资源描述:
2 0 2 0 年第6 期有色金属 选矿部分 7 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 2 0 .0 6 .0 1 3 国外某低品位氧化矿浮选一氰化法回收金的试验研究 王青丽,吕超飞,苏晨曦,崔亚军,南君芳,张恩华 国投金城冶金有限责任公司,河南灵宝4 7 2 5 0 0 摘要为提高国外某低品位氧化矿中金的回收率,采用浮选一氰化工艺流程,在原矿磨矿细度一7 4 “m 占7 4 .6 5 %,p H 一 9 .0 ,调整剂石灰用量为10 0 0g /t 、活化剂硫酸铜用量为2 0 0g /t 、捕收剂丁铵黑药用量为6 0g /t 、丁基黄药用量为1 2 0g /t 、起 泡剂松醇油用量为6 0g /t 的条件下,采用一粗二精二扫的闭路试验流程,获得金品位为2 4 .3 0g /t ,金回收率为7 2 .1 7 %的浮 选金精矿,对浮选尾矿继续进行金的氰化浸出,浸出率可达9 2 .3 1 %。 关键词氧化矿;浮选回收率;氰化浸出;金浸出率 中图分类号T D 9 2 3 ;T D 9 5 3 ;T F 8 3 1文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 6 ~0 0 7 10 6 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nG o l dR e c o v e r yf r o maF o r e i g nL o w g r a d e O x i d eO r eb yF l o t a t i o na n dC y a n i d a t i o n W A N GQ i n g l i ,L Y UC h a o f e i ,S UC h e n x i ,C U IY a j u n ,N A NJ u n f a n g ,Z H A N GE n h u a S D I CJi n c h e n gM e t a l l u r g yC o .,L t d .,L i n g b a o47 2 5 0 0 ,H e n a n ,C h i n a A b s t r a c t I no r d e rt oi m p r o v et h er e c o v e r yo fg o l df r o maf o r e i g nl o w g r a d eo x i d i z e do r e ,t h ef l o t a t i o n e y a n i d a t i o np r o c e s sw a sa d o p t e d .W h e nt h eg r i n d i n gf i n e n e s so fR O M i s7 4 .6 5 %一7 4 雎m ,p Hv a l u ei s 9 .0 ,t h ed o s a g eo fr e g u l a t o rl i m ei s10 0 0g /t ,a c t i v a t o rc u p r i cs u l f a t e2 0 0g /t ,c o l l e c t o ra m m o n i u md i b u t y l d i t h i o p h o s p h a t e6 0g /t ,b u t y lx a n t h a t e1 2 0g /ta n df r o t h e rt e r p e n eo i l6 0g /t ,t h ef l o t a t i o nc o n c e n t r a t ew i t h g o l dg r a d eo f2 4 .3 0g /ta n dg o l dr e c o v e r yo f7 2 .1 7 %w a so b t a i n e db yu s i n gt h ec l o s e d c i r c u i tt e s tf l o w s h e e t o fo n er o u g h i n g ,t W Oc l e a n i n g sa n dt W Os c a v e n g i n g s .T h ec y a n i d el e a c h i n go fg o l df r o mt h ef l