新疆某金矿浮选药剂优化试验研究_吴凯.pdf

2023 年 2 月 贵 金 属 Feb.2023 第 44 卷第 1 期 Precious Metals Vol.44,No.1 收稿日期：2022-03-10 第一作者：吴 凯，男，硕士，讲师；研究方向：金矿产资源高效加工技术；E-mail： 新新疆疆某某金金矿矿浮浮选选药药剂剂优优化化试试验验研研究究 吴 凯1，宣学博2，邢 丹1(1.烟台黄金职业学院 环境与材料工程系，山东 烟台 265401；2.招远市金丰矿山机械股份有限公司，山东 烟台 265401)摘 要：新疆某金矿石金品位为 2.30 g/t，硫品位为 0.8%，属于低硫含金矿。自然金的嵌布粒度微细，主要被石英或其他脉石包裹，采用阶段磨矿、阶段选别回收金。在原有浮选工艺的基础上，开展调整剂、捕收剂种类及用量的优化试验研究。结果表明，在与现场两段磨矿细度相同的条件下，采用一优一粗二精两扫的闭路浮选流程，异戊基钠黄药作为捕收剂时，获得混合精矿产率为 6.21%，金品位 34.10 g/t，回收率为 90.61%。关键词：有色金属冶金；异戊基钠黄药；金矿石；微细粒；浮选 中图分类号：TF831 文献标识码：A 文章编号：1004-0676(2023)01-0034-05 Experimental study on optimizing flotation reagents for a gold ore in Xinjiang WU Kai1,XUAN Xuebo2,XING Dan1(1.Department of Environmental and Materials Engineering,Yantai Gold College,Yantai 265401,Shandong,China;2.Zhaoyuan Jinfeng Mining Machinery Co.Ltd.,Yantai 265401,Shandong,China)Abstract:A gold ore containing 2.30 g/t gold and 0.8%sulfur in Xinjiang,China belongs to the low sulfur gold minerals.The embedded size of native gold is superfine and gold is mainly encased in quartz or other gangue and can be recovered by stage grinding and stage separation.Based on the original flotation process,an experimental study has been carried out to optimize the type and dosage of the regulator and collector.The results showed that under the same condition as the fineness of the two grinding sections on site,a productive rate of 6.21%,grade of 34.10 g/t and recovery ratio of 90.61%were achieved by adopting the closed-circuit flotation process of one fine,one roughing and one cleaning and two scavenging with isoamyl sodium xanthate as a collector.Key words:nonferrous metallurgy;isoamyl sodium xanthate;gold ore;micro-fine particle;flotation 微细粒含金硫化矿中，金常以显微或亚显微嵌布于黄铁矿或毒砂，通常采用细磨后浮选工艺回收获得金精矿，然后氰化浸出提金1-3。微细嵌布含金矿的磨矿细度通常在-74 m 占 80%以上或者更高，才能使含金矿物单体解离4，但会产生大量次生矿泥或使有用矿物泥化，恶化浮选环境，不利于浮选回收5。所以，对于微细粒含金矿的高效回收，国内学者采用选冶联合6-7、重浮流程8-9、浮选柱10-11、新型调整剂和捕收剂、调整磨矿细度12-13等措施强化微细粒浮选，与常规浮选工艺和药剂制度相比，可以明显提高浮选指标。新疆某矿石中金嵌布粒度微细，含有碳、砷，属于难选冶金矿石14，原矿金品位为 2 g/t 左右。