某含金矿石的BPMA自动工艺矿物学研究.pdf

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1 4 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 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 9 .0 1 .0 0 3 某含金矿石的B P M A 自动工艺矿物学研究 张文平,蔡明明,高腾跃,徐超,秦广林,陈艳波 山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司,山东烟台2 6 1 4 4 1 摘要某含金矿石中有用矿物为自然金及银金矿。金品位为3 5g /t 。为充分研究该矿石的工艺矿物学特性,通过扫描 电镜、X 射线能谱仪、B P M A 软件系统等分析手段,对矿石的元素成分、物相矿物组成、矿物嵌布特征、金的赋存状态、含金矿 物的粒度、含金矿物解离度及影响金回收的矿物学因素等进行了系统研究。结果表明矿石中金主要以自然金和银金矿形式 存在。粒度以细粒金、微细粒金为主,分别占7 2 .9 6 %、2 7 .0 4 %;金矿物的嵌存状态以连生金为主,占6 5 .1 1 %,次为单体金,占 3 1 .0 6 %,另有少量的包裹金和晶间金,分别占3 .7 5 %和0 .0 8 %;研究结果对矿石分选工艺流程的制定具有指导意义。 关键词工艺矿物学;含金矿物;赋存状态;嵌布特征 中图分类号T D 9 1 ;T D 9 5 3文献标志码A文章编号i 1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 1 0 0 1 4 0 7 S t u d yo nt h eP r o c e s sM i n e r a l o g yb yB P M Ao faG o l dO r e Z H A N GW e n p i n g ,C A IM i n g m i n ,G A OT e n g y u e ,X 【,C h a o ,Q 1 NG u a n g l i n ,C H E NY a n b o M e t a l l u r g i c a lL a b o r a t o r yB r a n c ho fS h a n d o n gG o l dM i n i n gT e c h n o l o g yC o .,L t d ., Y a n t a iS h a n d o n g2 6 1 4 4 1 ,C h i n a A b s t r a c t T h ev a l u a b l em i n e r a l si ns o m eg o l d b e a r i n go r ea r en a t u r a lg o l da n de l e c t r u mw i t hag o l d g r a d eo f3 5 9 /t .I no r d e rt of u l l ys t u d yt h ep r o c e s sm i n e r a l o g yc h a r a c t e r i s t i c so ft h eo r e ,t h r o u g hs c a n n i n g e l e c t r o nm i c r o s c o p y ,X r a ye n e r g ys p e c t r o m e t e r ,B P M Aa n a l y s i sm e t h o d ,t h er e s e a r c ho fc o m p o s i t i o no f o r e ,m i n e r a lc o m p o s i t i o n ,m i n e r a lp h a s ec h a r a c t e r i s t i c s ,g o l do c c u r r e n c es t a t eo fg o l dm i n e r a l s ,p a r t i c l es i z e o fg o l dm i n e r a l sd i s s o c i a t i o nd e g r e ea n dm i n e r a l o g yf a c t o r si n f l u e n c i n gg o l dr e c o v e r ya n dS Oo nh a sb e e n c a r r i e do u t .T h er e s u l t sh a v es