某微细粒难选金矿浮选尾矿无氰提金工艺及流程诊断探讨

梁 军

（甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050）

随着我国生产力的不断发展，对于各种矿产资源的利用需求与日俱增。我国矿产资源也消耗殆尽。很多矿山属于贫矿，并且矿石品味比较低。只有在加工提炼后才能作为冶炼原料使用。所以，人们逐渐意识到尾矿提炼的重要性，并开发研究出了各种尾矿提炼工艺。但是在金矿浮选过程中，往往由于氰化钠的使用而导致排放物质会对环境产生不良影响。并且在我国颁布的《中华人们共和国环境保护税法》中要求，自2018年1月1日起，对排放危险废物的企业收取1000元/t的环境保护税。而黄金矿山的氰化浸出尾矿属于需要环境保护税的物质。很多企业处于保护环境和减少环境保护税缴纳金额的目的，对现有的尾矿提炼技术进行了改造，从而形成了目前微细粒难选金矿浮选尾矿无氰提金工艺[1-4]。

1 矿石性质

一般来说，企业提炼的矿石主要是高含泥、微细粒—超微粒浸染型含碳、砷的极难选冶金矿石。这种矿石主要由毒砂和黄铁矿组成，并含有少量的闪锌矿、方铅矿和黄铜矿。长石、石英、辉石等是其主要的脉石矿物，另外还包括有角闪石、云母、锆石、绿泥石等，以及少量的碳酸盐和有机碳。矿石中金主要是细微粒金，一般包裹于黄铁矿和毒砂中，并呈现显微和超显微呈现状态。粒径小于10μm的金粒含量能够达到40%左右。

2 生产工艺简介

一般来说，矿山提炼企业多选用两段一闭路破碎流程，或选用一段开路两闭路破碎流程。在两段一闭路破碎流程中，往往用颚式破碎机进行粗碎，用圆锥破碎机进行细碎，筛分采用圆振筛。溢流型球磨机进行一段磨矿和二段磨矿，但型号有所不同。一段、二段分级设备均为旋流器组，但型号有所不同。一次粗选、两次精选后在进行两次扫选即完成浮选工作。在一段开路两闭路工艺中，往往首先采用破碎机对矿石进行破损，随后用半自磨+球磨设备进行磨矿，矿石经过筛分后进入浮选工艺，仍然一次粗选、两次精选后在进行两次扫选即完成浮选工作。

3 浸出工艺简介

该厂原本采用氰化钠炭浆提金工艺。根据实际的生产实践我们了解到，目前我国的环保提金剂与氰化钠均能达到理想的浸出率。所以，企业完全可以通过采用环保提金剂来替代氰化钠对尾矿进行浮选操作。生产工艺流程没有发生变化，仅仅是将提金剂替换，生产工艺流程见下图。提金剂的浮选尾矿浸出指标见下表。

表1 浮选尾矿浸出指标%

图1 无氰提金工艺流程图

4 流程考察及分析

4.1 浸出原矿工艺矿物学研究

一般来说，在浸出原矿中偶见包裹金、连生体金。矿中主要含有磁黄铁矿、黄铁矿等矿物。毒砂、黄铜矿、闪锌矿等矿物含量为少量至微量。石英是脉石矿物的主要组成部分，并伴有少量的长石、粘土、绢云母、绿泥石等物质。

原矿的金品位随着粒度的减小而不断降低。但是处于-38μm+20μm的原矿除外，这个粒度区间的矿石的金品位较高。而矿石中的硫品位则随着粒度的减小，先升高后降低。砷品位随着粒度的减小呈现先降低后升高的趋势。一般来说，20μm以上粒级的原矿金品位较高[5,6]。

尾矿中往往也会含有硫元素，一般来说，浸出原矿中的硫化矿物具有粒度极细的特点，硫化矿物主要包括毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿等。并且，粒度均在80μm一下。10μm以下粒级的物质中，有半数以上是毒砂。通过测定浸出原矿中主要硫化矿物的解离度我们可知，20μm以上粒径的硫化矿物的解离度交叉。这些硫化矿物与石英、长石等脉石矿物连生。有良好解离的细微粒径级为10μm。我们可以通过显微镜和扫描电镜来了解浸出原矿中金的嵌布状态。一般来说，连生体、包裹体等形式是浸出原矿中金的嵌布状态。并且我们可以发现金一般以细微粒的状态，被毒砂、石英灯矿物包裹。

4.2 浸出工艺流程考察以及浸渣工艺矿物学研究

对于浸出槽中的矿浆样品，需要进行炭浆分离后并进行烘干。随后再对样品进行检测。一般来说，金的总浸出率为50%左右，个别浸出槽的金浸出率能够达到85%。如果浸出槽中的金品位没有发生明显变化，就说明浸出槽已经完成了浸出。根据实际浸出工艺我们发现，不同粒级的金的浸出程度有所不同。大部分粒级的浸出率能够达到50%。浸出率最小的粒级为+106μm。

根据实际的浸渣化学多元素分析我们了解到，黄铁矿和磁黄铁矿是主要的硫化矿物。石英是主要的脉石矿物。单体金粒可以从浸渣人工套系重砂中发现，同时也可以发现方锑金矿和黑铋金矿等矿石。我们也对毒砂、黄铁矿等硫化矿物的粒度进行了测定。通过测定结果我们发现，浸渣中的硫化矿粒度远远小于浸出原矿。粒度基本在40μm以下。浸渣中同样含有黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿等硫化矿物。但是，20μm以上的粗粒级硫化矿物的解离度交叉。主要原因是硫化矿物与石英。云母等买时矿物连生所导致的。一般来说，黄铁矿的总解离度能达到66.41%，磁黄铁矿的总解离度能达到54.95%，毒砂的总解离度能达到55.29%。人工淘洗能够帮助我们查明浸渣中金的损失状态。我们通过显微镜和扫描电镜观察到部分金粒表面附着着暗黑色的覆膜，其余金粒多以连生体、包裹体的形式存在于浸渣中。

5 结果与讨论

（1）工艺存在的问题。进出车间往往需要长时间存放尾矿，而尾矿在存放过程中会发生氧化。这样，尾矿的浸出指标会比较好。而采用干采方式进行浮选尾矿，会因为给矿粒度不均因、粗颗粒砂石较多等问题导致给矿量、上矿系统、给矿浓度出现波动。过粗的浸出原矿粒度会导致浸出率过低的问题。所以，我们可以通过降低原矿粒度的方法提高浸出指标。但是，由于球磨机设备购买成本及安装成本都较高，所以会增加企业投资成本，也容易导致细粒级过磨的问题。部分浸出槽会存在浸出速度过快的问题。

（2）下一步研究方向。企业可以通过优化上矿系统从而保证浸出作业尾矿提金效率级稳定生产。企业也可以考虑在工艺系统中融入环保提金工艺给矿方案。为了在保证浮选指标的前提下提高浸出指标，可以尽量提高磨矿细度，对矿厂磨矿浮选工艺进行优化。

希望本文所提出的观点和建议能够为提高浸出指标指明优化方向。