矿 产 保 护 与 利 用 CONSERVATIONAND UTILIZATIONOF MINERAL RESOURCES 第 2 期 004 年 4 月 № . 2 Apr. 2004 2 选 冶 工 艺 Ξ 河 南 某 大 型 含 砷 高 硫 金 矿 选 矿 试 验 研 究 李 迎 国 , 曹 进 成 , 李 黎 , 岳 铁 兵 ( 中 国 地 质 科 学 院 郑 州 矿 产 综 合 利 用 研 究 所 ,郑 州 ,450006) 摘 要 :该 矿 属 高 硫 、含 砷 的 金 矿 床 ,矿 石 中 的 金 嵌 布 粒 度 以 微 细 粒 为 主 ,且 金 与 黄 铁 矿 及 毒 砂 关 系 密 切 。 经 过 选 矿 试 验 ,采 用 了 粗 磨 — 混 合 浮 选 — 再 磨 — 金 硫 分 离 的 工 艺 ,最 终 获 得 了 产 率 为 12. 42 % ,金 品 位 55. 20 g/ t ,含 砷 1. 68 %的 金 精 矿 。 金 的 回 收 率 80. 56 %。 关 键 词 :含 砷 金 矿 ;微 细 嵌 布 ;混 合 浮 选 ;再 磨 中 图 分 类 号 : TD953 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1001 - 0076(2004) 02 - 0038 - 04 Mineral ProcessingStudyon Separation of Au,AsandSforaLarge GoldMine in He’nan Province L I Ying - guo , CA O Jin - cheng , L I L i , et. al ( Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources , CAGS , Zhengzhou 450006 , China) Abstract : The studied ore belongs to high - sulfur - arsenic - bearing gold one. Gold in the ore existed in fine particle mainly , and the gold was close with pyrite and arsenopyrite. Based on the experimental research of mineral processing , a combined flowsheet of primary grinding — bulk flotation — regrinding — separation of Au and S was selected. The test results showed that the gold concentrate of Au 55. 20g/ t and arsenic 1. 6 % was obtained with a yield of 12. 42 % and re2 covery rate of Au 80. 56 %. This is a satisfactory result. Key words : arsenic gold ore ; fine - grained dissemination ; bulk flotation ; regrinding 　 河 南 某 金 矿 属 层 控 型 矿 床 ,该 矿 区 地 质 构 造 复 80. 56 % ,其 中 含 硫 51. 52 % ,含 砷 1. 68 %。 杂 ,褶 皱 、断 裂 发 育 ,岩 浆 活 动 频 繁 强 烈 ,受 热 液 接 触 变 质 及 交 代 作 用 ,蚀 变 矿 化 普 遍 而 强 烈 。 