经过磨矿分级后，溢流进行优选浮选，优选尾矿再磨再选，最后获得总金精矿，金品位 32 g/t，回收率为 88.20%。目前选矿中存在捕收剂种类过多，导致药剂的配置和添加复杂、不易操作，选矿成本高。并且随着开采深度增加，矿石性质发生改变，在原有的浮选药剂制度下，选矿指标下降。针对以上情况，本实验着重开展调整剂、捕收剂种类及用量的优化试验研究，浮选指标取得的了显著的提高，为现场药剂制度的优化奠定基础。第 1 期 吴 凯等：新疆某金矿浮选药剂优化试验研究 35 1 矿矿石石性性质质 1.1 原原矿矿的的化化学学和和矿矿物物组组成成 对原矿进行化学多元素分析，结果列于表 1。由表 1 可知，该矿样主要回收的有价元素为金，品位为 2.30 g/t，其他金属元素含量太低不具有回收价值，有害元素砷和碳的含量很低，对金的回收不会造成不利影响。原矿属低硫含金矿。原矿中主要金属硫化物为黄铁矿、毒砂，还有少量辉锑矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等，主要脉石矿物为石英、长石、云母、少量绿泥石等矿物。1.2 金金矿矿物物赋赋存存状状态态 通过扫描电镜分析金矿物的赋存状态，结果列于表 2。自然金颗粒均与脉石矿物密切相关，其中被石英包裹的占 20.83%，平均粒径为 1.52 m；被长石、云母等其他脉石矿物包裹的占 60.42%，平均粒径约为 1.96 m；裂隙金及粒间金颗粒比较大，占有率分别为 12.50%和 6.25%，平均粒径分别为 2.10和 3.00 m。综上所述，自然金主要被石英等脉石矿物包裹，占有率为 81.25%，自然金嵌布粒度微细，需细磨后才能获得较好的浮选指标。1.3 试试验验方方法法 原矿通过颚式破碎机破碎到-2 mm 以下，破碎后的物料混匀、缩分；对原矿开展工艺矿物学分析，查明原矿中主要回收的元素、矿物种类、金的赋存状态等参数。采用现场阶段磨矿、阶段选别流程，对原矿开展调整剂和捕收剂浮选条件试验。在与现场磨矿细度相同条件下，基于最佳的药剂制度，进行闭路流程试验。2 结结果果与与讨讨论论 2.1 优优选选碳碳酸酸钠钠用用量量 为考察不同碳酸钠用量对优选浮选指标的影响，分批次开展碳酸钠用量浮选条件试验。在磨矿细度-74 m 占 62.36%时，活化剂硫酸铜用量为 100 g/t，捕收剂为异戊基钠黄药、Y89 和新药，用量分别为 75、75 和 50 g/t，起泡剂 2#油用量为 30 g/t，碳酸钠用量分别为 0、400、800、1200 g/t，试验流程如图 1 所示，结果列于表 3。从表 3 可知，随着碳酸钠用量增加，精矿中金品位呈现增加的趋势，金回收率先快速增加到最大值然后下降。碳酸钠用量 800 g/t 时，回收率最高，为 90.50%，金品位 11.86 g/t。综合考虑，确定优选浮选碳酸钠用量为 800 g/t。表表 1 原原矿矿化化学学多多元元素素分分析析结结果果 Tab.1 Result of multi-element analysis of raw ore /%名称 Au*Ag*Cu Sb Pb 含量 2.30 2.33 0.01 0.04 0.01 名称 Zn Fe As C S 含量 0.15 4.76 0.37 0.69 0.80*注：Au、Ag 品位数据单位为 g/t，本文下同 表表 2 金金矿矿物物分分析析结结果果 Tab.2 Results from analysis of the gold ores 序号 矿物 粒级/m 平均粒 径/m 赋存 状态 占有 率/%1 自然金 0.5113.143 1.52 石英包裹 20.83 2 自然金 0.3744.913 1.96 其他脉石 包裹 60.42 3 自然金 0.5644.577 2.10 裂隙金 12.50 4 自然金 0.7787.205 3.00 粒间金 6.25 原 矿精矿尾矿333-74 m 62.3%碳酸钠 变量硫酸铜 100异戊基钠黄药 75;Y89 75;新药 50 62#油 30优先浮选 图图 1 碳碳酸酸钠钠用用量量试试验验流流程程 Fig.1 Test process of Na2CO3 dosage 表表 3 碳碳酸酸钠钠用用量量试试验验结结果果 Tab.3 Test results of using the different Na2CO3 dosage 碳酸钠用量/(g/t)Au 品位/(g/t)Au 回收率/%0 8.74 88.00 400 9.3 90.30 800 11.86 90.50 1200 13.94 89.30 2.2 优优选选捕捕收收剂剂种种类类 生产现场的捕收剂为异戊基钠黄药、Y89 黄药和新药，配置和添加复杂，不易操作。