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某高砷含碳低品位难选金矿浮选试验研究①

更新时间:2009-03-28

随着我国经济的飞速发展与矿产资源开发技术的提高,黄金产量以平均每年5%~6%的速度增长,而新的金矿资源勘探能力却未能跟上黄金产量高速增长的脚步[1]。随着易采选金矿资源的不断减少,低品位难处理金矿资源必将成为重要的黄金资源开发对象。难处理金矿中常含有有害元素砷、碳,且金与硫化矿及砷矿物间的嵌布关系密切,或金以微粒、显微粒形态包裹于脉石矿物或有害杂质中,对黄金选冶工艺造成不利。2012年,我国已查明金矿储量约为6 328 t,其中,低品位和难利用金矿资源占金资源总量约 1/3[2-3]。 使用传统的浸出工艺往往得不到理想的产品,而采用浮选法将含金矿物预先富集后,再进行冶炼加工则是一种常见技术途径[4-7]

某高砷含碳低品位金矿属于典型的难选金矿,主要载金矿物为黄铁矿和砷黄铁矿,具有砷含量高、金含量低、载金矿物嵌布粒度较细、碳质含量较高和脉石矿物易泥化易浮等特点,严重影响了金的浮选指标。本文基于原矿工艺矿物学分析和浮选试验,确定了合理的药剂制度及工艺流程,获得了较好的浮选指标,可为相似类型的难处理金矿提供有益借鉴。

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1 矿石性质

试验矿样为某金矿山的岩芯样(约140 kg)、土黄色粉末样(约25 kg)和黑色粉末样(约35 kg)构成的混合样。人工从混合试样中挑选出工艺矿物学制片样后,经颚式破碎机粗碎、对辊破碎机细碎和振动筛筛分得到-3 mm试验矿样。对-3 mm试验矿样进行混匀和缩分,按500 g装袋密封,供试验使用。对试验原矿样进行了化学多元素分析,结果见表1。

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表1 原矿化学多元素分析结果(质量分数)/%

  

1) 单位为 g/t。

 

Au1) S As C CaO MgO 2.36 1.44 0.46 1.95 2.78 14.67 SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O TFe 53.68 16.33 8.04 1.68 0.97 5.63

[5]余胜利,王毓华,张 英,等.某难选低品位金矿的选矿试验研究[J].有色金属(选矿部分), 2013(2):17-25.

2 选矿试验研究

2.1 磨矿细度对浮选指标的影响

[4]叶国华,童 雄,张 杰.含砷黄铁矿的研究进展[J].国外金属矿选矿, 2006(3):20-24.

  

图1 磨矿细度试验流程

  

图2 磨矿细度试验结果

2.2 捕收剂种类及用量试验

为了考察捕收剂对载金矿物的捕收性能,在不添加硫酸铜的前提下,参考已有研究结果[5-7],重点考察了戊基黄药、MA⁃3、Y89⁃0、丁铵黑药单用以及戊基黄药与丁铵黑药按4∶1组合使用对金浮选指标的影响。试验条件为:磨矿细度-0.074 mm粒级占80%,碳酸钠用量 1 000 g/t,水玻璃用量 1 000 g/t,捕收剂粗选 1 用量 200 g/t、粗选2 用量50 g/t,RB⁃3 粗选1 用量 60 g/t、粗选2用量24 g/t。试验流程同图1,结果见表2。

 

表2 捕收剂种类试验结果

  

捕收剂种类产品名称产率/%品位/(g·t-1)回收率/%精矿 8.52 16.70 60.04戊基黄药 尾矿 91.48 1.03 39.96原矿 100.00 2.37 100.00精矿 6.90 18.85 58.33 MA⁃3 尾矿 93.10 1.00 41.67原矿 100.00 2.23 100.00精矿 9.51 22.24 81.66 Y89⁃0 尾矿 90.49 0.53 18.34原矿 100.00 2.59 100.00精矿 30.74 6.50 81.22丁铵黑药 尾矿 69.26 0.66 18.78原矿 100.00 2.46 100.00戊基黄药与丁铵黑药组合精矿 14.14 13.51 81.99尾矿 85.86 0.49 18.01原矿 100.00 2.33 100.00

浮选过程中,泡沫的大小、数量、稳定性及泡沫层厚度等参数对浮选有较大影响。研究表明[9],RB⁃3作起泡剂时,泡沫尺寸小、数量多、泡沫大小均匀、稳定性较好,有利于提高细粒级载金黄铁矿和砷黄铁矿的浮选回收。在磨矿细度-0.074 mm粒级占80%,碳酸钠用量 1 000 g/t,水玻璃用量 1 000 g/t,捕收剂 Y89⁃0 粗选 1 用量 200 g/t、粗选 2 用量 50 g/t时,进行了 RB⁃3起泡剂用量试验,试验流程同图1,结果如图4所示。