o t a t i o nt a i l i n g s w a sc o n t i n u e da n dt h el e a c h i n gr a t ec o u l dr e a c h9 2 .3 1 %. K e yw o r d s o x i d i z e do r e ;f l o t a t i o nr e c o v e r y ;c y a n i d el e a c h i n g ;g o l dl e a c h i n gr a t e 随着我国科学技术水平和国民经济的快速发 展,黄金在工业、高科技和电子领域上的应用逐渐扩 大,人们对黄金资源的需求也随之急剧增大。由于 易处理和高品位金矿资源的不断开发,使得低品位、 组分复杂及金嵌布粒度较细的金矿在黄金矿产资源 开发中所占的比重E l 益增加,因此难处理、低品位金 矿石的开发面临严峻的挑战[ I ‘4 ] 。 针对国外某低品位氧化金矿,进行了原矿矿石 性质和金化学物相分析,根据金嵌布粒度较细和脉 石包裹的特性,通过预先浮选富集试验,考察了磨矿 细度、调整剂、活化剂、捕收剂种类和用量对浮选过 程中金回收率的影响,确定了浮选最佳工艺流程和 药剂制度,获得了较好的金精矿品位和回收率,在条 件试验基础上进行了浮选闭路试验,对浮选尾矿继 续进行氰化浸出,将尾矿中的金进一步回收,并得到 了较好的金浸出率。因此,采用浮选一氰化联合工艺 处理氧化型金矿,可以获得较好的选别指标,对该类 型矿石的实际生产提供可靠的技术支撑。 1 矿石性质 该氧化矿矿石中的主要矿物为石英,其次是白 云石。对原矿矿石进行了主要化学成分分析和金的 化学物相分析,分析结果分别见表1 、表2 。由表1 结果可以看出,金的品位为1 .7 7g /t ,是本次试验的 主要回收对象,其他有价金属含量较低,没有达到回 收标准。由表2 结果可以看出,金矿物的赋存状态 收稿日期2 0 2 0 0 2 2 9 作者简介王青丽 1 9 7 3 一 ,女,学士,教授级高级工程师,主要从事于贵金属选冶及分析研究。 通信作者吕超飞 1 9 8 8 一 ,男,学士,工程师,主要从事于贵金属选冶及分析研究。 万方数据 7 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 较为复杂,主要以裸露金为主,占总金的7 0 .6 2 %,硫 化物包裹金、碳酸盐包裹金、硅酸盐包裹金和褐铁矿 表1 T a b l e1 包裹金所占比例也较高,将会影响后期浮选、氰化时 金的指标。 矿石主要化学成分分析结果 R e s u l t so fm a i nc h e m i c a lc o m p o s i t i o na n a l y s i so fo r es a m p l e /% 2 试验流程的确定 3 试验药剂及设备 金化学物相分析结果表明,矿石中裸露金和硫 化物包裹金占总金的8 7 .o o %,可采用浮选工艺流 程,将金预先富集有效回收其中裸露金。由于原矿 中碳含量高达0 .4 6 %,若对原矿直接进行氰化浸出, 矿石中的碳会对络合物[ A u C N 。 ] 一发生吸附,严 重影响金的浸出率;若对该矿石进行单独浮选,金回 收率也不理想。因此,针对该含金氧化矿,确定采用 浮选一氰化联合工艺流程,首先通过浮选对矿石中的 裸露金和以硫化物包裹形式存在的金进行富集回 收,然后采用氰化法对以氧化物形式存在的金进行 进一步浸出回收,提高矿石中金精矿的选别指标。 试验流程见图1 ,该工艺已在国内选厂和冶炼企业得 到了广泛应用。 氧化矿 浮选精矿浮选尾矿 含金贵液氰化尾渣 图1浮选一氰化浸出联合工艺试验流程 F i g .1 F l o w s h e e to ff l o t a t i o n c y a n i d a t i o n c o m b i n e dp r o c e s s 试验所用药剂C a 0 、C u S 0 4 、N a 2 S 、N H 4 H C 0 3 、 N a O H 为分析纯试剂,丁基黄药、丁铵黑药、松醇油、 3 0 %液态氰化钠均为工业用试剂。试验所用的主要 设备有X M Q 2 4 0 9 0 锥形球磨机、X F D - I V 一1 .0L 单槽浮选机、S e v e n c o m p a c tp H 计、S H B B 9 5 型循 环水式多用真空泵、1 0 1 - 2 A 型电热鼓风干燥 箱等。 