黄铁矿包裹金的浮选试验研究.doc

黄铁矿包裹金的浮选试验研究金矿分为砂金和岩金两种矿床。

砂金一般用重选进行选别，岩金一般用多种选别工艺联合进行选别。

浮选作为获得金精矿重要的选别方式，不管作为单独的选矿工艺还是联合工艺中重要的组成部分，其重要性日益增加。

南非吉米公司在细菌浸出作业前采用浮选法预选含硫、砷的矿石；美国的麦克劳林金矿用浮选回收金及含金的硫化矿物；瑞典的Bjorkdal选厂采用重选一浮选流程；阿根廷的阿伦布雷拉金矿采用重选一浮选一重选联合工艺；我国湘西金矿采用重选一浮选一重选一浮选联合流程；河北石湖金矿采用浮选一氰化一浸渣分选流程处理含金多金属矿；广西某金矿采用浮选一精矿焙烧一氰化提金流程。

在岩金矿床中，金矿物常以包裹金或浸染状赋存于黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化矿物中，这些矿物浮游性很好，作为金的载体矿物浮选回收具有较理想的效果。

采用浮选法富集载金硫化矿，金精矿经过化学处理再用氰化法浸金是处理该类矿石行之有效的工艺。

在这种联合流程中，最大限度的富集含金硫化矿成为提高金综合回收率的重要保障。

以云南含金硫化矿为研究对象，采用浮选法富集含金载体矿物—黄铁矿，以达到回收金的目的。

1 试验1.1 矿样与试剂1.1.1 矿样矿石来源于中国云南省，从矿石中挑选几块有代表性的大块矿石（50~100mm）用作岩矿鉴定，其余矿样经实验室颚式破碎机、对辊破碎机破碎至2mm以下，采用堆锥法混匀，然后用方格法取样用于原矿多元素分析、金物相分析及X射线衍射分析（XRD），其余矿样作为试验原料。

1.1.1.1 化学多元素分析对原矿进行化学多元素分析，考察矿石中伴生元素的组成情况。

分析结果见表1。

表1 原矿化学多元素分析结果元素Au* Ag* Cu Pb Zn Fe Mn 含量 /% 5.0 36.5 0.187 0.36 0.11 8.45 0.13 元素Sb S As Al2O3SiO2CaO MgO 含量/% 0.05 8.69 0.11 12.60 67.36 0.48 1.10 注：带*的元素品位单位为g/t。

原矿多元素分析结果表明，有价元素Au的品位为5.0 g/t，是主要的回收对象，Ag的品位为36.5g/t，可作为伴生元素综合回收。

矿石含Fe8.45%，含S8.69%，含Cu、Pb、Zn相对较低。

其中脉石矿物SiO2和Al2O3的含量高达67.36%和12.60%，属于高硅型含金硫化矿。

1.1.1.2 金在矿石中的赋存状态金在矿石中的赋存状态见表2，由表可知，硫化矿是金的主要载体矿物，其包含的金占金总量的83.80%，游离金占7.60%，相对于碳酸盐矿物和硅酸盐矿物中的金，这部分金较易回收。

表2 金在矿石中的赋存状态成分游离金包裹金总计硫化矿中的金碳酸盐中的金硅酸盐中的金含量0.38 4.19 0.11 0.32 5.00/g·t-1分布/% 7.60 83.80 2.20 6.40 100.001.1.1.3 岩矿鉴定将矿石制成光片和薄片放在光学显微镜下观察，发现矿石属于含硫化物和绢云母的石英脉矿石。

脉石矿物主要由石英和绢云母等组成，石英重结晶显著，多呈它形等轴粒状细晶，彼此紧密镶嵌；绢云母呈显微鳞片状集合体，团块状分布（图2（a））。

矿石中的硫化矿物主要是黄铁矿，多呈半自形～自形晶粒状（以四边形、三角形切面为主）产出，少数被压碎而呈压碎结构，可见被褐铁矿交代而呈残余体保存其内，粒径一般为0.05～0.25㎜；并含有少量黄铜矿、银黝铜矿、方铅矿、闪锌矿，均沿围岩的孔隙、裂隙充填-交代，呈星散状不均匀分布（图2(b)、(c)、(d)）。

