江西某金矿尾矿再选试验研究

王明莉 徐宝金 朱加乾 陈 波

（1.福州大学紫金矿业学院，福建福州350108；2.安徽马钢罗河矿业有限责任公司，安徽巢湖231562）

我国金矿资源丰富，但富矿少、贫矿多[1-3]。早期人们对于金矿石的选别以浮选为主，矿石入选品位高，因而尾矿中金的品位较高。据不完全统计[4]，国内的尾矿储量已经超过几百亿t，而含金尾矿的储存量高达几十亿t，只有不到10%的黄金尾矿进行二次回收或是制作建筑材料等。随着人们对金的需求日益增大，选别技术不断进步，近些年来，金矿石浮选产生的尾矿得以重新选别，废弃的尾矿资源再次得到利用[5-6]。目前，常见金尾矿资源中金的回收方法有3种，分别为重选法、浮选法以及氰化法[7-8]。但由于重选法得到的金回收率较低，经济效益不佳，且氰化物属于剧毒药品，对人体和环境危害大，浮选法成为目前应用最为广泛的金浮选尾矿回收方法[9-12]。

江西某金矿浮选尾矿库长期堆存含金浮选尾矿，由于该尾矿氧化程度较高，在浮选厂生产实践中，采用常规硫化剂硫化钠对该尾矿进行浮选回收时，浮选指标不理想，金的回收率较低。近年来，关于多硫化钠用作浮选硫化剂[13]的研究较少，本研究拟采用多硫化钠为硫化剂，基于矿石的工艺矿物学研究，对该金尾矿进行浮选回收试验，以期获得理想的浮选指标，为类似金矿浮选尾矿的回收利用提供参考。

1 矿石性质

本试验所研究的对象为江西一元公司金矿浮选尾矿库的尾矿样，试样化学多元素分析和金物相分析结果分别见表1、表2。

注：Au的含量单位为g/t。

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由表1的X-射线荧光分析结果可知，该尾矿中Au的品位为0.70 g/t，是主要回收的金属元素；其它伴生金属元素如铜、锌等含量低，不具备综合回收价值。

由表2可知，该试样中的金主要以单体金和硫化物包裹金的形式存在，分别占总金的29.76%和32.13%；其次以氧化物包裹金的形式存在，占总金的20.83%；硅酸盐包裹中的总金占17.28%。

由X射线衍射分析结果可知，该尾矿样中有用矿物主要为黄铁矿、砷黄铁矿；脉石矿物主要为石英、长石等。由于该矿样在尾矿库长期堆存，导致部分硫化矿物表面氧化程度高，金的回收难度加大。

2 试验结果与讨论

2.1 条件试验

根据该矿石性质特点，选取煤油作为游离金的辅助捕收剂，在磨矿时添加。丁基黄药和丁铵黑药[14-15]作为硫化矿浮选常用的捕收剂，组合使用为捕收剂。考虑到矿石氧化对浮选指标的影响，为有效提高精矿中金的回收率，以硫酸铜为活化剂，水玻璃为抑制剂和矿泥分散剂，多硫化钠为硫化剂。

2.1.1 多硫化钠用量试验

固定磨矿细度为-0.074 mm占90%，煤油用量100 g/t，硫酸铜用量 100 g/t，水玻璃用量 200 g/t，丁基黄药+丁铵黑药用量（150+50）g/t，2#油用量40 g/t，考察多硫化钠用量对金浮选指标的影响，试验流程见图1，结果见图2。

由图2可知，随着多硫化钠用量的增加，金粗精矿中金的品位和回收率均呈先上升后下降的趋势。当多硫化钠用量在80 g/t时，金精矿中金的回收率和品位最高，分别为51.07%和4.72 g/t；未添加多硫化钠时，金粗精矿中金的回收率和品位分别为40.53%和3.81 g/t，说明多硫化钠的添加有利于提高粗精矿中金的回收率和品位。因此，确定粗选多硫化钠的最佳用量为80 g/t。

2.1.2 矿浆pH试验

固定磨矿细度为-0.074 mm占90%，煤油用量100 g/t，硫酸铜用量 100 g/t，水玻璃用量200 g/t，多硫化钠用量80 g/t，丁基黄药+丁铵黑药用量（150+50）g/t，2#油用量40 g/t，以盐酸或石灰为pH调整剂，调节矿浆pH范围在5～10之间（初始矿浆的pH为7），考察矿浆pH对金浮选指标的影响，结果见图3。