4 试验结果及讨论 4 .1 浮选试验 4 .1 .1 粗选磨矿细度试验 磨矿是进入浮选作业前实现有用矿物单体解离 的先决条件,而且矿石粒度直接影响着矿物单体解 离的好坏,也是影响浮选过程中金回收率的主要因 素[ 5 _ 8 ] 。固定磨矿浓度为6 0 %,浮选浓度为3 0 %,粗 选石灰用量为20 0 0g /t ,硫酸铜用量为2 0 0g /t ,丁 铵黑药 丁基黄药用量为6 0 1 2 0g /t ,松醇油用量 为6 0g /t ,进行了粗选磨矿细度试验,考察磨矿细度 对金回收率的影响,试验流程见图2 ,试验结果见图 3 。由图3 结果可以看出,金粗精矿金品位和回收率 均随着磨矿细度的提高先升后降。当磨矿细度提高 至一7 4 肚m 占7 4 .6 5 %时,粗精矿金回收率最高,达 到5 8 .8 2 %,金品位富集至1 0 .0 5g /t ,继续提高磨矿 细度,金粗精矿中金品位和回收率反而降低,综合考 虑选别指标和成本,粗选磨矿细度确定为一7 4 肚m 占7 4 .6 5 %为宜。 4 .1 .2 粗选石灰用量试验 矿浆p H 值可改变矿物的表面性质及可浮性 差异,也可促进捕收剂与矿物相互作用。浮选时常 见的调整剂有石灰,由于其成本低廉而被广泛应用 于含金氧化矿浮选作业流程中[ 91 0 ] 。固定磨矿细 幸呈 万方数据 2 0 2 0 年第6 期王青丽等国外某低品位氧化矿浮选一氰化法回收金的试验研究 7 3 度为一7 4 “m 占7 4 .6 5 %,浮选浓度为3 0 %,粗选 硫酸铜用量为2 0 0g /t ,丁铵黑药 丁基黄药用量 为6 0 1 2 0g /t ,松醇油用量为6 0g /t ,进行了粗选 调整剂石灰用量试验,试验流程同图2 ,试验结果 见.图4 。 药剂用量单位酣 搅拌、浮选时间单 下同 1 0 _ 4 1 0 2 1 0 O ,9 - 8 _ 9 6 拳9 .4 莲。.z 囊9 .o 彝8 8 8 6 8 4 8 2 8 巴 氧化矿 黄药6 0 1 2 0 粗精矿尾矿 图2 粗选磨矿细度试验流程 F i g .2 F l o w s h e e to fr o u g h e r g r i n d i n gf i n e n e s st e s t s 图3粗选磨矿细度试验结果 F i g .3 R e s u l t so fr o u g h e rg r i n d i n gf i n e n e s st e s t s 图4 粗选石灰用量试验结果 F i g .4 R e s u l t so fr o u g h e rl i m ed o s a g et e s t s 由图4 结果可知,金粗精矿金品位随着石灰用 量的增大先降后升,金回收率先增后降。未添加石 灰时,金粗精矿金品位较高,为1 8 .2 1g /t ,但金回收 率仅有5 2 .9 8 %,当石灰用量增至10 0 0g /t 时,金粗 精矿中金品位为1 0 .0 5g /t ,金回收率为5 8 .8 2 %,提 高了5 .8 4 个百分点。综合考虑,确定石灰用量为 10 0 0g /t ,此时矿浆p H 值为9 。 4 .1 .3 粗选活化剂种类试验 硫酸铜作为活化剂在浮选前能与黄原酸形成难 溶性盐的金属阳离子;硫酸作为活化剂可清洁矿物 表面的氧化物污染膜或粘附矿泥[ 1 妇;硫化钠作为活 化剂,在浮选前水解产生的S 2 和H S 离子对金属 硫化矿物有很强的亲和力,可使S 2 。氧化成中性S o , 覆盖在矿物表面使其疏水化,利于后期浮选作业[ 12 | 。 固定磨矿细度为一7 4 ”m 占7 4 .6 5 %,浮选浓度为 3 0 %,粗选石灰用量为10 0 0g /t ,丁铵黑药 丁基黄 药用量为6 0 1 2 0g /t ,松醇油用量为6 0g /t ,进行 了粗选活化剂种类和用量试验,试验流程同图2 ,试 验结果见表3 。表3 结果表明,未添加任何活化剂 时,金粗精矿金品位高达3 6 .1 3g /t ,但金回收率较 低,仅4 6 .9 5 %。采用硫酸、硫化钠进行活化,金回收 率分别为5 0 .9 9 %、4 0 .8 5 %,采用硫酸铜作为活化 剂,活化效果最佳,金回收率高达5 8 .8 2 %,因此选择 硫酸铜作为该金矿的浮选活化剂。 