远 景 储 量 可 观 。 矿 石 嵌 布 以 微 细 粒 为 主 ,主 要 以 裂 隙 金 、包 体 金 、粒 间 金 的 形 式 分 布 在 黄 铁 矿 、毒 砂 等 金 属 矿 物 中 。 黄 铁 矿 和 毒 砂 是 金 的 主 要 载 体 矿 物 。 矿 石 类 型 主 要 为 黄 铁 矿 型 和 石 英 白 云 石 黄 铁 矿 蚀 变 岩 型 。 按 矿 石 中 矿 物 的 相 对 含 量 来 说 ,矿 石 中 的 金 属 矿 物 以 硫 化 物 为 主 ,黄 铁 矿 占 绝 对 优 势 ,其 次 为 毒 砂 。 通 过 选 矿 多 方 案 试 验 研 究 ,采 用 粗 磨 — 混 合 浮 选 — 再 磨 — 金 硫 分 离 的 工 艺 ,取 得 的 试 验 指 标 为 金 精 矿 产 率 12. 42 % , 金 品 位 55. 2g/ t , 金 回 收 率 1 矿 石 性 质 1 . 1 矿 石 类 型 与 矿 物 组 成 矿 石 自 然 类 型 为 黄 铁 矿 型 和 石 英 、白 云 石 黄 铁 矿 蚀 变 岩 型 。 矿 石 的 结 构 主 要 为 次 生 交 代 结 构 、结 晶 粒 状 结 构 、鳞 片 粒 状 变 晶 结 构 。 矿 石 的 构 造 有 褶 皱 构 造 、块 状 构 造 、条 带 状 构 造 、浸 染 状 构 造 等 。 矿 石 中 主 要 矿 物 组 成 及 含 量 见 表 1。 1. 2 矿 石 化 学 组 成 原 矿 化 学 分 析 结 果 见 表 2 ,铁 物 相 分 析 结 果 表 Ξ 收 稿 日 期 :2003 - 11 - 04 基 金 项 目 : (原 ) 地 矿 部 定 向 科 研 基 金 项 目 (DKD98 - 10) 作 者 简 介 :李 迎 国 (1964 - ) ,男 ,山 西 襄 县 人 ,副 研 究 员 ,学 士 ,主 要 从 事 矿 物 加 工 工 艺 研 究 。 第 2 期 李 迎 国 等 :河 南 某 大 型 含 砷 高 硫 金 矿 选 矿 试 验 研 究 分 39 分 3 。 20μ m ,一 般 粒 度 为 0. 1～ 2mm。 毒 砂 与 黄 铁 矿 、自 然 金 、银 金 矿 、方 铅 矿 以 及 石 英 、碳 酸 盐 等 脉 石 矿 物 密 切 伴 生 ,常 呈 自 形 或 半 自 形 晶 粒 状 被 包 裹 在 较 粗 的 黄 铁 矿 中 ,也 有 些 与 黄 铁 矿 连 生 嵌 布 在 脉 石 中 ,或 在 脉 石 中 独 立 产 出 。 毒 砂 也 是 矿 石 中 的 主 要 载 金 矿 物 之 一 。 脉 石 矿 物 以 石 英 为 主 ,常 常 充 填 在 黄 铁 矿 的 裂 隙 中 ,或 交 代 黄 铁 矿 构 成 “ 文 象 ”结 构 。 见 有 少 量 的 微 细 粒 金 矿 物 被 包 裹 在 石 英 中 。 石 英 的 粒 度 一 般 为 0. 03～ 1mm。 石 英 、绢 云 母 、白 云 母 以 碳 酸 盐 矿 物 与 黄 铁 矿 、毒 砂 等 金 属 矿 物 密 切 共 生 ,形 成 浸 染 状 、条 带 状 矿 石 。 表 1 矿 石 中 主 要 矿 物 成 分 相 对 含 量 ( %) 矿 物 含 量 矿 物 含 量 矿 物 含 量 金 矿 物 黄 铁 矿 微 量 35. 94 闪 锌 矿 褐 、赤 铁 矿 毒 砂 黄 铜 矿 0. 29 金 红 石 0. 83 方 解 石 少 量 方 铅 矿 0. 13 菱 铁 矿 10. 42 碳 质 4. 22 软 锰 矿 1. 58 白 云 石 7. 88 0. 15 石 英 4. 