提高某多金属矿伴生金回收技术研究.pdf

．4 6 ．有色金属 选矿部分 2 0 1 8 年第4 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i 豁n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 4 ．0 1 0 提高某多金属矿伴生金回收技术研究 黄晟1 ，一，吕兵超1 ”，廖银英1 一，廖小山1 ，2 1 ．紫金矿业集团有限公司，福建上杭3 6 4 2 0 0 ； 2 ．低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室，福建厦门3 6 1 l 叭 摘要某多金属矿矿石为低品位含金难处理铜矿石，在生产的过程中，伴生金的回收效果不佳。发挥药剂的 协同作用．采用丁基铵黑药和z ．2 0 0 的组合用药，强化含金硫化铜矿的浮选。采用尼尔森重选一浮选联合选别工艺， 能获得金品位高达12 4 3 ．5 ∥t 的重选金精矿，金的综合回收率7 3 ．7 9 ％，较单一浮选工艺，在选铜指标相近的情况下， 金的回收率提高了7 ．1 1 ％。尼尔森重选预先回收了大部分颗粒金，减少了金在浮选作业中的损失，达到了早收多收 的目的 关键词伴生金；尼尔森重选一浮选流程；单一浮选 中图分类号T D 9 5 3 ；T D 9 2 2 ；T D 9 2 3文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 4 删6 旬6 S t u d yo nI m p r o V i n go fA s s o c i a t e dG o l dR e c o V e r yf r o maP o l y m e t a m cO r e Ⅳ泓ⅣGS 矗e 增1 一，己yB i 凡g 蕊口0 7 一，L M DM 町i 粥’”，m 4 0X i 0 0 5 而口n 7 ’2 1 ．Z 堪t nM i n t n gG r o u pC o ．，k d 。S h c H L g h ￡盯L gF 均i n n3 6 4 2 0 0 ，C h i n a ； 2 ．S ￡o 把K e y 如6 0 m ￡o 砂Q 厂∞m p r e 矗e 邢泐耽i Z 施勘nQ 厂厶叫G m 如 尺咖c ￡o ， ，G o Z d0 r 岱，x i 口，孔e 凡F M 声口n3 6 JJ D ，，C 矗i n 口 A b s t r a c t T h eo r ei sl o wg r a d ep o l y m e t a l l i cc o p p e ro r eb e a r i n gg o l d ，i nt h ep r o d u c t i o np r o c e s s ，a s s o c i a t e d g o l dr e c o v e r y i sn o t g o o d ． T op l a yar o l e o fs y n e 唱i s t i ce f f e c t so fn o t a t i o n r e a g e n t s ， u s ea e m n o a ta n dZ - 2 0 0 e o m b i n e d l yt os t r e n 昏h e nt h en o t a t i o no fg o l d b e a r i n gc o p p e rs u l 6 d eo r e ．U s i n gK n e l s o ng r a V i t ys e p a r a t i o n n o t a t i o n p r o c e s sc a no b t a i nt h eg o l dc o n c e n t m t ew h i c hh a V et h eg r a d eo f 12 4 3 ．5g ／t ，a n dt h ec o m p r e h e n s i V er e c o V e r yr a t e o fg o l dr e a c h e st o7 3 ．7 9 ％a n di m p m v e db y7 ．1 1 ％c o m p a r e dt ot h es i n g l en o t a t i o np r o c e s s ．