为了减少药剂种类，考察异戊基钠黄药+Y89、Y89 和异戊基钠黄药药剂制度对浮选粗精矿指标的影响，药剂用量 36 贵 金 属 第 44 卷 为 200 g/t。在磨矿细度-74 m 占 62.36%，硫酸铜用量 200 g/t，捕收剂种类为变量，用量为 200 g/t，2#油 30 g/t 进行浮选试验，结果列于表 4。由表 4 可知，与现场组合药剂制度(异戊基钠黄药+Y98+新药)对比，逐步减少捕收剂种类，试验过程中浮选指标波动不明显。综合考虑，确定优选浮选捕收剂为异戊基钠黄药。2.3 优优选选捕捕收收剂剂用用量量 为考察不同异戊基钠黄药用量对优选浮选指标的影响，分批次开展异戊基钠黄药用量浮选条件试验。在磨矿细度-74 m 占 62.36%时，活化剂硫酸铜用量为 100 g/t，起泡剂 2#油用量为 30 g/t，异戊基钠黄药用量分别为 30、60、90、110 g/t，结果列于表 5。由表 5 可知，随着异戊基钠黄药用量增加，精矿中金品位呈现下降趋势，金回收率先快速增加到最大值后下降。当异戊基钠黄药用量为 90 g/t 时，回收率最大为 83.04%，此时金品位为 16.39 g/t。综合考虑，确定优选浮选异戊基钠黄药用量为 90 g/t。2.4 再再磨磨后后捕捕收收剂剂用用量量 为考察不同异戊基钠黄药用量对再磨后浮选指标的影响，分批次开展异戊基钠黄药用量浮选条件试验。优先浮选试验条件为在磨矿细度-74 m 占62.37%时，pH 调整剂碳酸钠用量为 800 g/t，活化剂硫酸铜用量为 100 g/t，起泡剂 2#油用量为 30 g/t，异戊基钠黄药用量为 90 g/t。再磨后浮选试验条件为在磨矿细度-74 m 占 82.22%时，pH 调整剂碳酸钠用量为 400 g/t，活化剂硫酸铜用量为 100 g/t，起泡剂 2#油用量为 30 g/t，取异戊基钠黄药用量分别为 100、150、200、250 g/t。试验流程如图 2 所示，结果列于表 6。由表 6 可知，随着异戊基钠黄药用量增加，精矿中金品位波动较大，呈现先升后降的趋势，对金回收率影响不大。当异戊基钠黄药用量为 150 g/t 时，金品位达到最大为 10.81 g/t，此时金回收率为 94.48%。综合考虑，确定再磨后浮选异戊基钠黄药用量为 150 g/t。2.5 闭闭路路试试验验 在一段磨矿细度-74 m 占 62.36%，二段磨矿细度-74 m 占 82.22%时，根据条件试验确定的最佳药剂制度进行全流程的闭路试验。通过流程试验，确定闭路试验流程采用一优一粗二精二扫，中矿循序返回，试验流程和条件如图 3，结果列于表 7。由表7 可知，单独采用异戊基钠黄药做捕收剂时，可获得较高的浮选指标。优选精矿与精选精矿合并总精矿的产率 6.21%，金品位 36.42 g/t，回收率 90.61%。表表 4 捕捕收收剂剂种种类类试试验验结结果果 Tab.4 Test results of using the different collector types 捕收剂种类 Au 品位/(g/t)Au 回收率/%异戊基钠/Y98/新药 8.16 90.72 异戊基钠/Y98 11.3 90.63 Y98 12.35 90.65 异戊基钠黄药 10.75 92.61 表表 5 异异戊戊基基钠钠黄黄药药用用量量对对优优先先浮浮选选指指标标影影响响的的试试验验结结果果 Tab.5 Test results of using the different dosages of isoamyl sodium xanthate for priority flotation 异戊基钠黄药 Au 品位/(g/t)Au 回收率/%30 18.66 78.04 60 16.46 79.99 90 16.39 83.04 110 15.3 81.92 333-74 m 62.36碳酸钠800硫酸铜100异戊基钠黄药 902油 30333碳酸钠400硫酸铜100原矿精 矿粗选25优选3-74 m 82.22异戊基钠黄药 变量2油 30尾 矿 图图 2 再再磨磨后后异异戊戊基基钠钠黄黄药药用用量量试试验验流流程程 Fig.2 Test flow of the dosage of isoamyl sodium xanthate after regrinding 表表 6 异异戊戊基基钠钠黄黄药药用用量量对对再再磨磨后后浮浮选选指指标标影影响响试试验验结结果果 Tab.6 Test results of using the different dosages of isoamyl sodium xanthate after roughing flotation 异戊基钠黄 Au 品位/(g/t)Au 回收率/%100 10.75 90.63 150 10.81 94.48 200 9.96 