某含锑复杂金矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 7 年第2 期有色金属 选矿部分 4 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 2 ．0 1 1 某含锑复杂金矿选矿试验研究 孙言鹏1 ’2 ，一，叶树峰1 1 ．中国科学院过程工程研究所，北京1 0 0 1 9 0 ；2 ．中国科学院大学，北京1 0 0 0 4 9 ； 3 ．招金矿业股份有限公司技术中心，山东招远2 6 5 4 0 0 摘要锑作为一种重要的添加剂被广泛的应用于阻燃材料生产及微电子技术等领域，但是由于锑对氰化提金的不利 影响，含锑金矿石开发利用率一直比较低，随着碱浸提锑一两段焙烧一氰化浸出工艺的发展及应用，如何有效的富集锑并提 高金的选矿回收率对综合回收金、锑有重要的意义。对甘肃某含锑复杂金矿进行了浮选试验研究，结果表明，采用碳酸钠、水 玻璃作矿浆调整剂、硫酸铜作活化剂、丁基黄药 丁基铵黑药作捕收剂，经一次粗选、四次精选、三次扫选浮选流程，可获得金 品位6 6 ．4 6g ／t 、锑品位5 ．7 7 ％、金回收率为9 2 ．9 9 ％、锑回收率为8 8 ．2 2 ％的金精矿，综合指标较优越。所得金精矿符合碱浸 提锑一两段焙烧一氰化浸出的工艺人料要求，可以实现金、锑综合回收的目的。 关键词锑；金精矿；浮选；回收率。 中图分类号T I Y 5 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 2 - 0 0 4 1 - 0 0 F l o t a t i o nT e s to fC o m p l e xG o l do r eC o n t a i n i n gA n t i m o n y S U NY a n p e n g L 。3 ，l ，E ．s 咖n g 。 J ．I n s t i t u t eo fP r o c e s sE n g i n e e r i n g ，C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s ，B e i j i n g1 0 0 1 9 0 ，C h i n a ； 2 ．U n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s ，B e 彬n g1 0 0 0 4 9 ，C h i n a ； 3 ．T e c h n i c a lC e n t e ro f Z h a o j i nh 以n i n gI n d w t r yC o ．，L t d ．，Z h a o y u a nS h a n d o n g2 6 5 4 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t A sa ni m p o r t a n ta d d i t i v e ，a n t i m o n yi sw i d e l yu s e di nt h ef i e l d o fp r o d u c t i o no ff l a m er e t a r d a n t m a t e r i a l sa n dm i c r o e l e c t r o n i c s ，h o w e v e r ，d u et ot h ea d v e r s ee f f e c t so fa n t i m o n yo nc y a n i d i n g ，T h ed e v e l o p m e n ta n d u t i l i z a t i o nr a t eo fa n t i m o n yb e a r i n gg o l do r eh a sb e e nr e l a t i v e l yl o w ，w i t ht h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no ft h e a l k a l i n ee x t r a c t i o no fa n t i m o n y - t w os t a g er o a s t i n g c y a n i d el e a c h i n g ，h o wt oe f f e c t i v e l ye n r i c ht h ea n t i m o n ya n d i m p r o v et h er e c o v e r y r a t eo f g o l dr e c o v e r y i so fg r e a ts i g n i f i c a n c et ot h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo f g o l d a n d a n t i m o n y ．