K n e l s o nc o n c e n t r a t o r r e c y c l e dm o s to ft h eg o l dp a n i c l e si na d v a n c ea n dr e d u c e dt h el o s s o fg o l di nn o t a t i o no p e r a t i o n s ，a n dt h ep u r p o s e o fe a r l yr e c o v e r ya n dh i g hr e c o v e r yh a sb e e na c h i e V e d ． K e yw o r d s a s s o c i a t e dg o l d ；n i e l s e ng r a v i t y - n o t a t i o np r o c e s s ；s i n g l en o t a t i o np r o c e s s 我国是一个金资源储量巨大的国家，黄金生产 量和消费量均居世界前列。在中国，伴生金的储量 占金总储量的的4 1 ．0 9 ％，且大部分均属于低品位 伴生金，未能得到有效的回收和利用‘1J 。金具有较 强的亲铜、亲铁和亲硫性，能与多种金属矿物伴生， 其中以黄铁矿最为常见。2 。在矿石中，金主要以自 然金的形式存在，与伴生矿物颗粒的不同位置关系 又分为了几种不同的存在形式，主要包括颗粒金、 包裹金、裂隙金等。3 。金的回收主要以重选法、 浮选法、氰化法及多种工艺联合的流程为主Y 4o ，所 以需要根据金与其它矿物的赋存状态、嵌布特征以 及嵌布粒度的特性，选择合适的回收工艺实现伴生 金的有效回收。 某矿山为典型的斑岩型金铜矿床，矿石的主要 有价组分为铜，且主要以其独立矿物的形式产出；矿 石中金属矿物中以硫化物为主，伴生有益组份有硫、 金、银、明矾石、地开石等。选矿厂选别工艺主要为 分步优先选铜，经两次粗选、三次扫选、两次精选产 出铜精矿。流程考查发现，该工艺对伴生金回收效 果不佳，从生产选铜尾矿的镜下鉴定表明，颗粒金在 尾矿中损失明显，金的回收仍有很大的优化空间。 本研究结合了矿石的工艺矿物学研究，开展工艺优 化试验，考查了重选一浮选工艺的可行性，旨在提高 伴生金的回收效果。 收稿日期2 0 1 7 一1 2 - 1 6修回日期2 叭8 J D 6 m 6 作者简介黄晟 1 9 9 0 ． ，男，福建厦门人，硕士，助理工程师。主要从事有色金属选矿方面工作。 万方数据 2 0 1 8 年第4 期黄晟等提高某多金属矿伴生金回收技术研究 4 7 - 1 矿石性质及工艺查定 1 ．1 原矿矿石性质 矿石中主要金属矿物为黄铁矿、蓝辉铜矿、铜 蓝、硫砷铜矿，另有微量的斑铜矿、黄铜矿、黝铜矿、 硫锡铁铜矿、硫铋铜矿、自然铜、自然金等；非金属矿 物主要为石英、地开石、明矾石和少量的铁氧化物、 绢云母、绿泥石等。该矿石铜、金含量较低，金与金 表1 T a b l e1 属矿物共生紧密，嵌布粒度不均匀，矿石性质复杂， 属于多金属含金难处理矿石。 1 ．2 工艺查定 通过对该选矿厂的工艺进行流程考查，将各产 品的流程数据以及金矿物的各个组分在各个产品中 的含量，得到了可见金和不可见金在生产流程的各 个产品中的分配情况，具体见表1 。 金在生产流程中的分配 T h ed i s t r i b u t i o no fg o l di np r o d u c t i o np r o c e s s／％ 分级溢流中的铜硫化物含金仅占1 1 ．4 5 ％，这 部分金绝大部分在铜精矿中得以回收；可见金和黄 铁矿含金分别占3 8 ％和2 2 ．5 ％，这部分金仅部分得 以回收；脉石含金占2 8 ％，基本未得到回收。选铜 尾矿中主要损失的金为脉石含金，其次为可见金和 黄铁矿含金。若选择合理的工艺条件，生产中金的 回收尚有一定的优化空间，其中对可见金的优化回 收是提高金回收率的主要方向。尾矿中损失的颗粒 2选矿试验 金见图1 。 根据颗粒数统计，矿石中的可见金矿物以细粒 级为主，7 0 ％的金颗粒处在1 0 ～1 0 0 斗m 。按照面积 统计，分布于1 0 4 0 灿m 的金矿物占可见金总量的 4 2 ％；而粒度大于4 0 斗m 的金矿物占可见金总量的 5 8 ％。