某金礦深部礦石選礦試驗(yàn)研究

劉慧 王福祥 王路平 王科學(xué) 徐政 張照浩 臧文優(yōu)

摘要：某金礦隨著開采深度的增加，礦石性質(zhì)發(fā)生變化，為高效開發(fā)利用深部礦石，對(duì)該礦石進(jìn)行了系統(tǒng)的選礦試驗(yàn)研究，探索了單一浮選、重選及重選—浮選聯(lián)合工藝。結(jié)果表明：該金礦石可選性較好，單一浮選工藝指標(biāo)較好，磨礦-分級(jí)后采用一次粗選、三次掃選、兩次精選流程，獲得了金品位62.15 g/t、金回收率95.44 %，銀品位150.61 g/t、銀回收率74.71 %的金精礦。

關(guān)鍵詞：金礦;深部礦石;浮選;重選;分級(jí)

某金礦屬于中低溫?zé)嵋毫严冻涮钇扑閹g變巖型金礦床，礦體埋藏深（>220 m），礦石品位低，開采難度大，為低硫型金礦石[1-2]。當(dāng)前井下將逐步轉(zhuǎn)入深部（-700 m）開采[3-4]，礦石性質(zhì)的變化與現(xiàn)行選礦工藝相適應(yīng)的程度，以及對(duì)選礦指標(biāo)的影響，亟待通過選礦試驗(yàn)進(jìn)行研究分析。根據(jù)該金礦深部礦石的特點(diǎn)，通過系統(tǒng)浮選試驗(yàn)[5]、重選探索試驗(yàn)[6]及聯(lián)合工藝對(duì)比試驗(yàn)[7]，確定了適宜的選礦工藝，并取得了較好的選礦指標(biāo)，為該類型礦石的高效利用提供了技術(shù)支持。

1 礦石性質(zhì)

某金礦深部礦石中主要有價(jià)元素為Au，品位為2.30 g/t，伴生有價(jià)元素為Ag，品位為7.42 g/t，其他有價(jià)金屬元素含量較低，不具有回收價(jià)值，有害元素As、Sb、C含量較低。金屬礦物主要為赤鐵礦、黃鐵礦，其次為少量磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦等，脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石，其次為方解石、絹云母、鐵白云石等。鏡下分析該礦石中金礦物主要為自然金和銀金礦，偶見金銀礦，平均成色較高，為924.2 ‰。原礦化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，金礦物嵌布狀態(tài)及嵌布粒度分析結(jié)果分別見表2、表3。

2 選礦試驗(yàn)結(jié)果與討論

礦石性質(zhì)研究表明，該礦石中主要組成礦物黃鐵礦、赤鐵礦、石英、長(zhǎng)石也是重要的載金礦物，其包裹金合計(jì)占52.75 %，且這些主要組成礦物與部分蝕變后易泥化礦物的硬度差異大，因此適宜的磨礦細(xì)度是試驗(yàn)研究的重點(diǎn)之一。礦石中金礦物嵌布粒度集中在-0.037～+0.005 mm，占63.62 %，該粒級(jí)金礦物適宜采用浮選工藝;同時(shí)，0.074 mm以上的粗粒金礦物占4.52 %，重選工藝對(duì)該部分金礦物的回收較為有效。因此，試驗(yàn)確定以浮選工藝為主要研究方案，探索重選工藝及重選—浮選聯(lián)合工藝對(duì)該礦石的回收情況。

2.1 浮選條件試驗(yàn)

2.1.1 磨礦細(xì)度

磨礦細(xì)度的選擇，既要考慮技術(shù)的可行性和工藝的科學(xué)性，更要考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，適宜的磨礦細(xì)度對(duì)黃金礦山生產(chǎn)和持續(xù)發(fā)展有著重要意義。因此，首先對(duì)該礦石進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可知：在磨礦細(xì)度-0.074 mm占比從45 %增加至85 %的過程中，粗精礦金回收率從87.12 %增加至最高90.98 %，增幅為3.86百分點(diǎn)，表明該礦石中部分金礦物在粗磨條件下易解離，可浮性好。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %時(shí)，金的綜合回收指標(biāo)穩(wěn)定;繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，選礦指標(biāo)未有顯著增加，因此選定磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %開展后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.2 捕收劑