已有研究和生产实践表明[5-7],丁铵黑药是黄铁矿型金矿石浮选常用的捕收剂,且多与其他黄药类捕收剂组合使用,以提高金回收率。为此,在不添加硫酸铜的前提下,进一步考察了Y89⁃0与丁铵黑药的不同组合比例对浮选指标的影响。试验条件为:磨矿细度-0.074 mm粒级占80%,碳酸钠用量1 000 g/t,水玻璃用量 1 000 g/t,组合捕收剂粗选1用量200 g/t、粗选2用量 50 g/t,RB⁃3 粗选 1 用量 84 g/t、粗选 2 用量 36 g/t。试验流程同图1,结果如表3所示。

 

表3 Y89⁃0与丁铵黑药组合比例试验结果

  

组合比例(Y89⁃0∶丁铵黑药)产品名称产率/%品位/(g·t-1)回收率/%精矿 19.05 9.19 84.57 3∶1 尾矿 80.95 0.40 15.43原矿 100.00 2.07 100.00精矿 17.36 10.35 84.75 4∶1 尾矿 82.64 0.39 15.25原矿 100.00 2.12 100.00精矿 16.05 11.87 85.43 5∶1 尾矿 83.95 0.38 14.57原矿 100.00 2.23 100.00精矿 11.37 18.32 82.01 1∶0 尾矿 88.63 0.51 17.99原矿 100.00 2.54 100.00

由表3可知,当Y89⁃0与丁铵黑药组合使用时,浮选精矿金回收率较单用Y89⁃0有所提高(参见表2),但精矿金品位下降幅度较大。随着组合捕收剂中丁铵黑药比例降低,浮选精矿金品位逐渐升高。综合分析Y89⁃0单用和丁铵黑药与 Y89⁃0组合使用的浮选指标,由于丁铵黑药具有较强的起泡能力,其组合捕收剂获得的金回收率提高主要是通过增大精矿产率来实现的,可见丁铵黑药的使用会导致脉石矿泥机械夹带作用加剧,使进入粗精矿中的脉石矿物或细粒黄铁矿与脉石的连生体增加,导致粗精矿富集比下降,而精矿富集比的降低又会导致闭路试验中矿循环量增大,不利于浮选流程的稳定。可见,选择单用Y89⁃0作捕收剂是合适的。

基于条件试验结果,进行了全流程开路试验和闭路试验。闭路试验流程及条件见图6,结果见表5。

  

图3 Y89⁃0用量试验结果

2.3 起泡剂用量试验

由表2可知,单独使用Y89⁃0和丁铵黑药,以及戊基黄药与丁铵黑药组合时,浮选粗精矿金回收率均大于80%,表明三者的捕收能力相当。对比分析三者获得的浮选粗精矿金品位可知,单独使用Y89⁃0做捕收剂时,浮选粗精矿金品位最高,达到了22.24 g/t,表明Y89⁃0具有相对较好的选择性和捕收能力。已有研究表明[8],黄药在黄铁矿表面会产生物理和化学吸附,选择性捕收黄铁矿。Y89⁃0因含有碳链长度不同的黄药,在兼顾选择性的同时,具有较强的捕收能力。

  

图4 起泡剂用量试验结果

由图4可知,随着粗选作业RB⁃3用量增加,精矿品位逐渐降低,金回收率也呈下降趋势。这可能是由于起泡剂用量增大,脉石矿泥上浮量增大,机械夹杂作用增强,浮选选择性下降[9],导致精矿产率虽然增大,但金品位和回收率均降低。综合考虑,RB⁃3以粗选1用量84 g/t、粗选2用量36 g/t时的指标相对较好。

2.4 活化剂用量试验

因黄铁矿与砷黄铁矿是主要载金矿物,提高载金矿物可浮性是提高精矿中金品位及回收率的关键。已有研究结果表明[5-7,10],硫酸铜是黄铁矿和砷黄铁矿的有效活化剂,碱性条件下,Cu2+以氢氧化铜为优势组分,在黄铁矿和砷黄铁矿表面优先吸附并与捕收剂反应生成碱式黄原酸铜,促进捕收剂吸附。为此,重点考察了硫酸铜用量对浮选指标的影响。试验条件为:磨矿细度-0.074 mm粒级占80%,碳酸钠用量1 000 g/t,水玻璃用量1 000 g/t,捕收剂 Y89⁃0粗选1用量200 g/t、粗选 2 用量 50 g/t,RB⁃3 粗选 1 用量 84 g/t、粗选2用量36 g/t。试验流程同图1,结果如图5所示。

  