E x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho nm i n e r a lp r o c e s s i n gw a sc a r r i e do u to nc o m p l e xg o l do r ec o n t a i n i n ga n t i m o n yf r o m G a n s up r o v i n c e ．T h er e s u l t ss h o w e dt h a tc o n c e n t r a t e sw e r eo b t a i n e dw i t hg o l dg r a d eo f6 6 ．4 6g ／t ，A n t i m o n yg r a d eo f 5 ．7 7 ％，g o l dr e c o v e r yw a s9 2 ．9 9 ％，a n t i m o n yr e c o v e r y w a s8 8 ．2 2 ％，b yf l o t a t i o nu s i n gs o d i u mc a r b o n a t ea n d s o d i u ms i l i c a t ea sr e g u l a t o r ，c o p p e rs u l f a t ea sp u l pa c t i v a t o r ，b u t y lx a n t h a t ea n da e r o f l o a ta sc o l l e c t o r ，t h r o u g ht h e f l o w s h e e to fo n c er o u g h i n g ，f o r et i m e sc l e a n i n ga n dt h r e et i m e ss c a v e n g i n g ．T h es u p e r i o rc o m p r e h e n s i v ei n d i c a t o r s ． T h ep u r p o s eo ft h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fg o l da n da n t i m o n yi sr e a l i z e d ． K e yw o r d s a n t i m o n y ；g o l dc o n c e n t r a t e ；f l o t a t i o n ；r e c o v e r y 含锑金矿是典型的难选冶金矿类型，主要分布 在我国“滇黔桂”、“陕甘川”等地区。该类型金矿常 与砷、碳等元素伴生，矿石结构较复杂，矿石泥化现 象普遍较严重u 引。浮选金精矿中砷、锑、碳等有害 元素超标，常规的黄金冶炼工艺无法处理，导致大量 的含砷锑金矿成为“呆矿”[ 3 - 4 ] 。近年来随着碱浸提 锑一两段焙烧一氰化浸出工艺的发展及应用，使得 大量的含锑金矿得以开发利用，但该类型金矿选矿 回收率仍普遍较低∞引。如何提高选矿回收率，对矿 产资源的综合利用意义重大。 本文以甘肃某含锑金矿石为研究对象，该矿样 含大量的原生矿泥，现场浮选过程中泡沫产品黏度 大、不易碎，矿浆流动性差，矿浆冒槽情况严重，系统 不稳定，金回收率较低。为从根本上解决该问题，实 验室开展了一系列的试验研究，确定了最佳工艺条 件，提升了该金矿的经济效益。 基金项目国家高技术研究发展计划 8 6 3 计划 项目 2 0 1 1 A A 0 6 A 1 0 4 ；“十二五”国家科技支撑计划项目 2 0 1 2 B A B 0 8 8 0 4 收稿日期2 0 1 6 - 0 7 - 2 9修回日期2 0 1 7 - 0 l - 1 7 作者简介孙言鹏 1 9 8 6 一 ，男，山东海阳人，硕士研究生，助理工程师，主要从事矿物分选加工、矿产资源综合利用及矿山自动化方面的工作。 万方数据 4 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 期 l 矿石特征 试验所用矿样为甘肃某含锑、砷、多泥复杂原生 金矿，其中金主要以自然金、银主要以碲银矿形式存 在。矿样中金属矿物有辉锑矿、黄铁矿、褐铁矿、毒 砂及很少量的黄铜矿、自然锑、锑铁矿、辉铜矿，脉石 表1 T a b l e1 矿物主要有石英、云母、方解石、高岭石、白云石以及 少量的长石、金红石、臭葱石、锆石等易泥化黏土矿 物。矿石多元素分析结果见表1 ，金的化学物相分析 结果见表2 ，X R D 分析见图1 ，矿物组成及相对含量 见表3 。 