某金锑矿选矿试验研究①

刘 慧，马鹏程，宫在阳，臧文优，王路平，王 苹，豆 娜

（1.山东国环固废创新科技中心有限公司，山东 招远 265400；2.山东招金科技有限公司，山东 招远 265400）

含金锑矿是我国金锑资源的重要组成部分，主要分布于我国湖南、江西、甘肃、青海等地［1］。含金锑矿是典型的难选冶金矿［2⁃4］，锑对提金工艺有不利影响，其中伴生有价金属难以达到计价标准，因此含金锑矿开发利用率一直较低。近年来随着选冶工艺技术与设备发展，大量含金锑矿得以开发利用，但该类矿石中金的回收率依然较低［5］，提高金锑矿中金回收率成为一个重要的研究课题。目前金锑矿主要采用浮选、重选⁃浮选、预处理、强化浸出［6］等选矿、冶金工艺进行回收，以浮选法应用最为广泛［7⁃8］。浮选根据工艺流程不同分为混合浮选、优先浮选和等可浮选。本文以非洲某金锑矿为研究对象，进行了浮选方案工艺对比试验，最终选用混合浮选工艺，在锑矿物得到良好回收的同时综合回收了金矿物。

1 矿石性质

非洲某金锑硫化矿原矿化学多元素分析结果见表1。该矿样主要有价金属元素为Sb和Au，其他有价金属含量低，不具综合回收价值，有害元素As含量为0.15%。

表1 原矿化学多元素分析结果（质量分数） %

工艺矿物学研究结果表明，该矿样金属矿物主要为辉锑矿（12.03%），其次为少量黄铁矿（1.21%）、毒砂（0.30%）及微量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、赤铁矿和自然金等；非金属矿物主要为石英（66.41%）、白云石（11.57%），其次为少量绢云母（4.78%）和绿泥石（3.02%）等；有用矿物主要为辉锑矿、自然金和黄铁矿，矿石类型主要为石英脉型金锑硫化矿。

辉锑矿是该矿样最主要含锑矿物，绝大部分呈粒状、板条状、放射状形态存在。矿样粒度统计结果见表2。由表2可知，辉锑矿嵌布粒度以中粗粒为主，＋0.074 mm粒级占71.47%，磨矿细度不宜过细，否则易过磨泥化降低回收率。

表2 辉锑矿粒度统计结果

金矿物主要以微细粒自然金形式存在，集中分布在0.005～0.020 mm粒级。原矿磨至－0.074 mm粒级含量90%，进行金的化学物相分析，结果见表3。由表3可知，金主要以包裹金形态存在，常规磨矿条件不易解离，只能随载体矿物回收，其中易回收硫化物包裹金占比55.26%，赤铁矿、石英、硅酸盐等难选脉石矿物包裹金占比44.18%，该赋存状态将严重制约精矿中金的品位和回收率。

表3 金物相分析结果

黄铁矿是主要载金矿物，多呈自形⁃半自形、不规则粒状形态存在。黄铁矿粒度统计结果见表4。由表4可知，黄铁矿嵌布以细粒为主，90.45%集中分布在－0.074 mm粒级，回收该矿样金矿物宜采用较高磨矿细度。

表4 黄铁矿粒度统计结果

2 试验及结果讨论

2.1 试验方案

矿样中主要可回收金属矿物为辉锑矿和金矿物，根据矿物赋存状态、嵌布特征、硬度及可浮性等不同性质确定采用浮选方法，以锑和金的综合回收指标为考量，试验探索对比混合浮选方案和优先浮选方案。根据优选方案进行磨矿细度、药剂制度等条件优化试验，通过全流程闭路试验综合考察回收方案的可行性和经济性。

根据矿石性质，试验探索对比混合浮选和金锑顺序优先浮选2种工艺方案。优先浮金工段部分可浮性好的锑矿物一同上浮，导致金浮选过程中锑夹带损失较大，同时金精矿金品位和总回收率偏低。混合浮选工艺对金和锑回收效果较好，因此选择混合浮选方案进行试验，试验流程如图1所示。