h o w e dt h a tt h eg o l di nt h eo r em a i n l ye x i s t si nt h ef o r mo fn a t u r a lg o l da n d e l e c t r u m ,w i t hm u s t a r dg o l da c c o u n t i n gf o r7 2 .9 6 %a n df i n eg r a i ng o l da c c o u n t i n gf o r2 7 .0 4 %.T h e d e p o s i ts t a t u so fg o l dd e p o s i t si sm a i n l yc o n t i n u o u sg o l d ,a c c o u n t i n gf o r6 5 .11 %,a n dt h es e c o n d a r yg o l di s s i n g l eg o l d ,a c c o u n t i n gf o r3 1 .0 6 %.I na d d i t i o n ,as m a l la m o u n to fe n c a s e dg o l da n di n t e r c r y s t a l l i n eg o l d a c c o u n tf o r3 .7 5 %a n d0 .0 8 %r e s p e c t i v e l y .T h er e s u l t so ft h es t u d yh a v eg u i d i n gs i g n i f i c a n c ef o rt h e p r e p a r a t i o no fo r es e p a r a t i o np r o c e s s . K e yw o r d s p r o c e s sm i n e r a l o g y ;m i n e r a lo fc o n t a i n i n gt h eg o l d ;e x i s t i n gs t a t e ;e m b e d d i n gf e a t u r e 随着当前矿产开发和选矿技术水平的提升,工 艺矿物学在合理开发和综合利用矿产资源过程中的 重要作用得到广泛认可[ 1 。4 ] 。 B P M A 软件系统是由北京矿冶研究总院开发的 工艺矿物学参数自动测量系统,该系统能够准确的 自动检测、统计与分析样品中的矿物信息和检测结 果,有效实现粘连矿物颗粒的分割与识别,自动实现 矿物的匹配与命名,不但可以节省大量的人力、物力 等资源,还可以大幅度提高样品检测的数量和范围, 改变了传统意义上工艺矿物学研究完全依靠人工进 行操作与矿物辨认且样品检测数量极为有限等原因 造成的工作效率低、测试速度慢、人为影响因素大、 测试精度低、测试成本高、不能满足生产流程监控要 求和及时指导科研及生产等问题,开创了工艺矿物 学研究的新篇章。该系统可提供矿物含量、矿物解 离度、矿物连生程度、矿石颗粒粒度分布、矿物颗粒 粒度分布、矿物嵌布程度、元素赋存状态、矿物品位 回收率、矿物参考表、元素质量百分比、含金颗粒表、 含金颗粒分类表等工艺矿物学参数,通过进行工艺 矿物学研究,揭示金矿石的性质,查清影响金矿石选 冶工艺的矿物学因素,从根本上掌握影响选冶指标 的决定性因素,为制定合理的选冶工艺提供 依据‘5 。6 | 。 收稿日期2 0 1 8 - 0 8 0 5修回日期2 0 1 8 1 2 一l l 作者简介张文平 1 9 8 5 一 ,男,山东惠民人,工程师,主要从事选矿技术研究及工艺矿物学分析学分析方面的工作。 万方数据 2 0 1 9 年第1 期张文平等某含金矿石的B P M A 自动工艺矿物学研究 1 5 1 矿石元素成分分析 詈荞蒿薹篙黧萎雾薯柔薹基冀掌票磊 矿样为某含金原生矿石,对矿石进行元素成分A g4 .7 3g /t 、C2 .8 9 %、A s9 .4 7 %、F e3 2 .4 1 %、S 分析,结果见表1 。 2 5 .0 1 %、S i4 .7 7 %。可以看出,B P M A 结果反算的 表1 中除A u 和A g 数据为化验分析结果 自数据与化学分析结果差别较小,B P M A 结果反算的 检 外,其它数据均为B P M A 结果反算的数据,为了数据具有高的代表性。 表1矿石元素成分分析结果 T a b l e1 A n a l y s i sr e s u l t so fm i n e r a le l e m e n t s/% 1 单位为g /t ,下同。 2 矿石中金的分配 矿石中金的分配结果见表2 。 