根据前人的研究和工业经验统计，3 7 斗m 以 上的金颗粒可以用重选回收，而1 0 3 7 斗m 金颗粒 更适合浮选回收。 图1 尾矿产品中解离的自然金 F i g ．1 N a t u r a lg o l dd i s s o c i a t e di nt a i l i n g sp r o d u c t s 由原矿的矿石性质可知，该矿石为低品位含金 难处理铜矿石，在目前的工艺流程中，伴生金的回收 效果不佳。矿石中的金以自然金为主，紧密分布于 脉石、黄铁矿等矿物粒间，或被包裹，在矿石解离的 过程中，很大一部分金被解离出来，这部分可见单体 金粒度分布不均匀，很容易在浮选过程中损失在尾 矿中，如何提高可见金的回收是提高伴生金回收的 关键。根据该矿石的特点，故引入尼尔森重选作业， 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第4 期 进行颗粒金预先回收的尼尔森重选试验，并对浮选 工艺进行优化，进行尼尔森重选一浮选工艺和单一 浮选工艺的对比试验研究。 2 ．1 单一浮选工艺 2 ．1 ．1 捕收剂种类试验 大量工艺实践表明，在金浮选的过程中，采用组 合用药，发挥药剂的协同作用，能在一定程度上提高 金的回收指标”J 。目前生产使用的捕收剂为丁基 铵黑药，本研究在现有的工艺流程的基础上，进行了 浮选工艺优化试验，试用了几种对金回收效果较好 的浮选药剂，进行了不同捕收剂单一使用及组合使 用的条件试验，试验流程见图2 ，试验结果见表2 。 表2 ’I 讪l e2 精矿 图2 捕收剂试验流程图 F i 昏2 n o w s h e e to fe x p e r i m e n to fc o U e c t o r 捕收剂种类试验 R e s u ho ft l l ek i n d so fc o U e c t o r s ／％ 1 单位为∥t ，下同。 由表2 可以看出，z 2 0 0 对金的选择性较好，但 捕收能力较弱，不及丁基铵黑药的效果，石油亚枫和 捕金灵与丁基铵黑药配合使用，对金有较好的选择 性，但捕收能力较弱。丁基铵黑药和z ．2 0 0 配合使 用，能在保证铜回收的同时强化含金硫化铜矿的浮 选，提高伴生金的回收，精矿中金的品位为8 ．9 6 g ／t ，回收率能达到7 1 ．1 7 ％。 2 ．1 。2 组合捕收剂配比和用量试验 药剂的配合使用能有效发挥药剂间的协同作 用，最大限度的提高药剂对目的矿物的回收效果。 以丁基铵黑药和z ．2 0 0 的组合为主，进行两者的配 比和药剂用量的试验，其它试验条件仍参照图2 ，试 验结果见表3 。 由表3 可以看出，在相同药剂用量的条件下， z _ 2 0 0 和丁基铵黑药的配比为1 1 的时候，效果最 佳，能保证金铜的回收获得较好的指标，随着药剂用 量的增加，精矿中铜和金的品位均逐渐下降，回收率 逐渐增加，在两次粗选的药剂用量为1 5 1 0g ／t 时， 铜、金的回收率最佳，故决定采用丁基铵黑药和 z 2 0 0 的组合，配比为1 1 ，用量为1 5 1 0 ∥t 的条 件，获得的精矿中金的品位为8 ．9 6g ／t ，回收率能达 到7 1 ．1 7 ％。 2 ．1 ．3 单一浮选闭路试验 在目前现有工艺的基础上，进行了浮选工艺优 化，采用丁基铵黑药和z - 2 0 0 的组合作为浮选的捕 收剂，在保证选铜指标的同时强化伴生金的回收，在 此基础上进行闭路试验，试验流程见图3 ，试验结果 见表4 。 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 黄晟等提高某多金属矿伴生金回收技术研究 4 9 表3捕收剂配比和用量试验 T a b l e3 R e s u l to ft h ek i n d so fc o U e c t o rr a t i oa n dd o s a g e 图3 闭路试验流程图 F i g ．3 n o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s to fn o t a t i o n 表4单一浮选闭路流程 T a b l e4R e s u l to fc l o s e d ．