图1 混合浮选流程

2.2 磨矿细度试验

由工艺矿物学研究结果分析可知，矿石中辉锑矿及主要载金矿物黄铁矿嵌布粒度不均匀、硬度差异大，磨矿过程既要保证大部分有用矿物充分解离又要避免辉锑矿过磨引起的泥化损失。按图1所示流程，以硫酸调节pH值至5～6，在捕收剂丁基黄药＋丁铵黑药粗选用量200＋100 g／t、扫选用量减半，活化剂硫酸铜＋硝酸铅粗选用量150＋450 g／t、扫选不添加，2＃油粗选用量40 g／t、扫选用量减半时，进行了磨矿细度条件试验，结果如图2所示。结果表明，随着磨矿细度增加，精矿中Sb品位小幅降低、回收率有增加趋势，Au品位和回收率有增加趋势，尾矿中Sb和Au损失率逐步降低。磨矿细度－0.074 mm粒级占70%时，尾矿中Sb和Au回收指标趋于平稳，此细度下有用矿物解离度基本符合要求，磨矿细度选择－0.074 mm粒级占70%。

图2 磨矿细度试验结果

2.3 捕收剂用量试验

磨矿细度－0.074 mm粒级占70%，捕收剂丁基黄药与丁铵黑药比例2∶1、扫选用量相对粗选作业减半，其他药剂条件不变，进行了捕收剂用量条件试验，结果如图3所示。结果表明，粗选捕收剂丁基黄药＋丁铵黑药用量160＋80 g／t时，精矿中Sb和Au指标较适宜，尾矿中Sb品位和损失率趋于稳定、Au品位和损失率相对较低。粗选捕收剂选择丁基黄药＋丁铵黑药用量160＋80 g／t。

图3 捕收剂用量试验结果

2.4 矿浆pH值试验

矿浆pH值对辉锑矿、载金黄铁矿浮游性影响较大，适宜的pH值有助于主要矿物的分选与回收［9］。粗选捕收剂丁基黄药＋丁铵黑药用量160＋80 g／t、扫选用量减半，其他条件不变，矿浆pH值条件试验结果如图4所示。结果表明，pH＞5.56时，Sb和Au浮选指标开始恶化，尾矿损失率上升。粗选矿浆pH值5.56为宜，此时硫酸用量为4 000 g／t。

图4 矿浆pH值试验结果

2.5 活化剂用量试验

硝酸铅对辉锑矿的特征活化作用较好，硫酸铜对辉锑矿和硫化铁矿物均有活化作用［10］。pH值5.56，其他条件不变，以硝酸铅和硫酸铜为组合活化剂、用量比3∶1，进行了粗选活化剂用量条件试验，结果如图5所示。结果表明，随着活化剂总用量增加至200 g／t后，精矿中Sb和Au品位及回收率变化趋缓，尾矿回收指标变化幅度较小，综合考虑，粗选硝酸铅＋硫酸铜用量选择150＋50 g／t。

图5 活化剂用量试验结果

2.6 全流程闭路试验

在条件试验基础上开展全流程闭路试验，闭路试验工艺流程、技术参数及数质量流程如图6所示。混合浮选工艺闭路试验获得了产率20.17%的金锑混合精矿，精矿中Sb品位和回收率分别为37.35%和94.87%，Au品位和回收率分别为7.79 g／t和80.39%，尾矿中Sb和Au的品位分别为0.51%和0.48 g／t，精矿符合锑精矿质量标准（YB 2419—82）中硫化锑精矿三级品要求，矿样中锑和金得到较好地回收。

图6 闭路试验数质量流程

3 结 语

1）某金锑矿主要有价元素为Sb和Au，含量分别为7.94%和1.95 g／t，S含量为4.42%，有害元素As含量为0.15%，其他有价金属含量低，不具综合回收价值。

2）该矿石类型为石英脉型金锑硫化矿，金属矿物主要为辉锑矿，其次为少量黄铁矿、毒砂及微量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和自然金等；非金属矿物主要为石英、白云石，其次为少量绢云母、绿泥石等矿物。辉锑矿、自然金和黄铁矿是主要可回收的有用矿物。

3）针对该矿样适宜选择混合浮选方案，采用一次粗选三次扫选三次精选工艺流程，闭路试验获得了产率20.17%、Sb品位和回收率分别为37.35%和94.87%、Au品位和回收率分别为7.79 g／t和80.39%的金锑混合精矿，精矿符合锑精矿质量标准（YB 2419—82）中硫化锑精矿三级品要求，锑和金均得到较好回收。