国外某金矿浮选工艺试验研究

顾兆云 陈经华

（中国地质矿业有限公司）

自2013 年实施“一带一路”倡议以来，中资企业“走出去”参与境外矿业投资的力度不断加大［1］。作为中资企业境外投资开发的矿业项目，矿产资源的资源量、有用矿物的可选性作为首要研究的问题，对后续矿业的投资和开发利用具有重要意义。

金矿物的嵌布粒度通常以细粒或次显微颗粒为主，其包裹或以浸染状赋存于褐铁矿、黄铁矿和毒砂等硫化矿物中，难以单体解离，难以回收利用［2］，需根据不同的矿石性质，采用不同的选矿工艺。国外某金矿项目因矿石类型复杂，先后开展了前期探索试验和详细的条件试验，以确定该矿石适宜的工艺流程及合理的工艺参数，为该金矿的可选性和高效利用提供可靠的技术依据［3］。

1 矿石性质

1.1 化学成分及矿物组成

试样为国外某金矿矿样，原矿化学多元素和矿物组成分析结果见表1、表2。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1、表2可知，矿石中可回收的主要有价元素为金，含量3.08 g/t，银在选冶过程中可综合回收，其他有益有害元素含量均较低。矿石中的金属矿物以褐铁矿为主，次为黄铁矿，含少量黄铜矿、孔雀石，偶见闪锌矿等；非金属矿物以石英为主，含少量绢云母、碳酸盐矿物等；金属矿物约占矿物相对含量的3.21%，矿石工业类型为氧化石英脉型金矿石，局部含少量原生矿石。

1.2 金矿物赋存状态

通过对金矿物赋存状态的统计研究，矿石中金矿物赋存状态以晶隙金、裂隙金为主，分别占42.35%和44.21%，主要嵌布于脉石矿物的裂隙、晶隙中（图1、图2），次为包裹金，约占13.44%，主要包裹于褐铁矿、黄铁矿、石英中。金矿物粒度分布及赋存状态表明，部分金矿物难以完全单体解离。

1.3 粒度分析

为了进一步查明矿样各粒级中金矿物的含量情况，对代表性矿样磨矿（-0.074 mm90%）后进行粒度筛析，筛析结果见表3。

?

由表3 可知，试样粒级越粗，金品位越高，其中+0.074 mm 粒级金品位达9.21 g/t，但金属分布率最高的是-0.038 mm 粒级，其次是0.045～0.074 mm 粒级，+0.07 4mm和0.038～0.045 mm粒级次之。

2 试验方案

根据矿石的工艺矿物学研究，开展了重选、浮选、氰化浸出3 种探索性选矿工艺试验［4］。试验结果表明，采用重选工艺获得的金精矿金品位4 326.56 g/t，回收率17.08%，重选指标不高，不适宜采用单一重选工艺回收金；采用浮选工艺获得的金精矿金品位62.27 g/t，回收率73.70%，回收率不高，但浮选中矿产率为22.2%，可优化工艺条件进一步提高产品指标；采用氰化浸出工艺获得的浸出率为94.16%，浸渣金品位0.18 g/t，浸出指标比较好。经对比分析，结合几个矿区资源实际情况，最终确定采用浮选工艺，获得浮选金精矿，最后几个矿区集中浸出处理。

3 试验结果与讨论

3.1 磨矿细度试验

在适宜的磨矿细度条件下，磨矿作业可将有用矿物与脉石矿物进行单体解离，从而实现有用矿物的有效回收［5-6］。按图3 在不同磨矿细度条件下进行浮选试验，考察不同磨矿细度对选别效果的影响，试验结果见图4。

由图4 可见，当磨矿细度-0.074 mm 含量由65%提高到90%时，浮选金精矿金品位有所下降，但金回收率增大；当磨矿细度为-0.074 mm85%时，浮选金精矿金品位为20.59 g/t，金回收率达79.39%；综合考虑，确定最佳磨矿细度为-0.074 mm85%。

3.2 pH值调整剂用量试验

矿浆pH 值可改变矿物表面的可溶性，一定程度上影响有用矿物的浮选效果［7］。试验采用碳酸钠作pH 值调整剂，在Na2S用量750 g/t、CuSO4用量400 g/t、组合捕收剂丁基黄药+丁铵黑药用量（80+40）g/t，、2#油用量40 g/t的条件下，考察pH值调整剂用量对浮选金精矿的影响，试验结果见图5。

由图5 可见，采用碳酸钠作pH 值调整剂，不添加碳酸钠与碳酸钠用量分别为500，1 000，2 000 g/t 相比，浮选金精矿金品位为20.75～21.02 g/t，回收率为85.07%～85.97%，浮选金精矿产品指标差别较小，故确定不添加碳酸钠，在自然pH值条件下进行试验。