c i r c u i tt e s to ff l o t a t i o n／％ 单一浮选闭路试验，能获得精矿含金2 1 ．0 8g ／t ， 回收率6 6 ．6 8 ％，含铜3 8 ．7 6 ％，回收率8 3 ．9 0 ％。 2 ．2 尼尔森重选一浮选工艺 尼尔森选矿机是一种高效的离心选矿设备，具 有粗、中、细单体颗粒金皆能回收，富集比高，工艺流 程简单，投资少，返本期短，无环境污染等诸多优 点【6 4J 。通过现有的流程的工艺查定可以看出，有 一部分可见的颗粒金损失在了最终的尾矿中，引入 尼尔森作业，预先回收绝大部分的颗粒金，减少了颗 粒金在浮选的过程中的损失，实现金的能收早收，早 收多收的目的。 尼尔森选矿机常布置于球磨机的排矿口位置， 针对该工艺的特点，取球磨机的排矿进行尼尔森重选 试验，尼尔森精矿经摇床精选获得最终精矿，尼尔森 重选作业工艺参数矿浆浓度3 0 ％，给矿速度3 0 0 ～ 4 0 0k g ／h ，富集时间1 ．5 2h ，重选重力值6 0G ，冲 洗水压o ．2 0 ．3M P a 。而且为了与单一浮选工艺 进行比较，将尼尔森尾矿进行闭路浮选试验，工艺条 件与单一浮选工艺相同，尼尔森重选一浮选的试验 结果见表5 。 由表5 可以看出，在尼尔森重选 浮选工艺中， 尼尔森对金的富集效果较好，能获得高品位的精矿， 精矿含金2 5 1 ．3 0 ∥t ，回收率能达到5 3 ．7 0 ％，经摇 床精选后能获得含金12 4 3 ．5g ／t 的金精矿。重选 尾矿经过浮选，能获得精矿含金8 ．4 2g ／t ，回收率 2 0 ．1 0 ％，含铜4 5 ．9 3 ％，回收率8 4 ．5 6 ％。尼尔森重 选 浮选的金的总回收率能达到7 3 ．7 9 ％，与单一 浮选相比，在选铜指标相近的情况下，金的回收率提 暑三一黼肘甜斛肘甜舸肘甜 竺帅 ～ ～ 竺加 b 加 一 一 万方数据 ．5 0 ．有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第4 期 3产品分析 3 ．1 重选精矿查定 将重选最终精矿置于体视镜下观察，共找到了 1 09 8 2 颗金矿物，金大部分以解离的可见单体金为 主，以粒状的居多，少量的呈渣状、片状和蜂窝状 图4 。对金颗粒的粒度进行了统计，金颗粒大部 分都大于2 0 斗m ，其中还有少量大于3 6 0 斗m ，这部 分颗粒金通过浮选的方法是无法回收的。重选金精 矿的显微镜鉴定结果表明，尼尔森重选回收了大部 分的颗粒金，其中还包括一部分粒度较大的粗粒金， 能有效减少大颗粒金在浮选槽中的沉槽现象，实现 了金的能收早收，早收多收的目的。 图4 金的形状 F i g ．4 T h es h a p eo fg o l d 3 ．2 尾矿含金矿物的矿物学特征考查 通过化学分析和分配计算，对比了单一浮选和 表6 T a b l e6 ．i 枷p m ；； 、片状 尼尔森重选一浮选这两种工艺中，可见金和不可见 金在尾矿中的分布，结果见表6 。 尾矿中金的分配结果 R e s u l t so ft h ed i s t r i b u t i o no fg o l di nt a i l i n g s／％ 可■1．． ． 弋 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 黄晟等提高某多金属矿伴生金回收技术研究5 1 由表6 可以看出，尾矿中主要为脉石和黄铁矿 中的不可见金，占尾矿中金总量的7 0 ％，其次为可 见金。对比单一浮选和尼尔森重选一浮选两种工 艺，通过尼尔森重选，黄铁矿含金和脉石含金的比例 变化不大，但可见金的比例有了明显的降低，这可以 说明，尼尔森重选对解离的可见单体金的预先回收， 减少了颗粒金在浮选过程中的损失，提高了金的总 回收率。 4 结论 1 该矿石为低品位含金难处理铜矿石，在生产 过程中，伴生金回收效果不佳，选铜尾矿的镜下鉴定 结果表明，颗粒金在尾矿中损失明显。 2 发挥药剂间的协同作用，采用丁基铵黑药和 z _ 2 0 0 的组合作为浮选的捕收剂，在保证选铜指标 的同时强化伴生金的回收，单一浮选闭路试验，能获 得精矿含金2 1 ．0 8g ／t ，回收率6 6 ．6 8 ％，含铜 3 8 ．7 6 ％，回收率8 3 。9 0 ％。 3 尼尔森重选一浮选工艺，尼尔森对金的富集 效果较好，能获得高品位的精矿，精矿含金2 5 1 ．