图5 硫酸铜用量试验结果

由图5可知,随着硫酸铜用量增加,精矿金品位缓慢升高,但金回收率则先增加后降低,当硫酸铜用量为50 g/t时,选别指标相对较好。这是因为硫酸铜虽然对载金黄铁矿和砷黄铁矿有活化作用,但当其用量过大时,会消耗一部分捕收剂,从而导致载金矿物回收率下降。

2.5 调整剂用量试验

原矿性质研究结果表明,原矿含一定量的碳质物以及易泥化脉石矿物,会恶化浮选环境,降低载金矿物的可浮性。根据已有研究结果[4],碳酸钠可调节矿浆pH值,对硫化矿表面有溶解清洗作用,可提高黄铁矿或砷黄铁矿的表面活性,而水玻璃则是常用的硅酸盐脉石抑制剂和矿浆分散剂,且碳酸钠和水玻璃组合使用有利于分散矿泥和抑制脉石矿物[5-7,11]。 为此,考察了碳酸钠和水玻璃组合调整剂用量对浮选指标的影响。试验条件为:磨矿细度-0.074 mm粒级占80%,硫酸铜用量 50 g/t,捕收剂 Y89⁃0 粗选 1 用量 200 g/t、粗选 2 用量 50 g/t,RB⁃3 粗选 1 用量 84 g/t、粗选 2 用量36 g/t。 试验流程同图1,结果见表4。

 

表4 碳酸钠与水玻璃用量试验结果

  

调整剂种类及用量/(g·t-1)产品名称产率/%品位/(g·t-1)回收率/%碳酸钠 750水玻璃 750粗精矿 10.26 18.77 82.65尾矿 89.74 0.45 17.35原矿 100.00 2.33 100.00碳酸钠 1 000水玻璃 1 000粗精矿 8.61 20.37 80.45尾矿 91.39 0.47 19.55原矿 100.00 2.18 100.00碳酸钠 1 250水玻璃 1 250粗精矿 9.22 19.15 75.13尾矿 90.78 0.65 24.87原矿 100.00 2.35 100.00

由表4可知,随着碳酸钠与水玻璃用量增大,浮选粗精矿金品位虽有提高,但不明显,而金回收率反而有所下降。这可能是随碳酸钠和水玻璃用量增大,虽在一定程度上减轻了矿泥和碳质物对载金矿物浮选的影响,但矿石中部分载金矿物与脉石的连生体也同时受到了抑制,可见,当碳酸钠与水玻璃用量均为750 g/t时是合适的。

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2.6 全流程试验

根据捕收剂筛选结果进行了粗选1作业Y89⁃0用量试验,粗选 2作业 Y89⁃0用量为 50 g/t,其他条件不变,试验流程同图1,结果如图3所示。由图3可知,随着粗选1作业Y89⁃0用量增加,精矿中金品位逐渐降低,金回收率不断升高。当粗选1作业Y89⁃0用量超过200 g/t后,捕收能力增强,细粒级连生体进入粗精矿中,导致金品位大幅度下降,而金回收率增加不多。综合考虑,粗选1作业Y89⁃0用量为200 g/t时效果最佳。

  

图6 闭路试验流程

 

表5 闭路试验结果

  

产品名称 产率/% 金品位/(g·t-1) 金回收率/%精矿 5.70 36.08 86.77尾矿 94.30 0.33 13.23原矿 100.00 2.37 100.00

采用试验确定的浮选药剂制度,经一粗二精三扫闭路浮选流程,在原矿金品位为2.36 g/t的条件下,可获得精矿金品位 36.08 g/t、回收率 86.77%的良好指标。

3 结 论

1)原矿金品位较低,仅为2.36 g/t,其主要载金矿物为黄铁矿和砷黄铁矿,二者共生关系密切,呈粗细粒不均匀嵌布。此外,脉石矿物易泥化,以及较高含量的碳质物均对浮选不利。

2)采用Y89⁃0作捕收剂,对载金矿物(黄铁矿和砷黄铁矿)具有良好的选择性捕收作用;采用RB⁃3作起泡剂使得泡沫均匀稳定;采用碳酸钠和水玻璃为调整剂,可实现矿泥分散和脉石矿物的选择性抑制,改善浮选环境;采用硫酸铜为活化剂,可提高载金矿物的可浮性,减少载金矿物与脉石连生体在尾矿中的损失。

3)磨矿细度-0.074 mm粒级占80%时,采用试验确定的最佳浮选药剂制度,经一粗二精三扫闭路浮选流程,在原矿金品位为2.36 g/t时,可获得精矿金品位36.08 g/t、回收率86.77%的良好指标。

“留白”一词最初源于中国传统国画艺术,是许多艺术种类的重要表现手法之一.诗人称“空白”为“含蓄”,书法家称其为“飞白”,画家称其为“留白”或“布白”,音乐家叫它为“煞声”[1].留白艺术即指创作者在作品中有意预留空白之处,为观者、读者或聆听者留下自主想象的空间.留白艺术的运用使得观者欣赏作品时能融入自身的思考与理解,不仅仅是被动地接受创作者的意图,而是有主动再创作的机会.

