福建某高硫金矿石的浮选工艺研究

白文书 徐宝金 王智聪 陈 波

（1.福州大学紫金地质与矿业学院；2.宝武资源有限公司）

金不仅具有重要的金融价值，而且是高新技术业发展的重要原材料，还是百姓首饰加工的重要材料［1-3］。

我国金矿资源丰富，但富矿少、贫矿多［4-5］。福建某多金属高硫金矿石金品位为4.40 g/t、银品位为60.10 g/t、铜品位为0.46%、硫品位高达16.00%。探索试验表明，采用石灰抑制黄铁矿的常规金银铜混浮工艺仅能获得金品位不到8 g/t的精矿，且其中的银、铜难以达到计价品位；采用低碱铜硫分离工艺可以获得高铜金精矿和低铜金精矿2个产品，银在高铜金精矿中得到有效富集。论文将介绍低碱铜硫分离工艺的研究情况。

1 矿石性质

矿石中金属硫化矿主要为黄铁矿，其次是黄铜矿，闪锌矿和毒砂少量。脉石矿物主要是石英，此外还有部分绢云母等。金的主要赋存状态为包裹金、裂隙金和粒间金［6］，主要以细粒和微细粒存在，与黄铁矿紧密共生，部分呈不规则粒状包裹在黄铁矿、黄铜矿和石英中，部分以细粒赋存于黄铁矿和石英的接触处和裂隙中。黄铁矿以片状、脉状及块状等形式存在于石英中，与黄铜矿、毒砂以及金银矿关系密切。黄铜矿部分以条带状夹在黄铁矿和石英间，部分呈不规则粒状不均匀分布在黄铁矿和石英中，与黄铁矿交代共生。矿石主要化学成分分析结果见表1，XRD图谱分析结果见图1。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

从表1可以看出，矿石中除金、银、铜、硫外其他成分没有回收价值。

2 试验结果与讨论

2.1 优先浮铜条件试验

优先浮铜条件试验采用1次粗选流程，pH调整剂兼黄铁矿的抑制剂石灰直接加入球磨机中。

2.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度是决定矿石中有用矿物单体解离程度的重要指标［7］。磨矿细度试验固定石灰用量为1 000 g/t、抑制剂HS-1为50 g/t、捕收剂丁铵黑药为80 g/t、起泡剂2#油为20 g/t，试验结果见表2。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

从表2可以看出，磨矿细度从-0.074 mm70%提高至80%，高铜金粗精矿金品位和回收率均上升，铜、银指标变化不大；继续提高磨矿细度，高铜金粗精矿金品位和回收率都略有下降，铜、银品位和回收率下降明显。因此，确定合适的磨矿细度为-0.074 mm占80%。

2.1.2 石灰用量试验

在铜硫分离浮选工艺中，石灰是黄铁矿的常用抑制剂和pH调整剂，石灰用量过大会影响金的回收［8］。因此，确定合适的石灰用量十分重要。石灰用量试验固定磨矿细度为-0.074 mm占80%、HS-1为50 g/t、丁铵黑药为80 g/t、2#油为20 g/t，试验结果见表3。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

从表3可以看出，随着石灰用量的增大，高铜金粗精矿铜金银品位均上升、金回收率先升后降、铜银回收率均先上升后趋于平稳。综合考虑，确定石灰的适宜用量为1 000 g/t，对应的高铜金粗精矿金品位为9.32 g/t、回收率为50.75%。

2.1.3 HS-1用量试验

HS-1是黄铁矿的新型抑制剂，且基本不影响黄铜矿的可浮性，具有辅助石灰抑硫的作用。HS-1用量试验固定磨矿细度为-0.074 mm占80%、石灰用量为1 000 g/t、丁铵黑药为80 g/t、2#油为20 g/t，试验结果见表4。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

从表4可以看出，随着HS-1用量的增大，高铜金粗精矿铜金银品位上升、回收率先升后降，回收率变化趋势的拐点在HS-1用量为50 g/t时，因此，确定HS-1用量为50 g/t。

