某含金银锰矿石选矿试验研究

陈小辉

摘要：某低磷高硫多金属原生碳酸锰矿石可供选矿回收的主要组分为锰，金、银可综合回收利用。针对矿石性质，试验采用浮选—磁选联合工艺流程回收锰、金和银。结果表明：在最佳试验条件下，获得了较高品级的锰精矿，且有价金属金和银有效富集在硫精矿中;硫精矿中银、金品位分别为945 g/t和10.30 g/t，银、金回收率分别为72.43 %和85.07 %;锰精矿锰品位为29.63 %、锰回收率为86.27 %。

关键词：锰矿石;浮选;磁选;综合回收;金;银

中图分类号：TD953 文章编号：1001-1277（2022）03-0077-04

文献标志码：Adoi：10.11792/hj20220316

锰在地壳中分布较广泛，其作为一种重要的冶金、化工原料，是国家重要战略资源之一[1]。碳酸锰矿石和氧化锰矿石是中国主要锰矿石类型，其中碳酸锰矿石约占总储量的73 %[2]。张周位等[3]针对某低品位碳酸锰矿石（Mn 9.52 %），通过一次粗选、一次扫选强磁选，得到锰品位15.56 %、回收率85.54 %的良好指标。某含金银锰矿石属低磷高硫多金属原生碳酸锰矿石，矿石中金、银品位分别为1.84 g/t、192 g/t，具有一定的回收价值，可先利用浮选工艺将金、银等有价元素有效富集在硫精矿中，再利用强磁选工艺回收锰。本文采用浮选—磁选联合工艺，不仅可以有效回收主要組分锰并获得较高品级锰精矿，亦能在硫精矿中有效富集回收有价金属金和银。

1 矿石性质

1.1 化学成分及矿物组成

矿石中主要有价金属是锰、金、银。矿石矿物组成较为复杂，锰矿物主要是菱锰矿，次为蔷薇辉石和硫锰矿;金属硫化矿物以黄铁矿居多，其次是闪锌矿、方铅矿和黄铜矿;脉石矿物以石英为主，其次是黑云母、绿泥石、方解石和白云石，其他微量矿物尚见菱锌矿、榍石、锆石和黝帘石等。原矿化学成分分析结果见表1，矿石矿物组成分析结果见表2。

1.2 物相分析

锰、银、金物相分析结果见表3～5。

由表3～5可知：矿石中锰矿物主要为碳酸锰和硅酸锰;银主要为自然银、硫化银、金属硫化矿物包裹银;金主要为硫化矿物包裹金、单体金及裸露金。

1.3 主要矿物嵌布特征

菱锰矿多呈形态多变的集合体交代蔷薇辉石，部分呈星散状、微脉状交代石英等其他脉石矿物。根据结晶形态，可将菱锰矿分为自形—半自形粒状、柱状和隐晶质—微晶质等3种类型。其中，柱状菱锰矿系交代蔷薇辉石的产物，隐晶质—微晶质菱锰矿所占比例较大，约占矿石中菱锰矿总量的65 %。菱锰矿的化学成分较稳定，平均含Mn 44.95 %。蔷薇辉石常呈自形柱状，集合体为束状、放射状，常被菱锰矿交代，因此二者交生关系十分复杂。蔷薇辉石含Mn34.33 %、CaO 9.59 %。

金属硫化矿物常呈浸染状产出，其中尤以黄铁矿分布最为广泛。在少数方铅矿中可见微细自然银呈包裹体分布。综合研究表明，金属硫化矿物是矿石中金、银的主要载体矿物。脉石矿物以石英为主，其中部分呈不规则团块状或细脉状产出，部分则呈细小的星散状交代残余嵌布在菱锰矿和蔷薇辉石组成的基底中。

2 试验结果与讨论

2.1 浮选条件试验

2.1.1 磨矿细度

有用矿物与脉石矿物充分解离，是进行选矿的先决条件。磨矿的目的是使有用矿物充分解离，以达到合适的浮选入选粒度，提高选矿技术指标[4]。在丁基黄药作为捕收剂，2号油作为起泡剂的条件下，采用一次粗选、一次扫选流程进行磨矿细度试验。磨矿细度试验流程见图1，试验结果见图2。

由图2可以看出：随着磨矿细度的增加，硫粗精矿银品位呈下降趋势，银回收率逐渐升高。当磨矿细度-0.074 mm达到80 %时，再继续提高磨矿细度，硫粗精矿银品位快速下降，银回收率提高幅度不大。综合考虑磨矿成本，选择磨矿细度-0.074 mm占80 %较为合理。

2.1.2 捕收剂

捕收剂种类对浮选工艺指标有直接影响，分别选取丁基黄药、Y89-0、丁铵黑药、Y89-0+丁铵黑药进行试验。捕收剂种类试验流程见图3，试验结果见表6。

由表6可以看出：Y89-0和丁铵黑药均有较强的捕收能力和一定的选择性;2种药剂组合使用，当Y89-0+丁铵黑药（用量比2∶1）时，协同效应较明显，硫粗精矿银品位和银回收率均较高。因此，确定捕收剂为Y89-0+丁铵黑药（用量比2∶1）。在此基础上进行了Y89-0+丁铵黑药用量试验，结果见图4。