表3粗选活化剂种类试验结果 T a b l e3R e s u l t so fr o u g h e ra c t i v a t o r t y p et e s t s/% 4 .1 .4 粗选活化剂硫酸铜用量试验 固定磨矿细度为一7 4M m 占7 4 .6 5 %,浮选浓度 为3 0 %,粗选石灰用量为10 0 0g /t ,丁铵黑药 丁 基黄药用量为6 0 1 2 0g /t ,松醇油用量为6 0g /t ,进 行了粗选硫酸铜用量试验,试验流程同图2 ,试验结 果见图5 。由图5 结果可知,金粗精矿金品位和回收 率均随着硫酸铜用量增大先升高后降低,当硫酸铜 用量为1 0 0g /t 时,金回收率仅为5 0 .2 1 %,当硫酸 铜用量增至3 0 0g /t 时,金回收率为5 8 .7 6 %。在浮 垂一, 一 . 3 3 2 一 可 磨 万方数据 7 4 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 选过程中大量铜离子的带人,会造成浮选尾矿在后 期的氰化浸出过程中氰化钠耗量增加,而且会降低 金的浸出率。鉴于铜离子对氰化浸出的影响,硫酸 铜的适宜用量确定为2 0 0g /t 。 图5 硫酸铜用量试验结果 F i g .5 R e s u l t so fc o p p e r s u l f a t ed o s a g et e s t s 4 .1 .5 粗选捕收剂种类试验 固定磨矿细度一7 4 肚m 占7 4 .6 5 %,浮选浓度为 3 0 %,粗选石灰用量为10 0 0g /t ,硫酸铜用量为2 0 0g /t , 松醇油用量为6 0g /t ,进行了粗选捕收剂丁基黄 药、丁铵黑药 丁基黄药组合,油酸 丁基黄药组 合,丁铵黑药 异戊基黄药组合对比试验,试验流 程同图2 ,试验结果见表4 。由表4 结果可以看出, 丁基黄药单独作为捕收剂使用时,粗精矿金品位 9 .5 4g /t ,金回收率4 3 .7 7 %。油酸 丁基黄药、丁 铵黑药 异戊基黄药组合粗精矿金品位虽然较高, 但是产率和金回收率较低。丁铵黑药 丁基黄药 作为捕收剂联合使用时浮选效果最佳,金回收率达 到5 8 .8 2 %。 表4捕收剂种类试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc o l l e c t o rt y p et e s t s/% 4 .1 .6 粗选捕收剂用量试验 捕收剂种类试验结果表明,丁基黄药 丁铵黑 药作为捕收剂对金的回收效果最佳,固定磨矿细度 一7 4 “m 占7 4 .6 5 %,浮选浓度为3 0 %,粗选石灰用 量为10 0 0g /t ,硫酸铜用量为2 0 0g /t ,松醇油用量 为6 0g /t ,进行了捕收剂用量试验,考察丁基黄药、 丁铵黑药用量对金浮选效果的影响,试验流程同图 2 ,试验结果见图6 、图7 。由图6 结果可以看出,金 粗精矿金品位和回收率均随着丁铵黑药用量的增大 先增大后降低,当丁铵黑药用量为6 0g /t 时,金回收 率达到最大,随着丁铵黑药用量继续增加,组合捕收 剂的选择性降低,金回收率降低。由图7 结果可以 看出,丁铵黑药丁基黄药一1 2 时,金粗精矿金品 位和回收率较理想,这是由于丁基黄药和丁铵黑药 按照合适比例配合使用,发生协同作用,从而有效提 高金回收率。 图6 丁铵黑药用量试验结果 F i g .6 R e s u l t so fa m m o n i u md i b u t y i d i t h i o p h o s p h a t ed o s a g et e s t s 图7丁基黄药用量试验结果 F i g .7 R e s u l t so fb u t y lx a n t h a t e d o s a g et e s t s 万方数据 2 0 2 0 年第6 期王青丽等国外某低品位氧化矿浮选一氰化法回收金的试验研究7 5 4 .1 .7 浮选闭路试验 在条件试验基础上,进行了浮选闭路试验,试 验流程见图8 ,试验结果见表5 。由表5 结果可以 看出,浮选闭路试验可以获得金品位为2 4 .3 0g /t , 金回收率为7 2 .1 7 %的金精矿,浮选尾矿中金含量 为0 .5 2g /t ,金损失率为2 7 .8 3 %。为了有效回收 进入尾矿中的金,对浮选尾矿开展金氰化浸出 试验。 