提高某低品位金矿石选矿技术指标的试验研究及实践

师伟红，刘守信，高彦萍，王 玲

（西北矿冶研究院，甘肃 白银 730900）

合理的选矿工艺对矿石中金的回收影响很大。金矿石的回收通常采用的方法有混汞、重选、浮选、氰化或联合流程。重选法、混汞法是古老、有效回收颗粒金的方法，细粒和微细粒金通常采用浮选法回收[1]。国外某金矿属硫化物石英脉型低品位大型金矿石，是比较难选的一类金矿石。目前，该金矿选矿厂日处理量是2500 吨，现场生产流程采用单一浮选工艺流程，磨矿细度90%-74μm，一次粗选，两次扫选，两次精选；药剂制度以氢氧化钠为调整剂，硫酸铜为活化剂，异丁基黄药为捕收剂，起泡剂采用MIBC。由于矿石中矿物种类较多，矿物嵌布关系复杂，现场采用捕收剂捕收能力较弱等原因，导致部分载金矿物损失在尾矿中，生产技术指标较差。

本项目在现场工艺流程基础上，针对现场生产存在的问题，主要从研制开发新型、高效载金矿物捕收剂及捕收起泡剂的角度，强化其对载金矿物的捕收，达到了提高金回收率的目的。通过试验研究，确定了高效合理经济的药剂制度，研制出了选择性和捕收能力兼优的D12和A106新药剂组合，以替代现场药剂异丁基黄药和MIBC。

1 矿石性质

原矿多元素化学分析结果见表1，矿石中金的赋存状态分析见表2。

表1 原矿多元素化学分析（%）

表2 矿石中金的赋存状态分析结果

该矿石中主要金属矿物为黄铁矿，其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿等；贵金属矿物有自然金、自然银、银金矿；脉石矿物主要以石英为主，其次为方解石、云母等，少量碳、角闪石等。

矿石中金主要以硫化物包裹的显微及次显微金的形式存在，其次以脉石包裹金的形式存在，这种类型的嵌布形态对金矿物选矿指标产生一定的影响。

矿石中主要的硫化物矿物为黄铁矿，其含量3.85%，有0.43%的毒砂（包括微量的雌黄和雄黄）、方铅矿及闪锌矿，大量的矿物是脉石矿物，其中石英、方解石及云母的含量为79.2%、5.1%和6.0%，另有少量碳、角闪石等。

2 选矿试验及结果讨论

为查明目的金属损失的原因，该试验研究首先在现场工艺流程条件优化的基础上进行了小型闭路试验，并对其闭路试验产品进行了产品检查。

产品检查结果表明，现场采用的捕收剂对细粒级矿物捕收能力不足，导致部分呈单体解离状态，平均粒径为0.01mm 的细粒级连生体进入尾矿，没有被有效回收。因此，研发高效选矿药剂剂以提高目的金属的选矿技术指标是本次试验研究的关键。

图1 磨矿细度试验流程图及条件

2.1 磨矿细度试验

该试验处理金矿中的金主要以硫化物包裹的显微及次显微金的形式存在，其次以脉石包裹金的形式存在。因此，合理的磨矿细度直接影响载金矿物是否充分解离以及浮选指标的优劣。

图2 NaOH 用量试验结果

表3 捕收剂选择试验结果

磨矿细度试验流程见图1，固定氢氧化钠用量为1500g/t，硫酸铜用量为200g/t，D12用量为120g/t，A106用量为50g/t，进行了磨矿细度试验。磨矿细度试验结果表明，磨矿细度的提高，有利于金回收率的提高，但金品位略有下降。磨矿细度粗时部分金矿物未达到单体解离，难以上浮，回收率较低，主要原因是该矿石金的嵌布粒度较细；当磨矿细度-74μm含量为95%时，精矿品位明显降低，回收率不再提高，最终确定适宜的磨矿细度-74μm 含量为90%。

2.2 粗选NaOH 用量试验

NaOH 用量试验是在固定磨矿细度为90%-74μm 条件下进行，其药剂条件为D12为120g/t，A106为50g/t，试验结果见图2。

试验结果表明，NaOH 用量变化对浮选指标影响较明显。随着用量增加，硫铁矿受到抑制，导致回收率偏低。因此综合考虑选矿技术指标，最终确定NaOH 1500g/t。

2.3 捕收剂选择及用量试验

对于提高金浮选回收率，浮选药剂起着重要作用，尤其是具有协同效应的复合捕收剂[2]。由于该矿石属高硫石英脉型细粒嵌布的低品位金矿石，因此，针对该矿石性质特点进行载金矿物捕收剂和起泡剂的研究，以减少载金矿物在尾矿中的损失。

固定磨矿细度为90%-74μm，NaOH 1500g/t，进行捕收剂选择试验。试验流程见图1，试验结果见表3。

试验结果表明，采用D12为捕收剂，A106为捕收起泡剂，浮选指标明显优于其它捕收起泡剂。能够充分发挥各药剂间的协同效应，在浮选过程中表现出选择性好和捕收能力强的优点，而且金矿物浮游速度快，可实现目的矿物快收早收，有效提高了金的选矿回收率。

2.4 闭路试验

在药剂筛选、调优试验确定的工艺技术条件基础上，分别进行了现场药剂制度和新药剂制度两个方案的闭路试验，新药剂制度闭路试验流程见图3，试验结果列入表4。

图3 新药剂方案闭路试验流程及条件

闭路试验结果表明，新药剂制度跟现场药剂制度相比，金精矿品位相当的情况下，金精矿的回收了提高了3.93%。但是该矿石中含硫较高，黄铁矿又是金的载体矿物，在浮选作业，含硫矿物可浮性好，导致金精矿的产率较大，精矿品位较难提高。

表4 闭路试验结果

2.5 工业试验

在小型试验研究的基础上，该金矿公司采用我院自主研发的选矿药剂样品D12和A106，开展完实验室的验证试验后，进行了为期二十天的新药剂和现场药剂对比的工业试验，现场在工业试验期间所处理的矿石平均品位，比实验室小型试验研究所采取的矿石矿样品位高。工业试验指标见表5。

表5 工业试验指标结果

3 结论

（1）该矿石为单一金矿石，除了金可以回收外，其他元素未达到综合利用指标，金主要以细粒、微细粒状态赋存于石英和黄铁矿中。

（2）D12是一种高效复合黄药，可在金矿物及其连生体颗粒表面形成选择性吸附，对细粒级金矿物及其连生体具有较强的捕收作用。A106是一种捕收性能的起泡剂，具有捕收和起泡双重性能，用于该金矿，起泡性能好。在该矿石中，D12与A106组合使用，对细粒级金矿物及富连生体载金矿物具有良好的选择性捕收作用，且浮选泡沫稳定。

（3）在现场工艺流程基础上，针对矿石性质，小型试验采用高效复合黄药D12及捕收起泡剂A106，获得了较好的闭路试验指标：新药剂较现场药剂方案，在金精矿品位相当的情况下，金精矿回收率提高了3.93%。

（4）工业试验实践中，在金矿石原矿品位相当的条件下，新药剂方案取得了较好的指标：跟现场药剂方案相比，金精矿品位提高了1.84g/t，回收率提高了4.13%。