3 0 g ／t ，回收率能达到5 3 ．7 0 ％，经摇床精选后能获得含 金12 4 3 ．5 ∥t 的金精矿。重选尾矿经过浮选，能获 得精矿含金8 ．4 2 ∥t ，回收率2 0 ．1 0 ％，含铜 4 5 ．9 3 ％，回收率8 4 ．5 6 ％，尼尔森重选一浮选的金 的总回收率能达到7 3 ．7 9 ％。 4 尼尔森重选一浮选与单一浮选工艺对比，在 选铜指标相近的情况下，金的回收率提高了 7 ．1 1 ％，尼尔森重选预先回收了大部分颗粒金，减少 了金在浮选作业中的损失，达到了能收早收，早收多 收的目的。 参考文献 [ 1 ] 罗晓华，黄万抚．伴生金银回收研究与进展[ J ] ．矿业快 报，2 0 0 4 1 5 _ 7 ． [ 2 ] 马驰，卞孝东，王守敬，等．金矿石的工艺矿物学研究 [ J ] ．黄金，2 0 1 l 1 0 4 7 - 5 2 ． [ 3 ] 都安治．伴生金的工艺矿物学研究方法[ J ] ．矿物学报， 2 0 0 1 9 5 2 8 5 3 0 ， [ 4 ] 廖德华，鲁军，穆国红．国外某难处理高砷金铜矿选冶 试验研究[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 2 6 1 2 ．1 6 ． [ 5 ] 李丽君，易峦，卢央泽．某低品位难选金矿浮选试验研 究[ J ] ．金属材料与冶金工程，2 0 1 2 。4 0 3 2 2 2 6 ． [ 6 ] 张金钟，姜良友，吴振祥，等．尼尔森选矿机及其应用[ J ] ． 有色矿山，2 0 0 3 ，3 2 3 2 8 3 1 ． [ 7 ] 刘汉钊．尼尔森选矿机及其在我国应用的前景[ J ] ．国 外金属矿选矿，2 0 0 8 7 8 一1 2 ． 上接第4 0 页 [ 4 ] 刘玉林，顾帼华，钟素姣，等．磨矿对闪锌矿表面电化学 [ 1 2 ] 李俊旺，孙传尧．基于E x c E L 和M A T L A B 求解浮选动 性质及浮选的影响[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 0 ，3 0 2 5 5 _ 5 8 ． [ 5 ] 何发钰，孙传尧，宋磊．磨矿环境对硫化矿物浮选的 影响[ J ] ．中国工程科学，2 0 0 6 8 9 2 1 0 2 ． { 6 1 w A s A K II ，R E I DKJ ，L E x HA ，e ta 1 ．E f f b c to f a u t o g e n o u sa n db a l lm i ug r i n d i n go ns u 】矗d en o t a t i o n [ J ] ． M i n i n gE n 矛n e e r i n g ，1 9 8 3 ，8 1 1 8 4 1 1 9 0 ． [ 7 ] 马英强，黄发兰，李晓慢．不同磨矿方式对硫化矿浮选 影响的研究现状[ J ] ．现代矿业，2 0 1 5 ，3 l 3 5 6 1 5 9 ． [ 8 ] L IM ，N IH ，w A N GG ，e ta 1 ．s i m u l a t i o no ft h e 珊a ls t r e s s e f f e c t s i ns u b m e r g e dc o n t i n u o u sw a t e rj e t so nt h eo p t i m a l s t a n d o Ⅱd i s t 趴c ed u r i n gI 、o c k b r e a k i n g[ J ] ． P o w d e r T e c h n o l o g r ，2 叭7 ，3 2 0 3 8 6 _ 3 9 2 ． [ 9 ] J I A N GH ，D uc ，D O N GJ ．I n V e s t i g a t i o no fr o c kc u t t i n g d u s tf b m a t i o na n d s u p p I ℃s s i o nu s i n gw a t e rj e t sd u r i n g m i n i n g [ J ] ．P o w d e rT e c h n o l o g r ，2 0 1 7 ，3 0 7 9 9 一1 0 8 ． [ 1 0 ] Nc A R E D D u ，0A K K 0 ⅥJ N ，0 灿Ⅸ0 Y u N ．