2.1.4 丁铵黑药用量试验

丁铵黑药用量试验固定磨矿细度为-0.074 mm占80%、石灰用量为1 000 g/t、HS-1为50 g/t、2#油为20 g/t，试验结果见表5。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

从表5可以看出，随着丁铵黑药用量的增大，高铜金粗精矿铜金银品位下降、回收率先升后降，回收率变化趋势的拐点在丁铵黑药用量为80 g/t时，因此，确定粗选丁铵黑药用量为80 g/t。

2.2 浮硫条件试验

前期探索试验表明，浮铜工艺中未回收的金可在浮硫工艺回收富集。浮硫作业以硫酸铜为黄铁矿的活化剂［9］，丁基黄药为捕收剂，2#油为起泡剂。浮硫条件试验以1粗2扫选铜尾矿为给矿，粗选磨矿细度为-0.074 mm80%、石灰用量为1 000 g/t、HS-1为50 g/t、丁铵黑药为80 g/t、2#油为20 g/t，扫选1石灰用量为400 g/t、HS-1为50 g/t、丁铵黑药为20 g/t，扫选2石灰用量为400 g/t、HS-1为20 g/t、丁铵黑药为20 g/t；硫粗选2#油为40 g/t。

2.2.1 硫酸铜用量试验

硫酸铜用量试验丁基黄药用量为80 g/t，试验结果见表6。

从表6可以看出，随着硫酸铜用量的增大，低铜金粗精矿金品位下降、回收率先上升后总体下降，硫酸铜用量为400 g/t时的金回收率最高，对应的低铜金粗精矿金品位为17.68 g/t、回收率为34.00%。因此，确定粗选硫酸铜用量为400 g/t。

2.2.2 丁基黄药用量试验

丁基黄药用量试验硫酸铜用量为400 g/t，试验结果见表7。

从表7可以看出，随着丁基黄药用量的增大，低铜金粗精矿金品位呈先慢后快的下降趋势、回收率先升后降。综合考虑，确定粗选丁基黄药用量为80 g/t。

2.3 闭路试验

在条件试验与开路试验基础上进行了全流程闭路试验，试验工艺流程见图2，结果见表8。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

从表8可以看出，矿石采用图2的闭路流程处理，最终得到金品位为31.21 g/t、银品位为598.63 g/t、铜品位为5.34%、金回收率为50.65%、银回收率为71.24%、铜回收率为82.89%的高铜金精矿，金品位为16.96 g/t、银品位为69.48 g/t、铜品位为0.36%、金回收率为43.79%、银回收率为13.15%、铜回收率为8.89%的低铜金精矿，金、银、铜总回收率分别达94.44%、84.39%、91.88%，较好地实现了金、银、铜、硫的回收，产品中银、铜品位达到了计价标准，大大提高了企业的经济效益。

3 结论

（1）福建某多金属高硫金矿石的金品位高达4.40 g/t，伴生银、铜品位为60.10 g/t、0.46%，硫含量达16.56%。矿石中主要硫化矿物为黄铁矿，其次是黄铜矿，闪锌矿和毒砂少量；脉石矿物主要是石英，绢云母等少量。

（2）黄铁矿的新型抑制剂HS-1具有选择性抑制效果，可以降低铜硫分离浮选的矿浆pH值、减少石灰用量，有利于金、银富集在高铜金精矿中，可使矿石中伴生的铜、银达到产品计价要求，极大地提高了企业的经济效益。

（3）矿石采用1粗2精2扫抑硫浮铜、1粗1精2扫选硫、中矿顺序返回闭路流程处理，可获得金品位为31.21 g/t、银品位为598.63 g/t、铜品位为5.34%、金回收率为50.65%、银回收率为71.24%、铜回收率为82.89%的高铜金精矿，金品位为16.96 g/t、银品位为69.48 g/t、铜品位为0.36%、金回收率为43.79%、银回收率为13.15%、铜回收率为8.89%的低铜金精矿，金、银、铜总回收率分别达94.44%、84.39%、91.88%，较好地实现了金、银、铜、硫的回收，产品中银、铜品位达到了计价标准，大大提高了企业的经济效益。