某石英脉型含金矿石浮选试验研究

王 越,于鸿宾

(1.中国黄金集团内蒙古矿业有限公司; 2.长春黄金研究院有限公司)

中国金矿床的特点是矿床类型较多,包括石英脉型、蚀变碎裂岩型、微细粒浸染型、冰长石-绢云母石英脉型、铁帽型及矽卡岩型等,其中石英脉型占比高达50 %以上[1]。处理石英脉型金矿石的选矿工艺主要有重选、浮选、原矿全泥氰化、重选+浮选、重选+氰化等,该类型矿床中矿石的显著特点是金矿物以粗粒金和中粒金为主,因此,采用单一选矿工艺难以实现金的高效回收[2]。矿石中硫化物含量、硫化物与金矿物的共伴生关系是影响其选矿工艺和指标的重要因素[3]。本文以某石英脉型金矿石为研究对象,针对矿石性质特点开展了系统的浮选试验研究,以期为该资源的开发利用提供技术支撑。

1 矿石性质

1.1 化学成分分析

矿石化学成分分析结果见表1,由表1可知:该矿石中金品位为2.57 g/t,为矿石中唯一可利用金属元素;矿石中有害金属元素含量较低。

表1 矿石化学成分分析结果 %

1.2 物相分析

矿石中碳物相、硫物相和铁物相分析结果见表2～4。由表2～4可知:矿石中碳物相以石墨碳和碳酸盐为主,有机碳含量较低。硫物相以硫化物为主,硫酸盐和自然硫含量较低。铁物相以黄铁矿为主,其次为磁铁矿、菱铁矿和赤铁矿,硅酸盐铁含量较低。

表2 矿石碳物相分析结果 %

表3 矿石硫物相分析结果 %

表4 矿石铁物相分析结果 %

1.3 工艺特征分析

矿石中矿物组分测定结果见表5。由表5可知:矿石中金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿和赤铁矿为主,其中黄铁矿相对含量为4.82 %;非金属矿物以石英为主,相对含量为74.88 %,其次为绿石泥、长石、云母和辉石类硅酸盐矿物,这部分矿物的存在会导致磨矿过程中产生大量次生矿泥。

表5 矿石矿物组分测定结果 %

矿石中金矿物嵌布粒度测定结果见表6。由表6可知:矿石中金矿物粒度以中粒金、细粒金为主,分别占32.09 %、33.37 %,其次为微粒金、粗粒金,分别占23.74 %、9.26 %,巨粒金占1.54 %。综合物相分析结果和矿物组成可知,该矿石属于中等硫化物石英脉型含金矿石。

表6 矿石中金矿物嵌布粒度测定结果

2 试验结果与讨论

2.1 流程探索试验

由于该矿石中含有一定量的粗粒金和巨粒金,为避免该部分金矿物对浮选指标产生影响,开展了原矿单一浮选与原矿重选—重尾浮选对比试验研究,试验流程及条件见图1,试验结果见表7。由表7可知:采用原矿重选—重尾浮选工艺,重选精矿金品位为351.22 g/t,浮选精矿金品位为8.32 g/t,重选和浮选的金总回收率为91.12 %,尾矿金品位为0.28 g/t,尾矿中金流失率为8.88 %。采用单一浮选工艺,浮选精矿金品位为9.36 g/t,金回收率为85.82 %,尾矿金品位为0.48 g/t,尾矿中金流失率为14.18 %。说明增加重选工艺有助于金的回收。

图1 探索试验流程及条件

表7 探索试验结果

2.2 浮选条件试验

2.2.1 磨矿细度试验

磨矿细度决定了有用矿物的单体解离度,直接影响浮选指标[4-6],在生产实践中具有至关重要的作用。磨矿细度对金矿石浮选指标的影响见图2。由图2可知:随着磨矿细度的增加,金的回收率呈现逐渐增高的趋势,当-0.074 mm占比为90 %时,浮选精矿金品位为8.32 g/t,金回收率为91.19 %。当磨矿细度-0.074 mm占比进一步增加至95 %时,浮选精矿金品位大幅降低。因此,确定最佳磨矿细度为-0.074 mm占比90 %。

图2 磨矿细度试验结果

2.2.2 分散剂种类及用量试验

浮选分散剂主要用于改变矿物表面性质,扩大有用矿物与脉石矿物之间的浮选性质差异,提高分选效率[7-8]。由于本文研究的矿石中含有绿泥石和云母类易泥化硅酸盐矿物,为此考察碳酸钠和水玻璃对分选指标的影响,试验结果见图3、图4。由图3可知,添加碳酸钠和水玻璃均有助于提高浮选精矿金品位,而且碳酸钠有助于提高金回收率,这主要是由于碳酸钠对黄铁矿有一定的活化作用。由图4可知:随着碳酸钠用量的增加,浮选精矿金品位逐渐提高,但金的浮选回收率呈先升高后降低的趋势,这主要是由于碳酸钠能够影响浮选泡沫黏度,碳酸钠过量会发生一定程度的消泡现象。当碳酸钠用量为1 000 g/t时,浮选指标最佳。

图3 分散剂种类对浮选指标的影响

图4 碳酸钠用量对浮选指标的影响

2.2.3 硫酸铜用量试验

为进一步提高金的回收效果,考察硫酸铜对金浮选指标的影响,结果见图5。由图5可知,随着硫酸铜用量的增加,浮选精矿金品位和回收率均呈现先升高后降低的趋势。当硫酸铜用量为80 g/t时,浮选精矿金品位为8.73 g/t,金的浮选回收率为91.49 %。

图5 硫酸铜用量对浮选指标的影响

2.2.4 捕收剂种类及用量试验

生产实践表明黄药和黑药是金矿石浮选的良好捕收剂,复合用药能够提高矿物的回收效果[9-11],捕收剂种类及用量对浮选指标的影响见图6、图7。由图6可知,丁基黄药和丁铵黑药按2∶1的比例添加,金的浮选指标最佳。由图7可知,随着丁基黄药和丁铵黑药用量的增加,金回收率逐渐升高,当粗选捕收剂用量超过90 g/t时,浮选精矿金品位大幅下降。

图6 捕收剂种类对浮选指标的影响

图7 捕收剂用量对浮选指标的影响

2.3 浮选闭路试验

采用最佳浮选条件,开展浮选闭路试验,试验流程及条件见图8,试验结果见表8。由表8可知:在原矿重选—重尾一粗两扫两精的工艺条件下,闭路试验重选精矿金品位为351.22 g/t,浮选精矿金品位为23.55 g/t,重选和浮选的金回收率为91.34 %,试验指标较为理想。

3 结 论

1)本文所研究的矿石属于中等硫化物石英脉型含金矿石,矿石中金属硫化物以黄铁矿和磁黄铁矿为主,金矿物粒度以中粒金、细粒金为主,其次为粗粒金及微粒金。

2)采用重选工艺能够强化回收矿石中的粗粒金和巨粒金,避免金矿物的不合理流失。

图8 原矿重选—重尾浮选闭路试验流程及条件

表8 原矿重选—重尾浮选闭路试验结果

3)在-0.074 mm占比为90 %,碳酸钠用量为1 000 g/t,硫酸铜用量为80 g/t,丁基黄药用量为105 g/t,丁铵黑药用量为53 g/t,2号油用量为53 g/t条件下,采用重选+重尾浮选工艺可获得金品位分别为351.22 g/t和23.55 g/t的重选精矿和浮选精矿,金回收率为91.34 %,选矿指标较为理想。