山东某含碲含碳难处理金矿选矿试验研究

2021-12-24付玉平巩佃涛

世界有色金属 2021年16期

付玉平，巩佃涛，祝冲

（山东黄金归来庄矿业有限公司，山东临沂 273300）

含碳型金矿石是难处理矿石的主要类型之一，在常规浸出过程中，原矿中的固体碳和有机碳因对金氰络合物有强烈的吸附性而产生碳质物的“劫金”作用，导致常规选冶指标较低，资源无法得到充分利用[1]。山东某金矿原矿工艺类型为微细粒浸染型含碲含碳难处理矿石[2-3]，为提高金的综合利用率，对该矿石进行了全泥氰化助浸试验、原矿浮选试验和原矿焙烧氰化试验，原矿经氧化焙烧-焙砂氰化浸出，可获得金回收率90.82%的指标，实现了金的高效回收。

1 矿石性质

1.1 原矿多元素分析及碳物相分析

原矿化学多元素分析结果见表1，碳物相分析见表2。

表1 原矿化学多元素分析结果

表2 原矿碳物相分析结果

由表1可知，该矿石中金品位13.73g/t，银品位15.81g/t，可在选冶过程中综合回收，Cu、Pb、Zn、Fe等元素含量均较低，无回收利用价值。由表2可以看出，原矿中石墨碳含量0.31%、有机碳含量0.51%，碳质物的存在不利于金的氰化浸出。

1.2 金元素分布

原矿中的金主要分布在自然金、碲金矿、金银矿和银金矿中，其中自然金中金占32.10%，碲金矿中金占29.60%，金银矿中金占22.90%，银金矿中金占15.40%。

1.3 金矿物粒度及赋存状态

根据光片镜下测定并配合人工重砂分析，该矿石中金矿物粒度以微、细粒金为主，其中＜0.01mm占44.52%，0.01～0.037mm占51.06%，＞0.037mm占4.42%。

检测原矿中金矿物赋存状态特征，结果表明：该矿石中金矿物的赋存状态以粒间金为主，占比58.83%；其次为裂隙金占比22.53%；包裹金占比18.64%，其中脉石包裹金占12.19%，硫化物包裹占6.45%。

1.4 主要矿物嵌布特征

工艺矿物学研究表明，该原矿中金矿物主要有自然金、碲金矿、金银矿和银金矿；主要金属矿物有黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿；主要脉石矿物有石英、长石、绢云母、方解石、白云石等。

黄铁矿：为矿石中主要金属硫化物，占矿石矿物相对含量的2.04%，黄铁矿在矿石中嵌布粒度比较细小，以0.01mm～0.053mm为主，单矿物和选择性溶金法综合分析表明：金与黄铁矿关系不密切。

赤铁矿：为矿石中比较常见的金属氧化物，相对含量0.21%，嵌布粒度多在0.037～0.053mm区间，主要呈它形晶粒状嵌布于脉石粒间及裂隙中，少量赤铁矿粒度细小，呈针状、放射状等形态分布。

2 试验结果与讨论

工艺矿物学研究表明，该矿石属于贫硫化物微细粒浸染型含碲含碳金矿石，氰化浸出过程中碳质物吸附金氰络合物产生“劫金”作用，同时，碲化金的存在也对氰化浸出产生不利影响。目前对含碳金矿石的预处理方法主要有浮选脱碳法、抑碳提金法、氧化焙烧法、化学氧化法等方法，综合考虑，对原矿进行了强化浸出试验、浮选试验和原矿焙烧浸出试验。

2.1 原矿氰化浸出试验

2.1.1 磨矿细度对浸出影响试验

为了考察磨矿细度对浸出效果的影响，对原矿进行了磨矿细度浸出试验，试验结果见表3。

表3 磨矿细度对浸出影响试验结果

在浸出矿浆浓度33%、NaCN用量6000g/t、浸出48h的条件下，金的浸出率随着磨矿细度的提高有上升趋势，当磨矿细度为-0.074mm占96%时，金的浸出率仅有34.74%，增加磨矿细度至-0.074mm占99%时，金的浸出率并无明显提高，由试验数据知，不宜采用全泥氰化直接浸出工艺处理该原矿。