93.99 250 9.13 93.23 第 1 期 吴 凯等：新疆某金矿浮选药剂优化试验研究 37 333-74 m 62.36碳酸钠800硫酸铜100异戊基钠黄药902油30333碳酸钠400硫酸铜100异戊基钠黄药502油30333碳酸钠200硫酸铜50异戊基钠黄药752油20333碳酸钠100硫酸铜25异戊基钠黄药382油10原矿优精精矿尾矿粗选精优精优扫优扫优25优选31231药剂用量单位：g/t搅拌、浮选时间：min-74 m 82.22 图图 3 闭闭路路浮浮选选试试验验 Fig.3 Closed circuit of flotation test 2.6 优优选选尾尾矿矿粒粒度度分分析析 优选尾矿样品脱水，烘干后混合均匀，取 500 g尾矿，进行粒级筛析。用筛孔尺寸为 150、74、45 和37.4 m 的标准筛将尾矿分成 5 个粒级，然后对每个粒级化验分析，计算每个粒级中金的金属分布率，试验结果列于表 8。从表 8 中可以看出，+150 m 粒级中金的分布率为 24.88%，-150+74 m 粒级中金的分布率为 20.04%，二者合计为 44.92%，占有量极大，是再磨过程主要解离回收的对象。-37.5 m 粒级中金品位 0.65 g/t，金分布率为 29.86%，该粒级存在金品位高、分布率大的现象，说明有部分含金矿物易磨，需要严格控制磨矿分级过程，防止过磨。3 结结论论 1)新疆某金矿石金品位为 2.30 g/t，属于低硫含金矿。主要金属硫化物为黄铁矿、毒砂，主要脉石矿物为石英、长石、云母。自然金主要被石英等脉石矿物包裹，占有率为 81.25%，自然金嵌布粒度微细，主要被石英或其他脉石包裹。采用阶段磨矿、表表 7 闭闭路路浮浮选选试试验验结结果果 Tab.7 Result of the closed circuit of flotation 产物 产率/%品位/(g/t)回收率/%优精 3.69 38.00 56.18 精矿 2.52 34.10 34.43 混合精矿 6.21 36.42 90.61 尾矿 93.79 0.25 9.39 原矿 100 2.50 100 表表 8 优优选选尾尾矿矿粒粒度度分分析析结结果果 Tab.8 Results of the grain size analysis and distribution of gold in priority flotation tailings 粒级/m 产率/%金品位(g/t)金分布率/%+150 24.88 0.60 27.39-150+74 20.04 0.59 21.70-74+45 20.44 0.31 11.62-45+37.5 4.77 0.42 3.68-37.5 29.86 0.65 35.61 总计 100 0.55 100 38 贵 金 属 第 44 卷 阶段选别回收金。2)在一段磨矿细度-74 m 占 62.36%，二段磨矿细度为 82.22%，优选浮选碳酸钠用量为 800 g/t，硫酸铜用 100 g/t、异戊基钠黄药用量 90 g/t、2#油用量 30 g/t，再磨后浮选异戊基钠黄药用量 150 g/t、碳酸钠用量 400 g/t、硫酸铜用量 100 g/t，采用一优一粗两精两扫的闭路浮选流程，获得总精矿产率6.21%，金品位 36.42 g/t，回收率 90.61%。3)优选浮选尾矿中，+74 m 粒级中金的分布率为 44.92%，占有量极大，是再磨过程主要解离回收的对象。-37.5 m 粒级中金分布率为 29.86%，该粒级存在金品位高、分布率大的现象，说明有部分含金矿物易磨，需要严格控制磨矿分级过程，防止过磨。参参考考文文献献：1 纪婉颖,魏转花,徐其红,等.某微细粒含金硫化矿石选矿试验研究J.黄金,2021,42(7):73-77.JI W Y,WEI Z H,XU Q H,et al.Experimental research on the beneficiation of a microfine grain gold-bearing sulfide oreJ.Gold,2021,42(7):73-77.2 邱显扬,梁冬云,洪秋阳,等.难处理金矿石的工艺矿物学及可选冶特性分析J.贵金属,2020,41(2):36-44.QIU X Y,LIANG D Y,HONG Q Y,et al.Process minera-logy and process improvement analysis of a refractory gold oreJ.Precious Metals,2020,41(2):36-44.3 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