某硫金矿硫砷分离试验研究

文章编号：1674-9669（2010）02-0043-03某硫金矿硫砷分离试验研究叶雪均,刘子帅,王李鹏,严伟平,江皇义（江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州，341000）摘要：以某硫金矿选金尾矿为试样，采用磁选-优先浮硫脱砷工艺流程.实验室小型闭路试验结果为：磁选硫精矿中硫品位39.32%，回收率27.97%；硫精矿中硫品位49.78%，回收率43.97%；砷金精矿含砷18.42%，回收率89.47%，金品位12g/t，金回收率68.72%.关键词：黄铁矿；毒砂；抑砷浮硫；抑制剂Y-3中图分类号：T D952文献标识码：AThe Experimental Research On the Separation of Sulur andArsenic in a Sulphur-gold OreYE Xue-jun,LIU Zi-shuai,WANG Li-peng,YAN Wei-ping,JIANG Huang-yi (Faculty of Resource and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou341000,China)Abstract:The sample was from the tailings of gold's flotation of a sulfur-gold ing the technology flowsheet of magnetic separation-priority floating sulfur and removing arsenic,by the test of small closed circuit in the lab, the results were obtained that the sulfur grade of magnetic concentrate is39.32%with27.97%of recovery,the sulfur grade of pyrite concentrate is49.78%with of43.97%of recovery,and the arsenic-gold concentrate contained18.42%of arsenic with89.47%of recovery,12g/t of gold with68.72%of recovery.Key words:pyrite;arsenopyrite;suppression arsenic floating sulfur;inhibitor Y-30引言我国黄金矿床中常伴生黄铁矿、毒砂，且都是金的主要载体矿物[1-5].而两者可浮性相近，毒砂与黄铁矿分离一直是选矿中的一大难题[6-12].由于硫砷无法有效分离，金的回收率低，硫精矿含砷高，质量差，产品销售困难.为了实现硫砷有效分离，试验采用高效抑制剂Y-3进行硫砷分离的选矿试验研究[13-15].实现硫砷分离后，砷金精矿中金的回收率大幅度提高，对提高矿山的经济效益十分显著.1矿样性质1.1化学成分与矿石组成化学多元素分析结果见表1.表1数据表明，矿石中CaO、MgO含量居多，属表1试样化学多元素分析结果（质量分数）/%注：Au*的单位为g/t.元素S As Au*Fe Cu CaO SiO2Al2O3MgO 含量26.07 2.22 1.9032.900.0277.21 1.750.75 6.29有色金属科学与工程第1卷第2期2010年12月Vol.1，No.2 Dec.2010Nonferrous Metals Science and Engineering收稿日期：2010-11-15作者简介：叶雪均（1951－）男，教授.DOI:10.13264/ki.ysjskx.2010.06.005碱性脉石；对试样进行了粒度分析，结果表明，硫分布粒度较粗，而砷粒度较细，从浮选角度考虑，应加强对砷矿物抑制的选择性.原硫金矿属于高硫含砷低品位难选金矿石，主要金属矿物有金、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂等；非金属矿物主要有方解石、白云石或菱铁矿组成的碳酸盐矿物及石英等.1.2主要金属矿物嵌布特征（1）黄铁矿是矿石中最主要金属硫化物，占矿物含量的51%，嵌布粒度多大于0.074mm，含量占70.70%，黄铁矿多为半自形-它形晶压碎结构，少为自形晶结构。