表2 矿石中金的分配分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fg o l dd i s t r i b u t i o ni nt h eo r e 从表2 可以看出,金主要分布在自然金矿物中, 其次是银金矿。 3矽石矽物组靛 经B P M A 分析结果可以看出,该矿石样品中主 要金矿物有自然金和银金矿;另有黄铁矿、毒砂等金 属矿物;脉石矿物主要有石英、方解石、菱铁矿、白云 石、铁白云石和少量或微量的云母、磷灰石、高岭石、 鲕绿泥石、滑石等矿物组成。 矿石的矿物组成及相对含量见表3 。 表3矿石的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 o ft h eo r e 4 主要金属矿物嵌布特征 4 .1自然金 自然金是矿石中主要含金矿物之一。B P M A 分 析结果显示其含金量约占总金量的7 4 .2 7 %。矿石 样品中自然金能谱定量结果见表4 。 表4自然金能谱定量分析结果 T a b l e4 A n a l y s i s r e s u l t so fX P Sr a t i o no f n a t u r a lg o l d 序号 A u A g序号 A u A g 18 4 .6 01 5 .4 03 58 8 .5 81 1 .4 2 28 4 .7 11 5 .2 93 69 3 .8 36 .1 7 38 4 .3 81 5 .6 23 78 4 .7 11 5 .2 9 48 4 .1 81 5 .8 23 88 4 .7 11 5 .2 9 58 6 .3 71 3 .6 33 99 3 .9 16 .0 9 68 1 .0 91 8 .9 14 08 4 .0 41 5 .9 6 78 3 .7 21 6 .2 84 19 3 .8 36 .1 7 88 7 .4 01 2 .6 04 28 0 .9 71 9 .0 3 98 8 .9 71 1 .0 34 38 5 .5 11 4 .4 9 1 08 3 .3 51 6 .6 54 48 1 .1 61 8 .8 4 1 l8 7 .3 81 2 .6 24 58 7 .5 81 2 .4 2 1 28 4 .4 61 5 .5 44 68 2 .9 91 7 .0 1 1 38 0 .7 Z1 9 .2 84 79 0 .3 39 .6 7 1 48 8 .0 81 】.9 24 89 1 .9 88 .0 2 1 58 1 .8 51 8 .1 54 99 8 .3 91 .6 1 1 69 9 .9 80 .0 25 08 8 .4 51 1 .5 5 1 78 6 .6 91 3 .3 15 19 2 .3 67 .6 4 1 88 6 .6 01 3 .4 05 29 7 .9 92 .0 1 1 98 6 .6 21 3 .3 85 38 1 ,1 81 8 .8 2 2 08 5 .9 61 4 .0 45 48 2 .9 91 7 .0 1 2 19 5 .6 24 .3 85 58 8 .6 01 1 .4 0 2 28 9 .0 41 0 .9 65 69 0 .0 39 .9 7 2 39 3 .2 46 .7 65 78 3 .3 61 6 .6 4 2 48 8 .0 61 1 .9 45 88 6 .1 81 3 .8 2 2 58 7 .1 21 2 .8 85 98 6 .6 61 3 .3 4 2 69 3 .9 96 .0 16 08 9 .3 51 0 .6 5 2 79 2 .0 37 .9 76 18 6 .6 51 3 .3 5 2 89 4 .0 75 .9 36 2 8 0 .4 2 1 9 .5 8 2 99 5 .9 44 .0 66 39 8 .0 31 .9 7 3 08 1 .9 91 8 .0 16 41 0 0 .O OO .O O 3 18 1 .3 51 8 .6 56 59 2 .2 07 .8 0 3 28 1 .2 21 8 .7 86 68 7 .1 21 2 .8 8 3 38 6 .6 61 3 .3 46 78 8 .7 91 1 .2 1 3 48 8 .5 21 1 .4 86 89 1 .1 28 .8 8 表4 能谱定量结果表明,矿石中的自然金平均 含A u8 7 .9 4 %,含A g1 2 .0 6 %。 自然金平均粒径2 .2 7t s m ,其中最大颗粒是 2 9 .9 5t L m X2 3 .0 3t i m ,其余颗粒粒度均在1 0t i m 以 万方数据 1 6 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 下,呈细粒一微细粒嵌布。