捕收劑是浮選過程中最重要的一類藥劑，其通過改變礦物表面性質(zhì)從而提高礦物的可浮性。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %，選用5組捕收劑進(jìn)行了粗選探索試驗(yàn)，分別為異戊基黃藥（A）、丁基黃藥（B）、Y-89（C）、質(zhì)量比3∶1的丁基黃藥+丁銨黑藥（D）、質(zhì)量比3∶1的異戊基黃藥+丁銨黑藥（E）。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可知：捕收劑種類對(duì)浮選指標(biāo)有明顯的影響，以異戊基黃藥的綜合回收指標(biāo)最好，因此選定異戊基黃藥作為捕收劑。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了異戊基黃藥用量試驗(yàn)，掃選用量為粗選用量的1/2。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知：在異戊基黃藥用量由15 g/t增加至45 g/t時(shí)，粗精礦金品位由74.10 g/t降至 41.08 g/t，粗精礦金回收率由85.45 %增加至90.78 %，表明該礦石中部分金礦物可選性好，適宜優(yōu)先浮選產(chǎn)出高品位合格金精礦;繼續(xù)增加異戊基黃藥用量，粗精礦金品位逐步降低，回收率波動(dòng)較小。綜合考慮，選定異戊基黃藥用量為45 g/t。

2.1.3 浮選時(shí)間

浮選時(shí)間是指達(dá)到一定回收率和品位時(shí)分選礦物所必須的時(shí)間，浮選時(shí)間太短，金屬難以回收，選礦指標(biāo)較低;浮選時(shí)間太長(zhǎng)，則經(jīng)濟(jì)上不合理。為此，進(jìn)行了浮選時(shí)間試驗(yàn)。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %、異戊基黃藥用量為45 g/t。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可知：該礦石中部分金礦物易選，浮選速度較快，在開始的1.5 min時(shí)粗精礦金回收率即達(dá)到90.83 %;部分金礦物浮選速度慢，在浮選時(shí)間增至8.5 min時(shí)，粗精礦金回收率為95.84 %，增幅5.01百分點(diǎn);粗精礦金品位隨浮選時(shí)間的增加而降低。綜合考慮，粗選作業(yè)選擇2.5 min，掃選作業(yè)選擇5 min，共計(jì)7.5 min，采用一次粗選、三次掃選的浮選流程。

2.2 重選探索試驗(yàn)

重選工藝對(duì)粗粒單體金的回收效果優(yōu)于浮選工藝，為此對(duì)該礦石進(jìn)行了重選探索試驗(yàn)，考察重選工藝對(duì)該礦石中金的回收效果。試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

由圖7可知：?jiǎn)我粨u床重選可獲得部分高品位重選金精礦，重選金精礦金品位隨產(chǎn)率的增加而大幅降低，金回收率與重選金精礦產(chǎn)率變化規(guī)律基本一致;表明該工藝對(duì)金的富集比高，選礦回收指標(biāo)較低，需聯(lián)合浮選工藝進(jìn)行綜合回收。

2.3 綜合條件開路對(duì)比試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %的條件下，對(duì)單一浮選工藝（見圖8中虛線框外流程）和重選—浮選聯(lián)合工藝進(jìn)行綜合條件對(duì)比試驗(yàn)，考察增加重選對(duì)選礦回收指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果（重選—浮選聯(lián)合工藝獲得的精礦合并為精礦）見圖9。00C4BEB8-5886-4B55-B201-7A0A8ABFC3B1

由圖9可知：?jiǎn)我桓∵x工藝獲得的選礦回收指標(biāo)優(yōu)于重選—浮選聯(lián)合工藝，因此試驗(yàn)選擇單一浮選工藝。

2.4 閉路試驗(yàn)

適宜的磨礦細(xì)度是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的重要依據(jù)，為此根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果對(duì)5個(gè)磨礦細(xì)度進(jìn)行了浮選閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖10（虛線框外），試驗(yàn)結(jié)果見圖11。