对黄铁矿进行单矿物含金分析，结果表明黄铁矿含金品位为6.85g/t，金与黄铁矿关系较为密切.（2）磁黄铁矿也是矿石中主要的金属硫化物，占矿石矿物含量的16%，嵌布粒度多大于0.074mm，含量占66.80%，多呈半自形晶-它形晶粒状结构，从磁黄铁矿单矿物含量分析中查明，磁黄铁矿中含金0.48g/t，金与磁黄铁矿有一定关系.（3）毒砂是该矿石中主要含砷硫化矿物，占矿石矿物含量的6%，嵌布粒度多为中细粒，含量占57.0%，毒砂多呈不规则粒状，对毒砂进行单矿物含金分析，金品位为24.63g/t，金与毒砂关系十分密切.2选矿试验及方案的确定2.1试验方案的选择试验以选金尾矿为主要研究对象，进行硫砷分离试验，从而提高金的回收率并综合回收砷.通过前期先磁后浮和先浮后磁的试验方案比较发现，采用先浮后磁流程进行试验，磁黄铁矿会影响硫精矿和砷精矿的质量，而先磁后浮效果更好，因此确定采用先磁后浮流程；以Y-3为砷抑制剂，进行硫砷分离试验.2.2浮选条件试验2.2.1优先浮选硫条件试验首先进行硫的粗选试验，其试验流程为一次磁选一次粗选，从pH调整剂、抑制剂、捕收剂等几个方面进行条件试验.试验结果分别见图1、图2、图3.从图1、图2、图3中可看出，最佳硫酸用量为8000g/t，矿浆pH对应为6.0～6.5左右；抑制剂Y-3用量为1000g/t最佳；黄药用量60g/t最佳.2.2.2选砷条件试验硫粗选试验确定后，进行砷粗选试验，其试验流程为在硫粗选时增加一次扫选，再进行砷粗选.从活化剂、捕收剂等方面进行条件试验.试验结果见图4、图5.从图4、图5中可以看出，硫酸铜用量400g/t时，效果最佳；黄药用量为60g/t最佳.硫品位硫回收率砷品位8075706560555045403530252015105.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0硫品位、回收率/％砷品位/%46810121416硫酸用量/（kg·t-1）图1硫酸用量试验结果100908070605040302010543210 02004006008001000120014001600硫品位硫回收率砷品位硫品位、回收率/%砷品位/%图2Y-3用量试验结果Y-3用量/（g·t-1）图3黄药用量试验结果黄药用量/（g·t-1）硫品位8070605040302010硫品位、回收率/%543210 405060708090100砷品位/%硫回收率砷品位砷品位砷回收率尾矿砷品位100908070605040302010543210 200300400500600700800砷品位、回收率/%尾矿砷品位/%硫酸铜用量/（g·t-1）图4硫酸铜用量试验结果有色金属科学与工程2010年12月44图5黄药用量试验结果砷品位砷回收率尾矿砷品位100908070605040302010543210砷品位、回收率/%尾矿砷品位/%405060708090100黄药用量/（g ·t -1）试样磁选（-0.074mm 占50％）磁精矿H 2SO 4800Y－31000丁黄602＃油40硫粗选2＃油20丁黄302＃油20丁黄302＃油20丁黄30CuSO 44002＃油40丁黄60硫扫选一硫扫选二砷粗选砷扫选尾矿砷精矿硫精矿硫精选药剂用量单位：g/t图6闭路试验流程2.3闭路试验通过开路试验表明，各项数据指标都达到了理想的状态，故可考虑进行闭路试验，选硫增加两次扫选，选砷增加一次扫选.试验流程图见图6，试验结果表见表2.从表2中可以得出，浮选小型闭路试验可以得到硫精矿硫品位49.78%，含砷0.37%，硫回收率43.97%；砷精矿含砷18.42%，砷回收率89.47%，金品位12.0g/t ，回收率68.72%；磁精矿中硫品位39.32%，砷品位0.30%，硫回收率27.97%.3结论（1）某硫金矿属于高硫含砷低品位难选金矿石，毒砂为金的主要载体矿物.实现硫砷分离后不仅使矿产资源得到有效利用，并大幅度提高了金的回收率，减少了含砷尾矿对环境的污染，对改善矿山环境具有重要意义.（2）实验室小型闭路试验结果：磁精矿中硫品位（下转第95页）注：Au 的单位为g/t.