其具体粒度分布见表5 。 表5自然金粒度嵌布分析结果 T a b l e5 A n a l y s i sr e s u l t so fp a r t i c l ed i s t r i b u t i o no f n a t u r a lg o l d 自然金单体解离度较低,约7 .6 7 %。其主要和 毒砂、黄铁矿等矿物连生,少量和石英连生。详 表6 T a b l e6 见表6 。 结合表6 和7 可以看出,自然金的单体解离度 为7 .6 7 %,如果加上8 0 %以上的富连生体,其解离 度为7 8 .9 1 %,解离度较高。连生状态的自然金,主 要是和毒砂、黄铁矿等矿物连生,和毒砂的连生量为 8 5 .3 4 %,和黄铁矿的连生量为6 .6 9 %,和石英、方解 石等其它矿物的连生量约为0 .3 0 %。 矿石中典型的自然金与其它矿物嵌布关系 见图1 。 4 .2 银金矿 银金矿是矿石中主要的含金矿物之一。B P M A 分析结果显示其含金量约占总金量的2 5 .7 3 %。矿 石样品中银金矿能谱定量结果见表8 。 3 0 0 。p 8 ,e v1 I l 5 斛h 奄 5 0 0 。p s /e V £ 4 5 0 4 0 0 l 3 5 0|I 3 0 0 l l 2 5 0 』| 2 0 0 | | 1 5 0 J I l o o s 兜√L ” 1 23 2 F e 8 j L 4567891 0 能量/k e Y 图1矿石样品中自然金与黄铁矿嵌布关系及能谱图 F i g .1 C o n n a t ed e g r e ea n dX P Sf i g u r eb e t w e e nn a t u r a lg o l da n dp y r i t ei nt h eo r es a m p l e 矿石中自然金解离分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so fd i s e n g a g eo ft h en a t u r a lg o l di nt h eo r e 自然金 5 .5 86 .14 0 .2 27 .2 80 .2 40 .0 0 矿物目标矿物占比/% .、。,。, 名称6 0 X ≤7 07 0 X ≤8 0 8 0 X ≤9 9 0 X 1o O 1 0 0 自然金0 .0 0 1 .1 10 .5 2 7 1 .2 47 .6 7 1 0 0 .0 万方数据 2 0 1 9 年第1 期张文平等某含金矿石的B P M A 自动工艺矿物学研究 1 7 表7 矿石中主要含金矿物连生程度统计结果 T a b l e7S t a t i s t i c a lr e s u l t so fc o n n a t ed e g r e eo ft h e m a j o rg o l d - b e a r i n gm i n e r a l si nt h eo r e 表8银金矿能谱定量结果 T a b l e8 A n a l y s i sr e s u l t so fX P Sr a t i o no fs i l v e r g o l do r e f % 表8 结果表明,矿石中的银金矿平均含A u 银金矿平均粒径4 .0 3M m ,其中最大颗粒是 1 8 .6 8M m 1 6 .3 7M m ,其余颗粒粒度均在1 0M m 以 下,呈细粒一微细粒嵌布。其具体粒度分布见表9 。 表9银金矿粒度嵌布分析结果 T a b l e9A n a l y s i sr e s u l t so fp a r t i c l ed i s t r i b u t i o no f s i l v e rg o l d 银金矿单体解离度较高,约8 9 .9 5 %,少量和黄 铁矿、毒砂等连生。详见表1 0 。 7 6 .2 5 %,含A 9 2 3 .7 5 %。 表1 0矿石中主要含金矿物解离分析结果 T a b l e1 0 A n a l y s i sr e s u l t so fd i s e n g a g eo ft h em a j o rg o l d b e a r i n gm i n e r a l si nt h eo r e 银金矿 2 .7 00 .0 00 .0 00 .3 50 .0 00 .0 0 墓篆6 0 j i 喜7 0 7 0 泛j F 乏8 0 8 0 泛_ X 芝塑9 0 翌l 生羔堕9 0 生 生X 乏1 0 0 1 0 0 合计/%名称X ≤ X ≤ ≤ ⋯’ 银金矿 7 .0 00 .0 00 .0 00 .0 08 9 .9 51 0 0 .0 表1 1 矿石中主要含金矿物连生程度统计结果 T a b l e11S t a t i s t i c a lr e s u l t so fc o n n a t ed e g r e eo f t h em a j o rg o l d b e a r i n gm i n e r a l si nt h e o r e /% 从表1 0 和1 1 可以看出,银金矿的单体解离度 为8 9 .9 5 %,解离度较高。