参考文献:

[1]向永生,何焕学,张继林.低品位矿产资源评价问题研究——以金矿资源为例[J].地质与勘探, 2008,44(3):79-83.

[3]崔毅琦,王 凯,孟 奇,等.含砷难处理金矿提金工艺的研究现状[J].矿冶, 2015,24(1):31-34.

(3)只要我们稳扎稳打,踏踏实实地进行艰苦细致的工作,我们就一定能够一步一步地达到自己的目的。(1991年)

[2]范建峰.我国黄金资源开发及综合利用状况分析[J].河南科技,2014(2):167-168.

可见“醉鬼”不醉,只是以醉态示人。至于为何如此,有人说是他藏形隐色,掩饰真功以防暗算的一种做法;有人说是他为了免除权贵骚扰,故意所作的玩物丧志饮酒误事的假象。

磨矿细度是影响选矿指标的重要参数,为此首先按照图1所示流程及条件,考察了磨矿细度对浮选指标的影响,结果如图2所示。由图2可知,浮选粗精矿金品位和回收率随磨矿细度增加先升高后降低。这是由于矿石中载金矿物黄铁矿与砷黄铁矿呈粗细粒不均匀嵌布,且细粒级嵌布较多,磨矿细度增大有利于细粒嵌布载金矿物的解离。但当磨矿细度-0.074 mm粒级含量超过80%后,由于脉石矿物泥化程度加重,导致浮选环境恶化,矿泥罩盖在载金矿物表面,降低其可浮性,致使浮选粗精矿金品位与回收率开始下降。综合考虑,合适的磨矿细度为-0.074 mm粒级占80%。

由表1可知,矿石中金品位较低,碳和砷含量较高。此外,CaO、MgO、SiO2和Al2O3含量也较高,可见,矿石中的脉石矿物除石英外,方解石、白云石和其他易泥化的硅酸盐矿物含量也较高。根据XRD和镜下分析,矿石中主要金属矿物为黄铁矿、砷黄铁矿及少量铁氧化产物,其中黄铁矿为主要载金矿物,砷黄铁矿次之。脉石矿物则主要为石英、云母和白云石,其次为长石、高岭石和绿泥石等。镜下分析未发现单体金,金主要赋存于黄铁矿和砷黄铁矿中,且黄铁矿与砷黄铁矿共生关系密切,呈粗细粒不均匀分布,其中细粒级黄铁矿达到1 μm左右。由此可见,该金矿具有金品位低、碳砷含量高、载金矿物嵌布特性复杂等特点。

在生态经济领域,金融行业对生态产业的影响2011年以来保持高研究热度。近年随着绿色金融的快速发展,研究绿色金融在生态文明建设以及生态产业发展中所起的支持作用将成为政府制定绿色金融政策、金融机构完善绿色金融支持机制的重要参考。

[6]余世磊,王毓华,王进明,等.新疆某黄铁矿型低品位金矿石浮选试验[J].金属矿山, 2013(5):78-81.

[7]李 强,何建璋,王毓华,等.新疆某低品位难选黄铁矿型金矿提金试验研究[J].黄金, 2014,35(12):45-49.

[8]姜 毛,张 覃,李龙江.黄药类捕收剂与载金黄铁矿的作用机理研究[J].矿冶工程, 2015,35(3):44-47.

[9]谷艳玲,冯其明,欧乐明.起泡剂对硫化矿浮选的影响[J].矿冶工程, 2013,33(4):52-55.

[10]马英强,印万忠,曾广胜,等.砷黄铁矿浮选特性研究[J].有色金属(选矿部分), 2015(6):58-62.

根据实验可知:(1)关于浒苔粉浓度的实验表示:浒苔粉浓度为6 g/L时,吸附Ni2+的数量最多。(2)从研究Ni2+的浓度变化实验来看:通过Ni2+的浓度变化,我们可以用Langmuir和Freundlich等温吸附模型分析出27℃时,浒苔粉对Ni2+的吸附效果比较好。

[11]孙肇淑.从某铅锌矿尾矿中回收微细粒级黄铁矿试验研究[J].矿冶工程, 2016,36(4):49-52.

实践证明:这种教学模式极大提高了成人教育学生的学习的积极性;满足了学生个性化和按需学习的需求,培养了学生自主学习的能力,提高了课堂教学效果,学生动手编程能力明显提高。

 
姚兰星,王毓华,何建璋,马永义,卢东方
《矿冶工程》 2018年第02期
《矿冶工程》2018年第02期文献

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