原矿 精矿精矿 图8 浮选闭路试验流程 F i g .8 F l o w s h e e to ff l o t a t i o nc l o s e d c i r c u i tt e s t s 表5浮选闭路试验结果 T a b l e5R e s u l t so ff l o t a t i o n c l o s e d c i r c u i tt e s t s /% 4 .2 氰化浸出试验 4 .2 .1 浮选尾矿磨矿细度试验 取浮选闭路试验的尾矿2 0 0g ,固定磨矿浓度为 5 0 %,在浸出液固比为1 - 5 1 ,碳酸氢铵用量为 4k g /t ,用N a O H 调节矿浆p H 值为1 0 ,氰化钠用量 为1k g /t ,浸出时间为4 8h 的条件下,进行氰化浸出 磨矿细度试验,考察磨矿细度对金浸出率的影响,试 验结果见图9 。由图9 结果可以看出,随着浮选尾矿 磨矿细度的增加,金的浸出率增加,当磨矿细度为 ~7 4g m 占8 0 %时,金浸出率仅为4 8 .0 8 %,提高磨 矿细度至一7 4 “m 占9 5 %后,金浸出率高达9 2 .3 1 %, 继续提高磨矿细度,金的浸出率基本保持不变,因此 浮选尾矿浸出磨矿细度确定为一7 4v m 占9 5 % 为宜。 图9 磨矿细度对金浸出率的影响 F i g .9 E f f e c to fg r i n d i n gf i n e n e s s o nA ul e a c h i n gr a t e 4 .2 .2 浮选尾矿浸出时间试验 取浮选闭路试验的尾矿2 0 0g ,固定磨矿浓度为 5 0 %,磨矿细度一7 4 肚m 粒级占9 5 %,在浸出液固比 为1 .5 1 ,碳酸氢铵用量为4k g /t ,用N a O H 调节 矿浆p H 值为1 0 ,氰化钠用量为1k g /t ,浸出时间为 4 8h 的条件下,进行氰化浸出时间试验,考察浸出时 间对金浸出率的影响,试验结果见图1 0 。图1 0 结果 表明,金的浸出率随着浸出时问的延长逐渐增高,浸 出时间为6h 时,尾矿中金的浸出率仅有6 1 .5 4 %, 浸出时问延长至4 8h 后,金的浸出率达到9 2 .3 1 %, 继续延长浸出时间,金的浸出率变化不大,因此确定 合适浸出时问为4 8h 。 图l o 浸出时间对浮选尾矿金浸出率的影响 F i g .10 E f f e c to fl e a c h i n gt i m e o nA ul e a c h i n gr a t e 5结论 1 原矿石采用浮选工艺,在磨矿细度为一7 4 肚m 占7 4 .6 5 %,调整剂石灰用量为10 0 0g /t 、活化剂硫 万方数据 7 6 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 酸铜为2 0 0g /t 、捕收剂丁铵黑药用量为6 0g /t 、丁基 黄药用量为1 2 0g /t 、起泡剂松醇油用量为6 0g /t 的 条件下,经过一粗二精二扫的浮选闭路试验,可以获 得金品位为2 4 .3 0g /t ,金回收率为7 2 .1 7 %的浮选 金精矿,尾矿中金含量为0 .5 2g /t 。 2 为了有效回收矿石中的有价组分金,对浮选 尾矿进行氰化浸出,磨矿细度一7 4F m 占9 5 %,以 N a O H 作为保护碱调节矿浆p H 值,在N a C N 用量 为1k g /t ,浸出液固比为1 .5 1 ,碳酸氢铵用量为 4k g /t ,浸出时间为4 8h 的条件下,金浸出率高 达9 2 .3 1 %。 参考文献 [ 1 1 [ 2 1 E 3 1 [ 4 ] [ 5 1 李绍英,孙春宝,赵留成,等.某混合金铜矿浮选一氰化联 合流程选矿试验研究[ J ] .有色金属 选矿部分 ,2 0 1 4 2 5 2 5 5 . L IS h a o y i n g ,S U NC h u n b a o ,Z H A 0L i u c h e n g ,e ta 1 . F l o t a t i o n e x p e r i m e n t a ls t u d y o faA u C uo r e b y c o m b i n e dp r o c e s so ff l o t a t i o na n dc y a n i d el e a c h i n g [ J 1 . N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ,2 0 1 4 2 5 2 5 5 . 