2.1.2 助浸剂强化浸出试验

为探索常用助浸剂对浸出效果的影响，对原矿分别进行了硝酸铅、氯酸钠、过氧化钙、双氧水及高锰酸钾强化浸出试验，试验流程见图1，试验结果见表4。

表4 助浸剂强化浸出试验结果

图1 助浸剂强化浸出试验流程

结果显示，在试验条件下，常用助浸剂对提高该原矿全泥氰化浸出率效果并不明显。相对来讲，KMnO4氧化预处理效果最好，可将原矿浸出率由34.74%提高至38.24%。

2.2 浮选试验

2.2.1 磨矿细度条件试验

在自然pH值条件下，考察了不同磨矿细度对浮选指标的影响。试验流程见图2，试验结果见表5所示。

图2 磨矿细度条件试验流程

由表5数据可以看出：随着磨矿细度-0.074mm含量由65%提高到90%，浮选尾矿品位及回收率均变化不大，因此选定磨矿细度为-0.074mm含量占65%作为后续试验条件。

表5 磨矿细度条件试验结果

2.2.2 调整剂种类试验

在磨矿细度-0.074mm含量占65%条件下，进行了不同调整剂对浮选指标影响试验，试验流程见图3，试验结果见表6。

图3 调整剂种类试验流程

表6 调整剂种类试验结果

由表6可以看出，在粗选作业中添加上述几种调整剂，浮选指标变化不大，后续试验中将不再添加调整剂。

2.2.3 捕收剂用量试验

采用金矿浮选常规捕收剂丁基黄药、丁铵黑药作为选金的组合捕收剂，二者组合比例为2:1，试验条件及流程同图2，试验结果见表7。

表7 捕收剂用量试验结果

依据捕收剂用量试验结果，随着捕收剂用量的增加，浮选尾矿金回收率有所降低，当丁基黄药+丁铵黑药用量为（60+30）g/t时，浮选尾矿金回收率最低为52.09%；继续增加捕收剂用量，浮选尾矿回收率稍有提高，因此确定粗选捕收剂用量为丁基黄药60g/t，丁铵黑药30g/t，扫选依次减半添加。

2.2.4 闭路试验

在粗选最佳磨矿细度及捕收剂最佳用量条件下对原矿进行了浮选闭路试验，试验流程如图4，试验结果见表8。

图4 闭路试验流程

表8 闭路试验结果

由表8可知，闭路试验可获得金品位69.56g/t、金回收率39.62%的金精矿，金精矿产率7.82%。

2.2.5 浮选尾矿细磨浸出

闭路浮选尾矿金品位8.99g/t、金回收率60.38%，这部分金多为连生金或包裹于硅酸盐矿物及褐铁矿中的金，采用浮选方法较难回收[4-5]，可采用细磨浸出的方法回收这部分金。通过试验，确定浮选尾矿浸出条件为：再磨细度-0.074mm占96%、NaCN用量1kg/t、浸出时间36h，浸渣中金品位6.26g/t，回收率30.37%，对原矿回收率18.34%，原矿浮选-浮选尾矿浸出工艺总回收率为57.96%。

2.3 原矿焙烧试验

焙烧法是处理含碳难处理金矿最传统且有效的预处理方法[6-7]，原矿经高温焙烧将碳质物氧化分解，从而消除碳质物“劫金”，达到提高浸出回收率的目的。

试验采用高温炉对原矿进行焙烧试验，并对焙砂进行细磨氰化浸出。焙烧条件为：焙烧原矿粒度-0.074mm占80%，焙烧温度650℃，焙烧时间4h；焙砂浸出条件为：焙砂再磨细度-0.074mm占95%，浸出矿浆浓度33%，NaCN用量3kg/t，浸出时间36h。原矿细磨后烧失量6.14%，焙砂经细磨后浸出，浸渣品位1.26g/t，金回收率90.82%。