由图4可以看出：当捕收剂用量为70 g/t时，即可获得相对较好的选别指标。随着捕收剂用量的进一步增加，硫粗精矿银回收率小幅提高。综合考虑，捕收剂用量70～100 g/t为宜。

2.1.3 2号油用量

在Y89-0+丁铵黑药用量为（50+25）g/t条件下，进行了起泡剂2号油用量试验。试验流程见图3，试验结果见图5。

由图5可以看出：起泡剂2号油用量应控制在14～28 g/t为宜，此时选别指标较好。

2.1.4 浮选闭路试验

在综合条件试验基础上进行闭路试验。闭路试验流程见图6，试验结果见表7。

由表7可以看出：采用一次粗选、两次精选、两次扫选闭路流程，可获得产率14.87 %，含银945 g/t、金10.30 g/t的硫精矿，银和金的回收率分别为72.43 %和85.07 %。

2.2 磁选条件试验

2.2.1 磁场强度

为考察磁场强度对磁选结果的影响，对浮选尾矿进行了不同磁场强度的磁选试验。试验条件：SHP湿式强磁选机，磨矿细度-0.074 mm 占80 %，磁板间隙3 mm。试验结果见图7。

由圖7可以看出：在中、强磁场强度范围内，均可获得三级以上锰精矿（锰品位大于30 %）;锰回收率随着磁场强度的增加而增大，当磁场强度为9.6×105A/m以上时，锰回收率增加幅度很小;锰精矿锰品位随着磁场强度的减弱而提高，但提高幅度不大，当达到二级锰精矿（锰品位大于35 %）时，锰回收率不足40 %。因此，合适的磁场强度应大于9.6×105A/m。

2.2.2 磁选流程试验

试验条件为SHP湿式强磁选机，磁板间隙为2.7 mm，采用一次粗选、一次扫选强磁选流程回收锰。试验流程见图8，试验结果见表8。

由表8可以看出：强磁选工艺可获得产率62.05 %、锰品位29.63 %、锰回收率86.27 %的锰精矿。

2.3 浮选—磁选流程试验

采用试验确定的浮选—磁选联合工艺流程处理矿石，可获得银和金的品位分别为945 g/t和10.30 g/t、银和金的回收率分别为72.43 %和85.07 %的硫精矿，以及锰品位29.63 %、锰回收率86.27 %的锰精矿。

3 结 论

1）某矿石属低磷高硫多金属原生碳酸锰矿石，锰矿物主要为菱锰矿，其次为蔷薇辉石和硫锰矿;金属硫化矿物以黄铁矿居多，其次是闪锌矿和方铅矿;金属硫化矿物也是金和银的主要载体矿物。脉石矿物以石英为主，其次是黑云母、绿泥石、方解石和白云石。该矿石中可供选矿回收的主要组分是锰，同时金、银可综合利用。

2）采用浮选—磁选联合工艺流程可有效回收矿石中主要组分锰，获得较高品级锰精矿，且能在硫精矿中有效富集有价金属金和银。在磨矿细度-0.074 mm占80 %时，采用一次粗选、两次精选、两次扫选的浮选流程，获得了产率14.87 %，含银945 g/t、金10.30 g/t的硫精矿，银和金的回收率分别为72.43 %和85.07 %。采用一次粗选、一次扫选的强磁选流程，获得了产率62.05 %、锰品位29.63 %、锰回收率86.27 %的锰精矿。

[参 考 文 献]

[1] 吴建锋，宋谋胜，徐晓虹，等.电解锰渣的综合利用进展与研究展望[J].环境工程学报，2014，8（7）：2 645-2 652.

[2] 朱昌洛，沈明伟.低品位碳酸锰矿的选矿技术现状及进展[J].矿产综合利用，2010（5）：30-33.

[3] 张周位，陈文祥，黄苑龄，等.贵州某低品位碳酸锰矿工艺矿物学及选矿试验研究[J].矿产综合利用，2018（3）：66-69.

[4] 许时.矿石可选性研究[M].北京：冶金工业出版社，2007：139-140.

Experimental study on beneficiation of gold and silver bearing manganese ores

Chen Xiaohui

（Inner Mongolia Jintao Co.，Ltd.）

Abstract：The main composition that can be recovered is manganese in a polymetallic primary manganese carbonate ore with low phosphorus and high sulfur content，and gold and silver are comprehensively recovered.Based on the ore property，the experiment uses joint process of flotation-magnetic separation to recover manganese，gold and silver.The results show that under optimal conditions，relatively high grade manganese concentrate is obtained，and valuable metals of gold and silver are effectively enriched in sulfur concentrate;silver and gold grades in sulfur concentrate are 945 g/t and 10.30 g/t respectively，silver and gold recovery rates are 72.43 % and 85.07 % respectively;manganese grade in manganese concentrate is 29.63 % and manganese recovery rate is 86.27 %.

Keywords：manganese ore;flotation;magnetic separation;comprehensive recovery;gold;silver