连生状态的银金矿,主要 是和黄铁矿、毒砂等矿物连生,和黄铁矿的连生量为 8 .0 1 %,和毒砂的连生量为1 .4 2 %,和石英、菱铁矿 等矿物的连生量约为0 .6 2 %。 矿石中典型的银金矿与其它矿物嵌布关系 见图2 。 4 .3 黄铁矿 黄铁矿为矿石中主要的金属硫化物,矿物量约 占3 5 .5 5 %,与载金矿物嵌布比较密切。本矿石样品 黄铁矿平均粒径2 0 .5 2M m ,呈细粒嵌布。其具体粒 度分布见表1 2 。 表1 2 矿石中黄铁矿粒度分布结果 T a b l e1 2 A n a l y s i sr e s u l t so fp a r t i c l ed i s t r i b u t i o n o ft h ep y r i t ei nt h eo r e 单体解离的黄铁矿占4 2 .2 4 %,富连生体占 4 8 .8 7 %。另有少量的黄铁矿与毒砂、磁黄铁矿等连 生。其具体解离度分布见表1 3 。 矿石样品中黄铁矿与含金矿物的嵌布关系 见图3 。 万方数据 .1 8 .有色4 t - l t 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 ,o o 嚣店V 2 5 0 A I u 0 2 0 0 Il 1 5 0 1 0 0 5 刊l 、炙4 ~ 1 ■ j A u ,~.』\一,、- 68l O1 21 4 能量/k e y 5 0 0 。P 8 ,e V 4 5 0 4 0 0 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 0F e o ~jf S 234 F e 567 能量/k e V 图2矿石样品中银金矿与黄铁矿嵌布关系及能谱图 2 F i g .2 C o n n a t ed e g r e ea n dX P Sf i g u r eb e t w e e ns i l v e rg o l dm i n ea n dp y r i t ei nt h eo r es a m p l e 表1 3 矿石中黄铁矿解离分析结果 T a b l e13 A n a l y s i sr e s u l t so fd i s e n g a g eO ft h ep y r i t ei nt h eo r e 目标矿物占比/% 矿物名称百乏了i 而1 百 X { 互了历乏了三五百夏j i 乏i 矿■石乏i { 五了面乏了i 三r 黄铁矿0 .2 5 0 .4 80 .3 l0 .5 4 0 .9 21 2 4 矿物 旦堡笙望点些 堑 合i i - /% 名称6 0 X ≤7 07 0 X 4 8 0 8 0 X 4 9 09 0 X 1 0 0 1 0 0 黄铁矿 1 .6 53 .5 08 .6 94 0 .1 8 4 2 .2 41 0 0 .0 3 5 0 。p 8 ,e V 3 0 0 i 。5 篙 A u 5 簿 A U i ■’● - l5 0 0 c p 8 ,e 4 5 0 4 0 0 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 A 。 5 0F e 吾丁“1 0o √、i V S 能量/k e Y 图3矿石样品中黄铁矿与自然金的嵌布关系及能谱图 2 F i g .3 C o n n a t ed e g r e ea n dX P Sf i g u r eb e t w e e np y r i t ea n dn a t u r a lg o l di nt h eo r es a m p l e 4 .4 毒砂 毒砂为矿石中主要的金属硫化物,与载金矿物 嵌布比较密切。 本矿石样品毒砂平均粒径1 7 .0 5h t m ,呈细粒嵌 曼一4l L , 2 7 h叭6“ 一 瓜一5 量 r 能 g ~A n 3 ll●l●●L 2 万方数据 2 0 1 9 年第1 期张文平等某含金矿石的B P M A 自动工艺矿物学研究 1 9 布。其具体粒度分布见表1 4 。 