由圖11可知：該礦石在磨礦細(xì)度-0.074 mm占45 %時(shí)，可獲得金品位67.31 g/t、金回收率89.36 %的金精礦;當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm占比增加至65 %時(shí)，金回收率基本穩(wěn)定;繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，金回收率保持不變。該礦石中大部分金礦物在粗磨條件下易解離，可浮性好，適宜的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占65 %。

2.5 尾礦分析

對(duì)5個(gè)不同磨礦細(xì)度條件下的閉路試驗(yàn)尾礦進(jìn)行粒度篩析及掃描電鏡鏡下測(cè)定，考察尾礦中各粒級(jí)占比及金屬流失情況。尾礦粒級(jí)組成對(duì)比見圖12，金屬分布對(duì)比見圖13。

由圖12、圖13可知：隨著磨礦細(xì)度的增加，+0.450 mm粗粒級(jí)產(chǎn)率和金屬分布率逐漸減小，該部分損失的金礦物及載金礦物由解離不充分造成;-0.038 mm粒級(jí)產(chǎn)率和金屬分布率逐漸增加，該部分損失的金礦物多以微細(xì)粒包裹金狀態(tài)嵌布于石英、長(zhǎng)石及赤鐵礦中，回收難度和成本高。

2.6 推薦工藝

采用磨礦-分級(jí)的單一浮選工藝，將+0.26 mm特定粒級(jí)礦樣分級(jí)返回進(jìn)行閉路磨礦，優(yōu)化入選原礦粒級(jí)組成。試驗(yàn)流程見圖10，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知：采用磨礦-分級(jí)的單一浮選工藝，優(yōu)化礦樣粒級(jí)組成，可獲得金品位62.15 g/t、金回收率95.44 %的金精礦，同時(shí)可回收部分銀，銀品位150.61 g/t、銀回收率74.71 %，選礦指標(biāo)較好。

3 結(jié) 論

1）某金礦深部礦石中主要有價(jià)元素為金，品位為2.30 g/t，有價(jià)金屬元素銀品位為7.42 g/t，可綜合回收，其他有價(jià)金屬元素含量較低，達(dá)不到工業(yè)綜合利用標(biāo)準(zhǔn)。礦石中部分金礦物及載金礦物在粗磨條件下易解離，可浮性好，適宜采用優(yōu)先浮選工藝，可提前回收部分高品位金精礦。

2）單一浮選工藝選礦指標(biāo)優(yōu)于重選—浮選聯(lián)合工藝，但鑒于礦石中存在一定數(shù)量的粗顆粒金（+0.074 mm），建議處理該礦石時(shí)，考慮在磨礦系統(tǒng)中安裝重選設(shè)施以強(qiáng)化顆粒金的及早回收。

3）該礦石的可選性較好，推薦采用磨礦-分級(jí)的單一浮選工藝，建議現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)時(shí)強(qiáng)化掃選作業(yè)。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %，經(jīng)一次粗選、三次掃選、兩次精選，獲得了金精礦金品位62.15 g/t、銀品位150.61 g/t，金回收率95.44 %、銀回收率74.71 %的較好試驗(yàn)指標(biāo)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Beneficiation experiment on ores from deep in a gold mine

Liu Hui1，Wang Fuxiang2，Wang Luping3，Wang Kexue2，Xu Zheng1，Zhang Zhaohao2，Zang Wenyou3

（1.Shandong Guohuan Solid Waste Innovation Technology Center Co.，Ltd.;

2.Dayingezhuang Gold Mine，Zhaojin Mining Industry Co.，Ltd.;

3.Shandong Zhaojin Technology Co.，Ltd.）

Abstract：With increasing mining depth in a gold mine，the ore property has changed.In order to efficiently develop and utilize ores from deep in the mine，systematic beneficiation experiment on the ore is carried out，which explores single flotation，gravity separation and gravity separation-flotation joint process.The results show that the gold ores have good recoverability with good single flotation index，and the grinding-classification prior to once rough-ing，three times scavenging and twice cleaning obtains the gold concentrates with gold grade 62.15 g/t，gold recovery rate 95.44 %，silver grade 150.61 g/t，silver recovery rate 74.71 %.

Keywords：gold mine;ore from deep in the mine;flotation;gravity separation;classification00C4BEB8-5886-4B55-B201-7A0A8ABFC3B1