原矿多元素分析结果． M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo r e，‘％ 成分A u l ’A 9 1 SA sS bC uP bZ nPF eM nC S i 0 2A 1 2 0 3 C a O M g OK 2 0N a 2 0 含量4 ．9 2 3 ．2 41 ．3 00 ．8 7 0 ．4 50 ．0 10 ．O l t0 ．0 1 70 ．0 4 82 ．1 10 ．0 51 ．8 45 5 ．8 2 1 1 ．1 94 ．4 8 2 ．4 5 2 ．5 30 ．3 0 1 单位为g ／t ，下同。 表2金物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fg o l dp h a s e 图1 矿石的X R D 衍射图 F i g ．1 X R Dd i f f r a c t i o np a t t e r no fo r e 表3矿物组成及相对含量 T a b l e3M i n e r a lc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v ec o n t e n t ，％ 2 浮选试验研究 根据该矿石的性质、金赋存状态及金属硫化物 的分布状态，本文采用浮选法回收金，对影响浮选指 标的参数进行了研究。 2 ．1 磨矿细度对浮选指标的影响 该矿山属于微粒浸染型金矿，载金矿物多呈微 细粒浸染状嵌布于脉石矿物中，细磨才能使其充分 解离，但该矿石含较多黏性矿物，细磨将使矿浆泥化 严重，磨矿细度的控制对浮选指标至关重要，因此我 们对磨矿细度进行了大量的试验研究。磨矿细度试 验流程见图2 ，试验结果见图3 。 o L ● ∞ 一 趟 n 暑 粗精矿 尾矿 单位∥t ； 选时间单位m i n ；下同 水玻璃10 0 0 丁基黑药3 0 ，松醇油6 0 图2 磨矿试验流程图 F i g ．2 F l o w s h e e to fg r i n d i n gt e s t 零 瓣 擎 回 图3 磨矿细度试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u h sa td i f f e r e n tg r i n d i n gf i n e n e s s 由图3 知，磨矿细度对粗精矿金回收率的影响 呈先增大后减小趋势，在磨矿细度为一7 4 斗m 占 8 5 ％时，金的回收率达到最大，此时金品位和回收率 分别为3 2 ．8 7g ／t 和7 9 ．0 3 ％。继续增加磨矿细度， 粗精矿品位有所提高，但回收率降低幅度较大，这是 万方数据 2 0 1 7 年第2 期孙言鹏等某含锑复杂金矿选矿试验研究 4 3 因为提高磨矿细度，矿浆泥化程度逐渐严重，从而降 低了浮选指标。经综合考虑，该矿石较为适宜磨矿 细度为一7 4 仙m 占8 5 ％。 2 ．2 调整剂试验 2 ．2 ．1 p H 值调整剂试验 N a C O ，可使黄铁矿和毒砂表面适当氧化生成 s o ；一、H A s 0 4 一等水溶性产物，从而活化载金矿物， 但过度氧化会生成亲水的F e O H ，，对载金矿物的 浮选不利“ 出J 。试验采用碳酸钠作为p H 值调整剂， 考察不同碳酸钠用量范围内含金载体矿物的可浮 性，试验结果见图4 。 5 4 5 2 5 0 、4 8 ‘4 6 4 4 嚣4 2 9 0 3 8 3 6 6 8 6 7 6 6 6 5 6 4 堡 6 3 墼 6 2 回 6 1 6 0 5 9 5 8 图4N a C O ，用量试验结果 F i g ．d T e s tr e s u l t so fs o d i u mc a r b o n a t ed o s a g e 由图4 可知，在磨矿细度一7 4 斗m 含量8 5 ％碳酸 钠用量10 0 0g ／t 的条件下，载金矿物的浮游性较好， 金的品位为4 5 ．4 2g ／t ，回收率为6 4 ．9 7 ％。金精矿品 位与碳酸钠用量呈正比，当碳酸钠的用量小于10 0 0 g ／t ，金回收率与碳酸钠用量呈正比，但当碳酸钠用量 大于10 0 0g e t 后，金回收率显著下降。因此，试验最 终粗选p H 值调整剂碳酸钠，用量为10 0 0g ／t 。 2 ．2 ．2 水玻璃用量试验 工艺矿物学研究表明该矿中含有大量的易泥化 的硅酸盐类和碳酸盐类脉石矿物，当磨矿细度达到 一7 4 m 占8 5 ％时，次生矿泥量很大，浮选过程中泡 沫黏度较大，严重影响浮选指标。水玻璃作为浮选 中石英、硅酸盐等易泥化脉石矿的良好抑制剂和矿 泥分散剂，能改善浮选环境，因此试验考察了调整剂 水玻璃的用量对浮选指标的影响，试验结果见图5 。 从图5 试验结果可知，随水玻璃用量增加，精矿 品位及回收率均先快速增加后趋于平缓。