03 绢 、白 云 母 12. 37 20. 42 1 表 2 原 矿 化 学 多 项 分 析 结 果 ( %) Au(g/ t) As TFe Cu Pb 8. 45 Ag(g/ t) Mo 32. 20 0. 009 0. 006 27. 76 7. 13 1. 46 Na CaO MgO TiO TC 0. 11 0. 73 1. 66 0. 30 0. 05 2. 28 成 分 S Zn 含 量 成 分 含 量 成 分 含 量 1. 94 20. 50 26. 80 0. 053 0. 11 0. 10 Ni SiO Al 2 　 选 矿 试 验 研 究 2 2 O 3 2 K O 2. 1 工 艺 流 程 的 选 择 2 O 2 2 5 P O 矿 石 中 金 的 主 要 载 体 矿 物 是 黄 铁 矿 和 毒 砂 ,且 金 与 黄 铁 矿 及 毒 砂 关 系 密 切 ,金 的 嵌 布 特 性 表 明 金 嵌 布 粒 度 微 细 ,以 裂 隙 金 、包 体 金 和 粒 间 金 为 主 。 根 据 原 矿 性 质 及 我 们 多 年 对 金 矿 的 研 究 经 验 ,曾 拟 订 过 三 种 方 案 :一 是 优 先 重 选 ;二 是 石 灰 抑 硫 浮 金 试 验 研 究 ;三 是 先 混 合 浮 选 ,再 磨 后 金 硫 分 离 试 验 研 究 。 但 第 一 种 方 案 虽 说 精 矿 有 一 定 的 富 集 ,但 回 收 率 较 低 ,并 存 在 大 量 中 矿 ,尾 矿 中 含 金 2～ 3g/ t ,又 不 能 丢 弃 ;第 二 种 方 案 浮 选 指 标 较 底 ,硫 的 回 收 还 需 进 一 步 活 化 ,石 灰 量 大 了 ,金 也 会 受 到 强 烈 抑 制 ,且 技 术 经 济 指 标 不 理 想 ;试 验 结 果 表 明 ,第 三 种 方 案 切 实 可 行 ,技 术 经 济 指 标 较 为 合 理 ,因 此 对 该 方 案 进 行 了 详 细 试 验 。 表 3 原 矿 中 铁 元 素 的 物 相 分 析 结 果 ( %) 硫 化 物 碳 酸 盐 赤 (褐 ) 铁 矿 硅 酸 盐 铁 的 相 态 全 铁 中 的 铁 中 的 铁 中 的 铁 18. 41 6. 34 2. 77 66. 06 22. 75 9. 94 中 的 铁 0. 35 1. 25 铁 含 量 分 布 率 27. 87 100. 00 1 . 3 矿 石 中 主 要 矿 物 特 征 自 然 金 、银 金 矿 的 粒 度 一 般 在 0. 1～ 0. 005mm 之 间 ,与 金 属 硫 化 物 共 生 关 系 密 切 ,主 要 以 裂 隙 金 、 包 体 金 、粒 间 金 的 形 式 分 布 在 黄 铁 矿 、毒 砂 等 金 属 矿 物 或 脉 石 矿 物 中 。 2 . 2 混 合 浮 选 试 验 黄 铁 矿 是 矿 石 中 含 量 最 多 的 金 属 矿 物 ,也 是 矿 石 中 主 要 的 金 属 硫 化 物 之 一 , 约 占 矿 物 总 量 的 混 合 浮 选 试 验 的 目 的 是 在 一 段 粗 磨 的 条 件 下 , 初 步 将 金 富 集 ,并 抛 除 大 量 尾 矿 。 3 6 %。 黄 铁 矿 主 要 呈 自 形 、半 自 形 晶 粒 状 产 出 ,部 分 混 合 浮 选 进 行 了 调 整 剂 种 类 及 用 量 试 验 、磨 矿 细 度 试 验 及 捕 收 剂 用 量 试 验 等 ,在 这 基 础 上 确 定 混 合 浮 选 最 佳 工 艺 条 件 ,推 荐 工 艺 流 程 及 条 件 见 图 1 , 其 试 验 结 果 见 表 4。 呈 他 形 晶 粒 状 产 出 ,立 方 体 自 形 晶 黄 铁 矿 常 见 。 