表1 4矿石中毒砂粒度分布结果 T a b l e1 4 A n a l y s i sr e s u l t so fp a r t i c l ed i s t r i b u t i o n o ft h em i s p i c k e li nt h eo r e 毒砂单体解离度较高,占5 2 .5 1 %,富连生体占 3 7 .5 6 %。另有少量的毒砂与白云石、黄铁矿等连 c p s /e V 1 4 0A s 生。其具体解离度分布见表1 5 。 矿石样品中毒砂与含金矿物的嵌布关系见图4 。 5矿石中金的赋存状态 矿石中主要含金矿物有自然金和银金矿,回收 金主要是回收自然金和银金矿的金,含金矿物嵌布 状态分析结果见表1 6 。 6 影响金回收的矿物学因素分析 矿石中约有7 4 .2 7 %和2 5 .7 3 %的金分别在自 然金和银金矿中,回收金主要是回收自然金和银金 矿中的金。 一 8 0 6 0 4 0 2 0 0 p s /e V A 8 乜 0F e 『c6 J L J L j L 24 681 01 2 能量 e V 图4矿石样品中毒砂与自然金的嵌布关系及能谱图 C o n n a t ed e g r e ea n dX P Sf i g u r eb e t w e e nm i s p i e k e la n dn a t u r a lg o l di nt h eo r es a m p l e 矿石中毒砂解离分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so fd i s e n g a g eo ft h em i s p i c k e li nt h eo r e 表1 6含金矿物嵌存状态分析结果 T a b l e16 A n a l y s i sr e s u l t so fe m b e d d i n gf e a t u r eo f t h eg o l db e a r i n gm i n e r a l s 黄铁矿和毒砂的硬度约为5 ~6 ,而自然金和银 金矿的硬度在2 ~3 ,它们的硬度有较大的差异,这些 都对磨矿解离目标矿物有利。 自然金和银金矿的平均粒径分别为2 .2 7 “m 和 4 .0 3 扯m ,均呈细粒一微细粒嵌布,较大幅度提高了磨 矿成本。 从金矿物嵌布状态分析结果看出,以单体和连 矿0 O O 0他怕M 他m 廿 №卜∥ t g F 5l 5 k 1 b表h 万方数据 2 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 生体状态存在的金矿物含金量占了总含金量的 9 6 .1 2 %,这部分金在后续的浸出工艺中是可以回收 的;对于少量微细粒金矿物 其含金量约占总金量的 3 .9 8 % 以包裹金和晶间金的状态存在,无法直接与 浸出药剂作用,在不继续细磨的情况下这部分金是 无法回收的;另外,含金矿物和砷连生关系密切且该 矿石中含有较多的有害元素砷 含量高达9 .8 3 % 等,生成的沉淀物会影响部分裂隙金等浸出效果,这 将会影响金的回收。 7结论 1 本文所有数据均取自B P M A 结果反算数据, 经与化学分析结果比对,B P M A 结果反算的数据代 表性高。 2 该矿石样品中金属矿物占6 3 .2 7 %,其中硫化 物含量6 0 .1 7 %,脉石矿物占3 6 .7 3 %。该矿石样品 中主要金矿物为自然金和银金矿,另有黄铁矿、毒砂 等金属矿物;脉石矿物主要有石英、菱铁矿、方解石、 白云石、铁白云石和少量或微量的云母、磷灰石、高 岭石、鲕绿泥石、滑石等矿物组成。经分析,矿石含 硫2 4 .4 3 %,金品位3 5g /t ,金为唯一有价元素,自然 金和银金矿是其主要载体矿物,矿石工艺类型为多 硫化物含金矿石。 3 该矿石样品中金矿物粒度以细粒金、微细粒 金为主,分别占7 2 .9 6 %、2 7 .0 4 %,做样过程中观察 到的最大颗粒金矿物为一颗自然金颗粒,粒度为 2 9 .9 5 “m 2 3 .0 3f f m ,其次为一颗银金矿颗粒,粒 度为1 8 .6 8 肛mX1 6 .3 7p m ,其余含金矿物颗粒粒度 均在1 0 肚m 以下。 4 该矿石样品中金矿物的嵌存状态以连生金为 主,占6 5 .1 1 %,次为单体金,占3 1 .0 6 %,另有少量 的包裹金和晶间金,分别占3 .7 5 %和0 .0 8 %。 参考文献 [ 1 ] 周满庚.工艺矿物学在矿产资源找矿和综合利用中的应 用[ J ] .矿产综合利用,2 0 1 2 3 7 - 9 . 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