水玻璃的 加入改善了浮选环境，当水玻璃用量为10 0 0g ／t 时， 精矿品位为4 5 ．5g ／t ，回收率为6 4 ．9 4 ％，继续增加 水玻璃，精矿品位和回收率再无较大变化甚至略有 下降，故水玻璃用量以10 0 0g ／t 为宜。 4 8 4 6 4 4 三4 2 矗4 0 一 园3 8 咯3 6 3 4 3 2 3 0 水玻璃用量／ k g t - 1 图5 水玻璃用量试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fs o d i u ms i l i c a t ed o s a g e 2 ．2 ．3 硫酸铜用量试验 该矿石中辉锑矿物可浮性较差，因此须使用活 化剂进行活化。试验考察了硝酸铅与硫酸铜对辉锑 矿的活化作用，试验结果表明，上述活化剂均能对锑 矿物产生不同程度的活化作用，其中硫酸铜对该矿 的活化效果较好。硫酸铜的加入能提高毒砂、黄铁 矿和辉锑矿表面疏水性，促进捕收剂对粗颗粒载金 矿物捕收效果，减少了金连生体在尾矿中的损失一1 ， 试验结果见图6 。 图6 硫酸铜用量试验结果 F i g ．6 T e s tr e s u l t so fc o p p e rs u l f a t ed o s a g e 由图6 可知，精矿中金品位及回收率随硫酸铜 用量的增加呈先迅速增加后逐渐平缓趋势。当硫酸 铜用量超过1 0 0g ／t ，金品位及回收率不再变化，这可 能是由于过量硫酸铜的加入使得部分捕收剂被铜离 子消耗，从而降低了捕收剂捕收性能，故硫酸铜用量 选为1 0 0g ／t 。 2 ．3 捕收剂试验 本次试验选定了丁基黄药、丁基黄药 丁基铵 黑药、Y 8 9 、异戊基黄药 丁基铵黑药等捕收剂进行 捕收剂试验，试验结果表明，丁基黄药 丁基铵黑药 组合药剂的捕收效果相对较好，在配比丁基黄药丁 万方数据 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 期 基铵黑药 4 l 时，粗精矿中金的品位和回收率均相 对较高。因此按丁基黄药和丁基铵黑药质量比4 1 配比进行了用量试验，试验结果见图7 。 L ● ∞ 、_ ， 趔 廿暑 图7 捕收剂用量试验结果 F i g ．7 T e s tr e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g e 精矿 由图7 可知，提高捕收剂用量回收率显著提高， 精矿品位有所下降。捕收剂用量增加到丁基黄药 丁基铵黑药为8 0 2 0g ／t 后，金回收率提升幅度不 大，但精矿金品位下降幅度明显。这是因为增大捕 收剂用量提高粗精产率的同时也增加了矿泥机械夹 带和罩盖作用，使粗精品位降低。为确保回收率，捕 收剂丁基黄药 丁基铵黑药用量定为8 0 2 0g ／t 。 2 ．4 闭路试验 选取以上开路试验结果最优条件进行闭路浮选 试验。闭路试验采用一次粗选、三次扫选、四次精选 浮选工艺流程，工艺流程见图8 ，试验结果见表4 。 表4闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 兰曼鱼整兰圣全曼垡 壁曼垡全旦坚圣塑旦些圣 精矿 6 ．8 86 6 ．4 65 ．7 79 2 ．9 98 8 ．2 2 尾矿9 3 ．1 2 0 ．3 70 ．0 67 ．0 11 1 ．7 8 原矿1 0 0 ．04 ．9 20 ．4 51 0 0 ．0 1 0 0 ．0 原矿 了■ ，、 一7 4 斗m 占8 5 ％ 6 2 k 水玻璃5 0 0 2 | | 丁基黄药 丁基铵黑药4 0 2 0 1 | | | | 松醇油1 5 扫l 选1 1 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■_ 2 | | | 松醇油8 扫I 选Ⅲ 图8 闭路试验流程图 F i g ．8 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 闭路试验结果表明，在原矿金品位为4 ．9 2g ／t 、 锑品位为0 ．4 5 ％时，可获得金品位6 6 ．4 6g ／t 、锑品 位5 ．7 7 ％、金回收率为9 2 ．9 9 ％、锑回收率为 尾矿 8 8 ．2 2 ％的金精矿，综合指标较优越。所得金精矿符 合碱浸提锑一两段焙烧一氰化浸出的工艺人料要 求，实现了金、锑综合回收的目的。 咖 蚴 璃 药 玻 黑 水 铵 ， 基 咖的订，㈨㈣热∞ 钠铜黄油酸酸基醇 碳硫丁松睦水心①①以碴嚣 群 澄． 』 精 万方数据 2 0 1 7 年第2 期孙言鹏等某含锑复杂金矿选矿试验研究 4 5 3结论 1 原矿属于微粒浸染型金矿，易泥化，p H 值调 整剂碳酸钠和矿泥分散剂水玻璃的加入，能很好地 改善浮选环境，加入适量的硫酸铜对辉锑矿等可浮 性较差矿物进行活化，能有效提高浮选指标。 