3.3 硫化剂硫化钠用量试验

由于该矿石为氧化矿石，硫含量较低，采用硫化钠作硫化剂进行硫化浮选。在CuSO4用量400 g/t、丁基黄药+丁铵黑药用量（80+40）g/t、2#油用量40 g/t 的条件下，考察硫化钠用量对浮选金精矿的影响，试验结果见图6。

由图6 可见，随着硫化钠用量的提高，粗精矿金品位降低，由21.77 g/t降低至20.11 g/t，金回收率先由83.48%提高到87.15%，随后下降至86.87%；当硫化钠用量1 000 g/t时，金精矿金品位20.11 g/t、金回收率87.15%；综合考虑，确定硫化钠用量1 000 g/t为宜。

3.4 活化剂硫酸铜用量试验

采用硫酸铜做活化剂，可在矿物表面生成促进捕收剂作用的薄膜，有利于有用矿物的回收［8］。在Na2S 用量1 000 g/t、丁基黄药+丁铵黑药用量（80+40）g/t，、2#油用量40 g/t 的条件下，考察活化剂用量对浮选金精矿的影响，试验结果见图7。

由图7 可见，随着硫酸铜用量的增加，金精矿金品位降低，金回收率升高；当硫酸铜用量400 g/t 时，金精矿金品位20.11/t、金回收率86.87%；再提高硫酸铜用量为500 g/t 时，金精矿金品位和回收率变化不大，因此确定硫酸铜用量400 g/t为宜。

3.5 捕收剂种类及用量试验

捕收剂的作用是通过选择性地吸附在矿物表面，不断提高矿物表面的疏水程度，使之易于在气泡上黏附，从而提高矿物可浮性［9-10］。在Na2S 用量1 000 g/t、CuSO4用量400 g/t、2#油用量40 g/t 的条件下，采用不同种类的捕收剂进行浮选试验，并考察捕收剂用量对浮选效果的影响，不同种类捕收剂试验结果见图8，捕收剂用量试验结果见图9。

乙基黄药有2 个碳原子、丁基黄药有4 个碳原子、异戊基黄药有5个碳原子、丁基黄药+丁铵黑药有8个碳原子，由图8可见，随着捕收剂药剂分子烃链的加长，其有用矿物的捕收能力逐渐增强，故确定采用丁基黄药+丁铵黑药。由图9 可见，随着捕收剂用量的增大，金精矿金品位降低，金回收率提高；综合考虑，丁基黄药+丁铵黑药用量（90+60）g/t为宜。

3.6 矿浆浓度试验

在浮选生产过程中，矿浆浓度对药剂消耗量、矿浆充气量以及浮选机生产效率等都有不同程度的影响，从而影响矿物的浮选效率［11-12］。如矿浆浓度不高，则会降低浮选金精矿产品的产率，不易形成较为稳定的泡沫层，使得浮选金精矿产品的品位不稳定，因此浮选矿浆浓度是决定浮选工艺流程的关键性指标［13］。

在Na2S 用量1 000 g/t、CuSO4用量400 g/t、丁基黄药+丁铵黑药用量（90+60）g/t、2#油用量40 g/t 的条件下，考察矿浆浓度对浮选金精矿的影响，试验结果见图10。

由图10可见，在浮选矿浆浓度35%时，金精矿金品位达22.89 g/t，金回收率达87.16%，故确定最佳浮选矿浆浓度为35%。

3.7 浮选闭路试验

在条件试验及开路试验的基础上，进行1 粗1 精4扫浮选闭路试验，试验结果见表4。

?

由表4 可知，最终获得的浮选金精矿金品位44.43 g/t、金回收率85.58%，尾矿金品位0.47 g/t，浮选金精矿产品指标符合预期技术指标。

4 结 论

（1）国外某金矿石金品位3.08 g/t，金是可供回收的有价元素，其他元素含量较低，无综合回收利用价值。

（2）矿石中的金属矿物以褐铁矿为主，次为黄铁矿，含少量黄铜矿、孔雀石，偶见闪锌矿等，非金属矿物以石英为主，含少量绢云母、碳酸盐矿物等。金矿物赋存状态以晶隙金、裂隙金为主，包裹金次之。金矿物粒度分布及赋存状态表明，部分金矿物难以完全单体解离。

（3）通过条件试验确定，在磨矿细度-0.074 mm85%，硫化剂硫化钠用量1 000 g/t，活化剂硫酸铜用量400 g/t，捕收剂丁基黄药+丁铵黑药用量（90+60）g/t，矿浆浓度35%的条件下，采用1粗1精4扫浮选闭路试验，最终可获得金品位44.43 g/t、金回收率85.58%的浮选金精矿，为合理开发利用该金矿产资源提供了可靠的技术依据。