用堆淋浸方法，近地表矿石使用全泥氰化炭浆法(CIP)外，多数矿山采用重选+浮选工艺，浮选精矿销售冶炼厂的生产模式，金选矿回收率处于90%～92%较低水平，且没有对具有较高经济价值的稀有分散元素碲进行回收利用。因此，强化碲资源综合利用率的同时，促进金回收率提高是选矿试验研究的主要方向。

1 矿石性质

豫西小秦岭多为充填为主的中温热液型矿床，矿石工艺类型主要为多金属硫化物石英脉型含金矿石，其次为蚀变岩含金。近地表矿石氧化，黄铁矿为主要载金矿物，石英为主要的脉石矿物。主要含金矿物为自然金(Au)，其次是银金矿(AuAg)，其他有碲金矿(AuTe2)及碲金银矿(Ag2AuTe2)。金属硫化物矿物以黄铁矿为主，次为黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、方铅矿，少量的闪锌矿以及微量的辉钼矿。金属氧化物为磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿。

豫西小秦岭金矿石特性为：①金矿物的组成以中粒金为主，其次为细粒金，巨粒金、粗粒金和微粒金少量。粒度组成表明，重选作业对于金的预先回收是必要的。②金-碲化物型矿床的碲化物通常是金和银的重要载体，碲富集的地段常常也是金富集的地段。③元素地球化学研究表明，碲与硫的地球化学特性有一定的近似性，可形成类质同象关系。只有在硫的浓度明显降低的条件下才能形成金碲矿物[2]。故金-碲化物型矿床绝大多数为低硫型。

豫西小秦岭少量金矿物以超显微金粒存在，某金矿矿样经电子探针扫描和能谱分析结果见表1，小秦岭某金矿原矿多元素分析及所产含碲金精矿主要元素化学分析结果分别见表2、表3。

表1 金矿物电子探针分析结果 %

表2 原矿化学多元素分析结果 %

注：Au、Ag、Te、Se、As、Bi含量单位为g/t。

表3 含碲金精矿化学组成 %

注：Au、Ag、Te含量单位为g/t。

电子探针探得金精矿的金矿物应定名为金碲银矿，其中含量银﹥碲﹥金；并测得样品中其他金属硫化物为黄铁矿(大部分)﹥黄铜矿﹥方铅矿(少量)。

2012年8月小秦岭某金矿对几个主要生产坑道矿石取样化验分析碲、铋、锑等元素含量，检测结果见表4。

由表4可知，多数坑口矿石碲含量较高，将对选矿工艺产生一定的影响；1520坑口氧化矿石含碲量少；碲品位含量不均匀，有些坑口矿石碲和铋关系密切，铋对选矿影响不容忽视。

2 生产实践及试验数据总结分析

以位于豫西小秦岭腹地的金渠公司为例进行分析。金渠选矿厂破碎与磨矿系统均采用两段一闭路流程，其中一段磨矿与螺旋分级机形成两套平行的闭路系统，二段磨矿出口安装尼尔森对粗颗粒金进行重选回收，二段磨机与旋流器形成闭路。浮选作业有两个系列，均采用1粗2精2扫流程，两个系列的尾矿再进行尾矿再选以降低最终尾矿品位，提高精矿回收率。尼尔森重选精矿与浮选精矿混合，脱水后销售冶炼厂。生产规模为1 000 t/d，金回收率约90.50%。

表4 几个主要坑口矿石碲、铋等元素检测结果

2.1 金渠1403、1060坑口矿石浮选产品粒度筛析

金渠1403和1060坑口矿石浮选原矿、精矿和尾矿粒度筛析检验对比结果见表5。

由表5可知：①浮选原矿中，1403坑口-38 μm粒级占40.03%，金品位明显高于其他粒级，金分布率超过70%，出现了明显的细粒级富集现象，是因为金碲化物性脆易过磨出现“偏析”现象。②2个坑口+74 μm粒级金回收率仅为65.04%和66.02%，该粒级需细磨才能保证含金矿物的充分解离；另一方面，矿石中细泥含量随之增加，污化了浮选工艺，给选别带来困难。③2个坑口-38 μm粒级金回收率虽然分别达到89.54%和91.20%，但粒级尾矿金品位为0.59、0.69 g/t，分别占浮选尾矿金流失的47.36%和45.17%，是金渠矿石金回收率不理想的主要原因。