表2闭路试验结果/%产品名称产率品位回收率S As Au S As Au 磁选硫精矿18.9639.320.30 1.2827.97 2.5412.77硫精矿23.5449.780.37<0.543.97 3.89<6.19砷精矿10.8828.5418.4212.00 1.1789.4768.72尾矿46.629.380.200.5016.40 4.1012.32原矿100.0026.65 2.24 1.90100.00100.00100.00第1卷第2期叶雪均，等：某硫金矿硫砷分离试验研究45图9叶轮工作时的变形云图NODAL SOLUTION STEP=1SUB=1TIHE=1SEQV (AVG)DNX=.584E-04SMN=.136E-03SMX=.272089JUN 20201015:39:16.109E-04.534E-05.217E-04.163E-04.326E-04.272E-04.435E-04.380E-04.489E-04（上接第45页）39.32%，砷品位0.30%，硫回收率27.97%；硫精矿中硫品位49.78%，砷品位0.37%，硫回收率43.97%；砷金精矿含砷18.42%，砷回收率89.47%，且砷精矿试金分析含金12.0g/t ，金回收率68.72%.（3）试验采用的硫砷分离流程结构简单、药剂种类少，Y-3抑制剂的使用，实现了利用抑砷浮硫方案分选黄铁矿和毒砂的目的，获得了高质量的硫精矿.参考文献：[1]刘四清．含砷金矿石工艺矿物学特征及其应用[J]．昆明理工大学学报：理工版，1998，(4)：20-24．[2]叶雪均，刘军．某金矿的综合回收试验研究[J]．江西理工大学学报，2006，27(1)：19-22.[3]童雄，钱鑫．含金黄铁矿与毒砂分选研究概况[J]．湿法冶金，1994，3(1)．1-4．[4]金昌协．含砷金矿石及其金矿的主要处理方法[J]．吉林冶金，1989，(3)：17-19．[5]张兴仁．含砷金矿的选冶工艺研究[J]．矿产综合利用，1993，(4)：7-15．[6]叶国华，童雄，张杰．含砷矿石的除砷研究进展[J]．国外金属矿选矿，2006，(2)：20-24．[7]穆枭，陈建华，何奥平．某含砷黄铁矿尾矿浮选新工艺试验研究[J]．金属矿山，2008，(3)：141-143．[8]叶雪均，丰章发，刘丽，等．某高硫砷铁矿降砷工艺研究[J]．江西理工大学学报，2009，(3)：1-3．[9]刘四清，张文彬．高砷硫精矿除砷的研究[J]．矿产保护与利用，1994，(1)：29-31．[11]陈万雄，杨家红．毒砂和黄铁矿的浮选分离方法[J]．矿产保护与利用,1994，(1)：31-34．[12]孟书青，金华爱，陶红春，等．高砷多金属硫化矿浮选降砷途径[J]．矿冶工程，1991，(1)：37-40．[13]谷晋川．硫化矿浮选分离中腐植酸盐的应用[J]．矿产综合利用，1991，(3)：31-34．[14]B ·A·钱图里亚，黎里．黄铁矿和毒砂浮选分离的新药剂[J]．国外金属矿选矿，2001，(10)：9-12．[15]唐晓莲，钱鑫．腐殖酸钠分选黄铜矿和毒砂的研究[J]．有色金属：选矿部分，1989，(6)：22-24．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2结论首先利用PRO/E 建模，然后导入ANSYS 软件中进行有限元应力分析，通过两种工况进行比较得到以下结论：（1）工作时最大应力出现在叶轮轮廓与轮体的结合部位和叶片与轮盘结合部位(即叶片根部)；（2）叶轮的变形由叶轮中心向外逐渐增大，最大的变形发生在叶轮外缘.有限元分析的结果为叶轮的强度计算提供了可靠依据.参考文献:[1]李腾.Pro/ENGINEER3.0零件设计手册［M ］.北京:人民邮电出版社,2007.[2]邵蕴秋.ANSYS8.0有限元分析实例导航［M ］.北京:中国铁道出版社,2004.[3]高长银,王金凤,王利红,等.NX5.0中文版完全学习手册［M ］.北京：电子工业出版社，2008.[4]离心泵设计基础编写组.离心泵设计基础［M ］.北京:机械工业出版社,1978.[5]魏娟，刘童芬.离心式渣浆泵叶轮磨损机理研究［D ］.北京：北京科技大学,2007.[6]GB3273-89,中华人民共和国国家标准,汽车大梁用热轧钢板［S ］.[7]孙靖民,梁迎春.机械优化设计［M ］.北京:机械工业出版社,2006.[8]牛平,葛如海,王若平,等.客车车身结构的动应力频谱分析[J].江苏大学学报,2003,（7）:34-36.[9]葛世荣.摩擦学导论［M ］.北京:机械工业出版社，2006.[10]李文君,李要峰.离心式渣浆泵叶轮磨损机理研究及强度的有限元分析［D ］.西安：西安科技大学,2007.第1卷第2期赵运才，等：渣浆泵叶轮的有限元强度分析95。