陈慧杰,张莉,蒋升国,等.某微细粒难选金矿石选矿工 艺研究[ J ] .金属矿山,2 0 1 8 ,3 8 5 1 6 2 2 . C H E NH u i j i e ,Z H A N GL i ,J I A N GS h e n g g u o ,e ta 1 . S t u d yo nm i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fam i c r of i n e g r a i n e dr e f r a c t o r yg o l do r e [ J 1 .M e t a lM i n e ,2 0 1 8 ,3 8 5 1 62 2 . 龚哲彦,王二军,李江.国外某难选金铜矿综合回收选 矿试验研究[ J 1 .有色金属 选矿部分 ,2 0 1 1 3 2 9 3 3 . G O N GZ h e y a n ,W A N GE r j u n ,L IJ i a n g .E x p e r i m e n t s t u d y o n c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y a ta no v e r s e a s r e f r a c t o r yg o l dc o p p e rm i n e [ J ] .N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ,2 0 1 1 3 2 9 3 3 . 康健雄,周越,吕中海,等.含砷金矿浮选研究现状与展 望[ J 1 .四川有色金属,2 0 0 8 3 2 - 5 . K A N GJ i a n x i o n g ,Z H O UY u e ,L Y UZ h o n g h a i ,e ta 1 . T h er e s e a r c hs i t u a t i o na n dp r o s p e c t so ff l o t a t i o no f a r s e n i c b e a r i n gg o l do r e [ J ] .S i c h u a nN o n f e r r o u s M e t a l s ,2 0 0 8 3 2 - 5 . 于雪,焦永会.微细粒低品位金矿石提金工艺研究[ J ] . 有色矿冶,2 0 0 3 ,1 9 3 1 72 0 . Y UX u e ,J I A 0 Y o n g h u i .T e c h n o l o g ys t u d y o n r e c o v e r i n gg l o di nm i c r of i n ep a r t i c l el o wg r a d eg o l d m i n e [ J ] .N o n - f e r o u sM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ,2 0 0 3 ,1 9 3 1 - 6 1 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 1 [ 1 0 1 [ 1 1 ] [ 1 2 ] 1 7 2 0 . 杨占峰.从白云鄂博稀土资源开发利用谈稀土再认识[ J 1 . 包钢科技,2 0 1 7 ,4 3 3 1 7 . Y A N GZ h a n f e n g .R e c o g n i t i o no fr a r ee a r t hf r o mt h e d e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no fB a y a nO b or a r ee a r t h r e s o u r c e [ J1 .S c i e n c e8 LT e c h n o l o g yo fB a o t o uS t e e l 。 2 0 1 7 ,4 3 3 17 . 车丽萍,余永富.我国稀土矿选矿生产现状及选矿技术 进展[ J 1 .稀土,2 0 0 6 ,2 7 1 9 5 1 0 2 . 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