A ni n v e s t i g a t i o n o nt h ee m c i e n c yo fw a t e r - j e tt e c } l I l o l o 科f o r 鲜曲t ic l e 枷n g [ J ] ．J o u n l a lo fc u l t u r a lH e r i t a g e ，2 0 1 6 ，1 9 4 2 6 4 3 4 ． [ 11 ] A L V A R E z s I L V AM ，V l N N E T TL ，L A N G L O I sR ，e ta l 。 Ac o m p a r i s o no ft h ep r e d i c t a b i l i t yo fb a t c hn o t a t i o nk i n e t i c m o d e l s [ J ] ．M i n e I d sE n g i n e e n g ，2 0 1 6 ，9 9 1 4 2 - 1 5 0 ． 力学模型的研究[ J ] ．矿冶，2 叭l ，2 0 4 1 ．4 ． [ 1 3 ] A L E TL ，P A T R Ys ，D O D D sJ ． D e t e 册i n a ￡i o no ft h e w e t t a b i l i t y o fp o w d e r s b y t h eW a s h b u mc a p i l l a r yr i s e m e t h o dw i t hb e d p r e p a r a t j o nb y ac e n t r i f u g a l p a c k i n g t e c h n i q u e ．[ J ] ．Jc o l l o i dI n t e 如c es c i ，2 0 l O ，3 4 6 2 4 7 0 _ 4 7 5 ． [ 1 4 ] uc ，G A 0z ．E f f e c to f 酊n d i n gm e d i ao nt h es u r f a c e p r o p e n ya n dn o t a t i o nb e h a v i o ro fs c h e e I i t ep a r t i c l e s [ J ] ． P o w d e rT e c h n 0 1 0 9 y ，2 0 1 7 ，3 2 2 3 8 6 3 9 2 ． [ 1 5 ] Y E K E L E RM ，u L u s 0 Yu ，H I e Y I L M A zc ． E f f e c to f p a n i c l es h a p ea n dm u g h n e s so ft a l cm i n e r a lg m u n db y d i 珏e r e n tm i l l so nt h ew e t t a b i l i t ya n dn o a t a b i l i t y [ J ] ． P o w d e rT e c h n 0 1 0 9 y ，2 0 0 4 ，1 4 0 1 - 2 6 8 - 7 8 ． [ 1 6 ] U L u s 0 Yu ， Y E K E L E RM ．C o r r e l a t i o no ft h es u I f a c e r o u g h n e s so fs o m ei n d u s t r i a lm i n e r a l sw i t ht h e i rw e t t a b i l i t y p a r a m e t e r s [ J ] ． c h e m i c a l E n g i n e e r i n g P m c e s s i n g P r o c e s sI n t e n s m c a t i o n ，2 0 0 5 ，4 4 5 5 5 5 - 5 6 3 ． [ 1 7 ] 冯其明．硫化矿矿浆体系中的电偶腐蚀及对浮选的影 响 I 电偶腐蚀原理及硫化矿矿浆体系中的电偶腐 蚀模型[ J ] ．国外金属矿选矿，1 9 9 9 9 2 4 ． 万方数据