矿石切片在镜下观察未发现明金，金矿物可能以微细粒金被硫化矿包裹或参杂于黄铁矿晶格中。

图2 矿石中主要矿物的嵌布关系（a）主要脉石石英和绢云母的嵌布关系, 正交80×；（b）黄铁矿和黄铜矿的嵌布关系, 单偏光400×；（c）黄铁矿和方铅矿的嵌布关系, 单偏光200×；（d）黄铁矿和闪锌矿的嵌布关系, 单偏光200×通过对原矿的工艺矿物学进行研究与分析可以看出，矿石中的金主要以硫化矿物包裹金或晶格参杂金的形式存在，游离金含量较少，其余赋存在碳酸盐和硅酸盐矿物中。

矿石中主要的硫化矿物是黄铁矿，那么，可以把黄铁矿及其它硫化矿物作为金的载体矿物，同时加入对游离金选择性较好的药剂，通过浮选工艺进行回收。

将载体矿物尽量浮选起来，就可以保证金的回收率，减少尾矿中金的损失。

1.1.2 试剂试验所用到的试剂为：硫酸、碳酸钠、丁基黄药及25号黑药。

硫酸和碳酸钠为分析纯，丁基黄药及25号黑药为工业品级。

1.2 试验方法本试验的研究方法是：泡沫浮选。

称取矿样500g ，在磨矿浓度为65%的条件下加入XMQ-240×90锥型球磨机中进行磨矿，矿样磨至所需细度后加入容积为1.5L 的挂槽浮选机中，依次添加各种定量的浮选药剂，搅拌2~3min ，充气，刮泡。

产品过滤，烘干，称重，制样，然后进行化验分析，计算各产品的浮选指标。

2 结果与讨论浮选体系是一个十分复杂的体系，其中矿物、浮选药剂、水和浮选气泡互相作用，影响矿物浮选指标的因素很多，本试验在探索试验的基础上，重点研究了磨矿细度、浮选矿浆pH3所示。

图3 粗选试验流程图2.1磨矿细度对浮选指标的影响本试验磨矿的目的是使包裹金的黄铁矿和其它硫化矿物单体解离，在磨矿细度分别为-0.074mm 含量65%、70%、75%、80%、85%的条件下进行浮选试验，通过浮选精矿的含金品位和回收率选择最佳的磨矿细度，在pH 值为7左右，组合捕收剂用量140g/t (丁基黄药:25号黑药=5:2)的条件下，磨矿细度与浮选技术指标的关系如图4所示。

727680848892A u R e c o v e r y ,%A u G r a d e ,g /tOccupancy of -0.074mm,%图4 磨矿细度对浮选指标的影响从试验结果可以看出，在所试细度范围内，随着磨矿细度的增加，粗精矿的金品位逐渐下降，回收率则逐渐上升。

当原矿磨矿细度为-200目占70%时，粗精矿的金回收率相对较高为86.16%，品位为25.12g/t ，再增加磨矿细度，金回收率上升幅度不大。

随着磨矿细度的增加，矿石中的游离金和黄铁矿单体解离度增加，当磨矿细度超过最佳值后，细度的继续增加，导致颗粒表面积增加，需要的捕收剂用量增加，在捕收剂不增加的情况下，金的回收率上升不明显。

2.2 矿浆pH 值对浮选指标的影响试验采用硫酸和碳酸钠做pH 调整剂，考察不同的pH 值范围内含金载体矿物的可浮性。

在磨矿细度-0.074mm 含量70%，捕收剂用量140g/t (丁基黄药:25号黑药=5:2)的条件下，pH 值对浮选的影响如图5所示。

848688909294A u R e c o v e r y ,%A u G r a d e ,g /tpH图5 矿浆pH 值对浮选指标的影响由试验结果可知，在弱酸性和弱碱性矿浆中，含金黄铁矿的浮游性较好，在pH ≈8（此时碳酸钠用量为1000g/t ）处最佳，金的品位为28.33 g/t ，回收率为91.55%。