表5 1403和1060坑口矿石产品筛析对比统计结果

2.2 金渠1060坑口矿石CIP工艺(委托加工)

原矿金品位为2.82 g/t，氰渣金品位为0.19 g/t，尾液品位为0.01 g/m3，浸吸回收率为91.03%。氰渣粒度筛析结果见表6。

表6 1060坑口不同磨矿细度下氰渣筛析结果

由表6可知：①磨矿细度从第1次的-0.074 mm 83.58%提高到第2次的-0.074 mm 91.88%，尾矿流失反而增加了0.01 g/t，说明磨矿细度不是制约金浸出率提高的主要因素；②2次筛析结果显示，+0.063 mm粒级尾矿金品位均小于0.13 g/t，但第2次对应级别产率和金品位明显低于第1次，说明提高磨矿细度对粗粒级金的浸出溶解较为有利。③金渠矿石氰化金流失主要集中在细粒级，存在包裹金的碲金(银)矿会放慢金的浸出速度，从而对氰化浸金造成一定的影响[4]。

2.3 含碲金精矿直接氰化浸出分析

碲金矿在碱性氰化物溶液中溶解速率很慢的原因是在金表面形成了一层亚碲酸盐的钝化膜，阻止了金的进一步氰化[5]。碲金矿在经过浮选处理后得到金精矿，金精矿因浮选时有碍氰化的杂质(如碲化物)与金、银一样得以富集，再加上金颗粒特别微细，有的甚至呈超显微状态，采用常规氰化工艺金回收率不理想。通过细磨、高碱度和大量充气等技术措施[6]，金回收率方可达到95%～97%[7-8]。

3 碲金矿选矿回收试验研究

金的碲化物是除了自然金和金-银矿物之外，唯一有经济意义的金矿物。碲是一种稀有分散元素，虽在地壳中含量极低，但用途十分广泛而重要。金的碲化物有一系列化学性质相当复杂的同类矿物，如针状碲金矿((Au，Ag)Te2)、碲金矿((Au，Ag)Te2)、碲金银矿((Au，Ag)2Te)及不常见的针状碲金银矿((Au，Ag)Te4)和板状金碲矿(Au2Te3)[3]等，使得金碲化物氰化浸出变得相当复杂。国内外选矿科技工作者的研究主要围绕金、银贵金属在氰化浸出前分解破坏碲化物，而不是以回收碲为目的。该碲金矿主要采用选冶联合工艺流程在弱碱性条件下，从矿石中回收金的碲化物和其他易浮矿物，产出高品位金碲精矿，浮选尾矿搅拌氰化回收金、银。

3.1 碲金矿选冶试验

试验矿样取自1060坑口矿场原矿石、一段磨矿螺旋分级机溢流。

3.1.1 试验工艺流程

碲金矿选冶联合工艺流程见图1，图1中虚线为中矿浸渣可考虑返回浮选系统再回收碲。

3.1.2 试验条件指标

通过多个条件试验确定碲金矿浮选条件指标为：①粗选浮选浓度为30%，磨矿细度为-0.074 mm 66%；碳酸钠用量为1 kg/t，搅拌2 min；混合黄药(乙基∶丁基∶异戊基=1∶1∶1)用量为60 g/t，搅拌3 min；11#油用量为20 g/t，搅拌2 min；浮选时间1 min；②精选浮选浓度为20%，细度为自然细度，氰化钠用量为0.2 kg/t，搅拌2 min；氧化钙用量为2 kg/t，搅拌2 min；③浸出浓度为前序作业浓度，再磨细度为-0.074 mm 90%，pH=11，浸出时间30 h，[CN-1]=0.03%。