2 捕收剂丁基黄药和丁基铵黑药的组合使用能 提高对金的捕收效果及选择性，适当加入有利于提 高金的回收率，过量会使粗精品位降低。 3 在最优条件下进行闭路试验，原矿金品位为 4 ．9 2g ／t 、锑品位为0 ．4 5 ％时，可获得金品位6 6 ．4 6 g ／t 、锑品位5 ．7 7 ％、金回收率为9 2 ．9 9 ％、锑回收率 为8 8 ．2 2 ％的金精矿，综合指标较优越。所得金精矿 符合碱浸提锑一两段焙烧一氰化浸出的入料工艺要 求，实现了金、锑综合回收的目的。 参考文献 [ 1 ] 杨子轩，谢贤，童雄，等．含锑金矿回收方法研究现 状[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 5 3 2 0 - 2 3 ． [ 2 ] 罗仙平，程吉林，葛清海，等．黄狮涝金矿尾矿整体资源 化回收与利用研究[ J ] ．中国矿业，2 0 0 6 1 3 0 3 4 ． [ 3 ] 石贵明，周意超．贵州某泥晶灰岩型含锑金矿金锑混浮 试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 5 3 1 0 4 1 0 7 ． [ 4 ] 杜淑华，骆振福，潘邦龙．富砷锑金矿石浮选分离试验研 究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 1 1 3 6 3 8 ． [ 5 ] 路良山，吕翠翠，丁剑，等．含锑复杂金精矿的综合利 用[ J ] ．计算机与应用化学，2 0 1 4 4 4 0 6 4 1 0 ． [ 6 ] 尚殿英．含砷硫锑碳难处理金矿石的处理工艺[ J ] ．矿产 综合利用，1 9 9 0 3 1 8 ．2 5 ． [ 7 ] 潘炳，王奉刚，肖松文．提高某金矿浮选回收率的试验 研究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 1 2 ，2 8 3 8 - 1 0 ． [ 8 ] 曹静，王宇．安徽某锑金矿选矿工艺试验[ J ] ．现代 矿业，2 0 1 5 1 1 5 4 5 7 ． [ 9 ] 李廷励．微细粒浸染型金矿碱性介质浮选法中药剂作用 机理研究[ J ] ．云南冶金，2 0 0 4 2 2 1 - 2 7 ． 上接第4 0 页 产物存在严重的过磨现象，磨矿细度为7 9 ．0 3 ％的时 候，磨矿产物中一1 0 m 粒级的产率为4 9 ．2 7 ％，磨 矿细度为8 2 ．1 9 ％的时候，磨矿产物中一1 0 仙m 粒级 的产率为6 2 ．8 8 ％。 3 ．4 两段磨矿试验的试验指标 工业试验期间采用的浮选流程为一次粗选、两 次精选、两次扫选，两种不同磨矿工艺试验阶段的浮 选指标见表8 。 表8不同磨矿工艺的试验指标 T a b l e8T e s ti n d e xo fd i f f e r e n tg r i n d i n gp r o c e s s ／％ 由表8 所示的结果可以看出，通过两种磨矿工 艺试验指标对比，在原矿品位相近的情况下，一段磨 矿工艺中硫的品位较两段磨矿工艺低了0 ．0 4 ％，硫 脱除率提高了2 ．6 2 ％。出现这种原因是采用两段磨 矿工艺出现磨矿产品过磨现象，导致细粒级增多，对 后续的浮选造成严重的泥化影响，影响了浮选指标。 4结论 1 低品位高硫矿矿石较低品位铝土矿粒度大， 可磨性差。 2 两段磨矿工艺较一段磨矿工艺对矿石过磨严 重，磨矿产品对浮选指标会产生～定的影响。 3 采用一段磨矿工艺可以获得良好的浮选脱硫 指标在原矿硫含量为1 ．9 2 ％条件下，可获得精矿中 硫含量0 ．1 9 ％，硫脱除率达到9 0 ．9 2 ％的良好指标， 达到了氧化铝生产对硫含量的要求，因此推荐采用 一段磨矿工艺流程。 参考文献 [ 1 ] 熊道陵，马智敏，彭建城，等．高硫铝土矿中硫的脱除研究 现状[ J ] ．2 0 1 2 5 5 4 5 8 ． [ 2 ] 王宝奎，郑桂兵，曾克文．高硫铝土矿脱硫方法研究[ J ] ． 轻金属．2 0 1 1 7 1 2 - 1 4 ． [ 3 ] 王晓民，张廷安，吕国志，等．高硫铝土矿浮选除硫的工艺 [ J ] ．稀有金属．2 0 0 9 ，3 3 5 7 2 8 ．7 3 2 ． [ 4 ] 胡小莲，陈文泪，曹道锦．高硫铝土矿硫的物相研究及其 在铝土矿溶出过程中除锌的应用[ J ] ．湖南科技大学学报 自然科学版 ．2 0 0 9 ，2 4 2 7 9 8 3 ． [ 5 ] 张念炳，白晨光，黎志英．高硫铝土矿中含硫矿物赋存状 态及脱硫效率研究[ J ] ．电子显微学报．2 0 0 9 ，2 8 3 2 2 9 2 3 4 ． [ 6 ] 李花霞，岳怀忠，李立鹏．煤下高硫铝土矿浮选脱硫研究 [ J ] ．轻金属．2 0 1 3 ， 1 2 4 8 ． 万方数据