由图3可知，随着矿浆pH的增加，金粗精矿中金的品位和回收率均呈现先上升后下降的趋势。当矿浆pH值为6时，金粗精矿中金的品位最高，为4.91 g/t，此时金回收率仅为48.10%；当矿浆pH值为8时，金粗精矿中金回收率最高，为54.66%；粗选应尽可能地确保金的回收，因此，确定矿浆pH值为8。

2.2 正交试验

浮选试验过程中使用多种药剂，药剂与药剂之间可能存在一定的交互作用，导致药剂的实际最佳用量与单因素浮选条件试验所得的结果有所不同。为了能够得到优水平组合的药剂制度，在上述条件试验及前期探索试验的基础上，进行了粗选药剂用量正交试验，以不同的硫酸铜、丁铵黑药、丁基黄药和多硫化钠用量为考察因素（依次为因素A、B、C、D），每个因素各取3个水平，采用正交表L9（34）安排试验。试验因素水平见表3，试验结果列于表4。

由表4可知，对金精矿品位影响大小的主次顺序为：丁铵黑药＞硫酸铜＞丁基黄药＞多硫化钠；对金精矿的回收率影响大小主次顺序为：丁铵黑药＞丁基黄药＞多硫化钠＞硫酸铜。

对表4试验结果进行极差分析，结果见表5。

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注：β（Au）和ε（Au）分别为金品位、金回收率。

注：金品位的单位为g/t；β（Au）和ε（Au）分别为金品位、金回收率。

由表4、表5可知，丁铵黑药对金精矿中金的回收率和品位影响均是最大，硫酸铜对金品位影响较大，丁基黄药对金回收率影响较大。综上，选择优水平组合为A1B2C2D2，即硫酸铜50 g/t、丁基黄药 150 g/t、丁铵黑药50 g/t，多硫化钠80 g/t。

为了检验上述正交试验确定的优水平组合A1B2C2D2，即硫酸铜 50 g/t、丁基黄药 150 g/t、丁铵黑药50 g/t、多硫化钠80 g/t，确保正交试验拟合出的优水平组合的可靠性，进行浮选试验，结果见表6。

由表6可知，用优水平组合进行浮选试验，浮选金精矿中金的品位和回收率分别为4.54 g/t和56.04%，而pH值单因素试验得到的金精矿品位和回收率分别为4.28 g/t和54.66%。结果表明在优化组合下进行浮选，可获得更好的浮选指标，因此，确定后续试验采用优水平组合。

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2.3 多硫化钠添加方式试验

药剂添加方式影响浮选效果，在磨矿的过程中加入较难溶的药剂，可以促进其与矿物表面充分作用，提高浮选指标[16]。为研究在球磨机和浮选槽2处添加多硫化钠对浮选指标的影响，进行了“1粗2扫”开路试验，具体试验条件和流程见图4，结果见表7。

由表7可知，粗选过程中多硫化钠加入球磨机内，中1+中2金的总回收率为17.10%，且中1和中2金的品位分别为2.10 g/t和1.23 g/t；而多硫化钠加入浮选槽中，中1+中2金的总回收率为10.46%，且中1和中2金的品位分别为1.22 g/t和0.90 g/t。经过对比发现，多硫化钠加入球磨机内获得的浮选指标要明显优于多硫化钠加入浮选槽，因此，确定粗选过程中多硫化钠的添加地点为球磨机。

2.4 闭路试验

选取最佳的药剂制度，在开路试验基础上，采用“1粗2精2扫”流程进行了闭路试验，同时对比有无添加多硫化钠对最终浮选指标的影响，具体试验条件及流程见图5，结果见表8。

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由表8可知，采用“1粗2精2扫”的闭路流程处理 该尾矿，在未添加多硫化钠的情况下，最终获得金品位13.25 g/t、金回收率为57.16%的金精矿，添加多硫化钠最终获得了金品位16.75 g/t、金回收率为62.93%的金精矿，精矿指标较理想。

3 结 论

（1）江西某金矿浮选尾矿为Au品位为0.70 g/t的含金硫化矿。矿石中的金主要以单体金和硫化物包裹金的形式存在，分别占总金的29.76%和32.13%，其次以氧化物包裹金的形式存在，占总金的20.83%；硅酸盐包裹中的总金占17.28%。

（2）金尾矿在粗选磨矿细度为-0.074 mm占90%、矿浆pH为8、煤油用量100 g/t、多硫化钠用量80 g/t、丁基黄药+丁铵黑药用量（150+50）g/t，硫酸铜用 50 g/t，水玻璃用量 200 g/t，2#油用量 40 g/t条件下，经“1粗2精2扫”，最终可获得Au品位13.25 g/t、Au回收率57.16%的浮选金精矿，相较于未添加多硫化钠的浮选流程，精矿指标显著提高。