矿浆pH 值影响矿物表面的电位，从而调控捕收剂与矿物表面的作用，同时也影响捕收剂的存在状态。

相比硫酸而言，碳酸钠对此矿样的活化效果更好。

2.3 捕收剂用量对浮选指标的影响试验的目的矿物是作为载体的黄铁矿和游离金，选择对黄铁矿捕收性能较好的丁基黄药和对游离金选择性较好的25号黑药作为组合捕收剂（丁基黄药:25号黑药=5:2），考察捕收剂用量对浮选指标的影响，由于25号黑药具有起泡性，所以试验中不用添加起泡剂。

试验条件：磨矿细度-0.074mm 含量70%，碳酸钠调节pH 值为8左右，试验结果如图6所示。

778185899397A u R e c o v e r y ,%A u G r a d e ,g /tDosage of collector,g/t图6 捕收剂用量对浮选指标的影响从图6中可以看出，随着捕收剂用量的增加，金品位逐渐降低，回收率逐渐上升，当捕收剂用量超过140g/t 时，回收率上升幅度较小，综合考虑金品位和回收率指标，决定组合捕收剂用量为140g/t 。

此时，粗精矿的富集比不是很高，但是回收率较高，该矿石不好富集。

2.4 粗扫选及精选次数试验试验进行了粗扫选及精选次数试验，以获得较高的金品位及回收率，流程如图7所示，结果见表3。

图7 粗扫选及精选次数试验流程图表3 粗扫选及精选次数试验结果-1Au 回收率 /% 产物精矿11.61 30.55 69.92中矿 1 1.30 12.92 40.91 31.59 10.49 80.40中矿 3 2.75 16.89 12.10 27.55 6.56 91.69 中矿 4 1.84 18.73 7.63 25.60 2.76 94.45尾矿69.92%的金精矿，尾矿的品位为0.31g/t，回收率降到4.93%。

粗精矿精选两次品位为31.59g/t，回收率为80.40%，精选三次品位反而下降；第二次扫选的回收率仅为0.61%。

综合考虑，本试验采用一次粗选一次扫选两次精选的浮选流程。

2.5 浮选闭路试验在开路试验的基础上，进行浮选闭路试验，试验流程如图8所示，试验结果见表表4 浮选闭路试验结果产品名称产率/% 金品位/g·t-1金回收率 /% 尾矿浮选闭路试验结果表明，精矿的金品位为30.59g/t ，回收率为95.12%，回收率较高；尾矿中金品位为0.29g/t ，回收率为4.88%，金在尾矿中的损失较少，浮选指标较好，说明药剂制度和工艺流程较为合理。

3 精矿产品分析对浮选闭路的精矿进行了化学多元素分析和X 射线衍射分析，考察精矿中元素的组成情况及矿物的种类。

分析结果分别见表5和图9。

表5 精矿化学多元素分析结果元素Au* Ag* Cu Pb Zn Fe 含量 /% 30.59 191.75 0.621 0.724 0.41 43.96元素S As Al 2O 3 SiO 2 CaO MgO 含量 /% 51.60 0.270.28 1.94 0.023 0.044 注：带*的元素品位单位为g/t 。

102030405060708090500100015002000250030003500400011111111111112I n t e n s i t y (C P S )Two-Theta(deg)11 Pyrite2 Quartz图9 精矿XRD 图谱从精矿多元素分析结果中发现，除了金品位达到30.59g/t 外，银品位也达到191.75g/t ，得到了综合回收，硫和铁的总量高达95.56%，并含有少量石英，杂质成分砷品位为0.28%，相对较低。