含金硫化矿石的光电分选预处理试验

胡瑞彪 张 敏 王 崴 王金宇

（长沙有色冶金设计研究院有限公司）

XRT（透射技术）光电分选预处理技术主要用于提高入磨矿石品位，能有效降低选厂的单位生产成本，具有高效、节能、环保的特点，因契合国家矿产资源绿色开发的要求而成为近年矿业领域研究的热点［1-14］。

金矿石金品位很低，不仅金矿物颗粒稀少，而且粒度微细，极不利于X射线透射后在探测器上成像，也加大了图像识别和矿石、废石分离难度，故对金矿石的光电分选预处理技术进行探讨显得意义重大。

1 试验思路的确定

直接追踪金在矿石中的形态并进行成像，效果极不稳定。根据含金硫化矿的成矿特点及赋存状态，通过对不同矿石的工艺矿物学研究，选择采集与金密切关联的载体矿物的图像模型来完成对金的富集。

矿石粒度及密度是影响X射线透射效果的重要因素之一，单一矿物及混合矿物的灰度值随其粒度及密度的增大而减小；粒度相同，密度越大其灰度值越小。

从单体解离及透射效果的角度来说，粒度越细越好，但是过细的粒级会导致采图数量和样品颗粒数增多，给计算机的处理系统和喷吹系统带来极大的困难。综合考虑，确定此次分选供矿粒度为15～60 mm。

2 试验结果与分析

试验将通过3种不同的金矿石来验证光电分选预处理可行性。

（1）湖南某金锑矿石光电分选试验。湖南某金锑矿石主要有辉锑矿-毒砂-自然金矿石、毒砂-自然金矿石、黄铁矿-自然金矿石3种矿石类型。自然金主要与金属硫化物关系密切，辉锑矿含金占总金的38.2%，其次是与黄铁矿和脉石矿物关系密切，金的最大粒度为0.04 mm。试验以辉锑矿的图像模型开展研究。

试验探测卡分辨率0.8 mm、电压180 kV、抛废设备皮带速度3 m/s、喷气气压0.7 MPa，试验结果见表1。

注：Au品位的单位为g/t。

由表1可知，在原矿Au品位为2.81 g/t的情况下，光电分选产品金的富集比为1.92、回收率94.58%，抛废产率达50.77%，废石Au品位降至0.30 g/t，富集效果明显，说明以辉锑矿的图像模型进行光电分选是可行的。

（2）内蒙古某金矿石光电分选试验。内蒙古某金矿石中主要可回收矿物为方铅矿、闪锌矿、银和金。金与黄铁矿紧密共生，其次与方铅矿和闪锌矿共生，少量金独立嵌布在脉石矿物中。由于黄铁矿含量远低于方铅矿、闪锌矿，因此，试验采用方铅矿、闪锌矿的图像模型开展研究。

在前期探索性试验取得较好指标的基础上，通过调整分离阈值（识别的矿物占整个矿石的百分比），考察了抛废率与产品指标的相关性。

试验探测卡分辨率0.8 mm、电压180 kV、抛废设备皮带速度3 m/s、喷气气压0.7 MPa，试验结果见表2。

注：Au品位的单位为g/t。

由表2可知，精矿品位及回收率与抛废率密切相关，抛废率越高，尾矿和精矿品位均越高，精矿回收率越低；铅锌与金富集程度密切相关。说明以铅锌矿的图像模型进行光电分选是可行的。

（3）邵阳某金矿石光电分选试验。邵阳某金矿石的自然类型为自然金-毒砂-石英-千枚岩型金矿石。金在不同矿物的分布率为毒砂中98.10%、雌黄铁矿中0.98%、硅酸盐及脉石矿物中0.92%。金主要为自然金，以显微状和次显微状包裹于毒砂之中，试验探索以毒砂的图像模型进行金的富集研究。

试验探测卡分辨率0.8 mm、电压180 kV、抛废设备皮带速度3 m/s、喷气气压0.7 MPa，试验结果见表3。

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由表3可知，以毒砂的图像模型进行金矿的富集是可行的，具有明显的富集效果。

3 总结

（1）金矿石中金矿物颗粒稀少、粒度微细，无法形成金的图像模型。要采用光电分选技术对金矿石进行预富集，只能通过采集金的载体矿物图像模型来实现。

（2）当金与硫化矿物存在紧密共生关系时，可在0.8 mm分辨率探测卡、180 kV管电压、3 m/s带速条件下对金的载体矿物完成有效成像，进而可实现对金的富集。

（3）对粒度为15～60 mm的湖南某金锑矿石、内蒙古某金矿石、邵阳某金矿石进行的光电分选表明，抛废产率可达40%～60%。

（4）抛废率与分选指标密切相关，因此，确定合适的抛废率也即确定合适的分离阈值至关重要。