粒 度 粗 细 不 均 ,最 大 粒 度 2～ 5mm ,细 粒 黄 铁 矿 5～ 1 0 0μ m。 一 般 粒 度 分 布 在 0. 07～ 2mm 之 间 。 大 于 . 074mm 的 约 占 86 % ,0. 074mm 以 下 仅 占 14 %。 表 4 混 合 浮 选 闭 路 试 验 结 果 ( %) 受 构 造 作 用 影 响 黄 铁 矿 裂 隙 较 发 育 ,自 然 金 、银 金 矿 往 往 嵌 布 在 黄 铁 矿 的 裂 隙 中 。 黄 铁 矿 与 金 矿 物 密 切 嵌 生 ,是 金 的 主 要 载 体 矿 物 之 一 。 产 品 精 矿 尾 矿 原 矿 产 率 Au 品 位 (g/ t) 18. 82 As 品 位 3. 94 Au 回 收 率 95. 59 43. 20 56. 80 100. 00 0. 66 0. 33 4. 41 毒 砂 是 矿 石 中 的 主 要 含 砷 矿 物 ,呈 自 形 、半 自 形 晶 或 他 形 晶 粒 状 产 出 。 柱 状 、菱 柱 状 自 形 晶 常 见 。 毒 砂 粒 度 粗 细 不 均 ,粗 粒 可 达 1～ 3mm ,细 粒 为 10～ 8. 51 1. 89 100. 00 分 40 分 矿 产 保 护 与 利 用 2004 年 试 验 及 磨 矿 细 度 试 验 。 2 . 3. 1 金 硫 分 离 抑 制 剂 试 验 经 试 验 确 定 ,采 用 有 效 而 廉 价 的 石 灰 作 抑 制 剂 。 固 定 条 件 :磨 矿 细 度 - 320 目 86 % ,一 段 浮 选 、二 段 扫 选 药 剂 用 量 相 同 ,丁 基 黄 药 10g/ t ,2 号 油 10g/ t 。 试 验 结 果 见 图 3。 图 1 混 合 浮 选 推 荐 工 艺 流 程 图 3 金 硫 分 离 抑 制 剂 试 验 结 果 2 . 3 混 合 浮 选 精 矿 金 硫 分 离 试 验 虽 然 金 硫 混 合 浮 选 试 验 金 精 矿 回 收 率 高 ,但 金 试 验 表 明 ,采 用 石 灰 可 有 效 地 抑 制 硫 ,综 合 金 的 品 位 和 金 的 回 收 率 ,适 宜 的 石 灰 用 量 (对 原 矿 ) 为 1kg/ t 。 品 位 较 低 。 从 原 矿 鉴 定 可 知 ,矿 石 中 金 的 原 生 嵌 布 粒 度 以 微 细 粒 金 为 主 ,因 此 只 有 通 过 再 磨 使 金 得 以 进 一 步 解 离 ,抑 制 硫 矿 物 浮 选 富 集 金 精 矿 ,这 样 可 以 提 高 金 精 矿 的 品 位 。 混 合 精 矿 金 硫 分 离 试 验 工 艺 流 程 及 条 件 见 图 2。 2 . 3. 2 混 合 粗 精 矿 金 硫 分 离 磨 矿 细 度 试 验 试 验 (结 果 见 图 4) 表 明 ,通 过 再 磨 可 使 金 进 一 步 解 离 ,从 而 有 利 于 浮 选 提 高 金 精 矿 的 品 位 ,降 低 了 硫 中 的 含 金 量 。 综 合 金 的 品 位 和 金 的 回 收 率 ,试 验 适 宜 的 磨 矿 细 度 为 - 320 目 占 86 %。 精 矿 金 硫 分 离 试 验 工 艺 流 程 及 条 件 图 4 混 合 粗 精 矿 金 硫 分 离 磨 矿 细 度 试 验 结 果 试 验 采 用 的 样 品 为 混 合 浮 选 闭 路 试 验 制 取 的 粗 精 矿 。 分 别 进 行 了 石 灰 抑 硫 用 量 试 验 ,捕 收 剂 条 件 第 2 期 李 迎 国 等 :河 南 某 大 型 含 砷 高 硫 金 矿 选 矿 试 验 研 究 分 41 分 2 . 3. 3 混 合 粗 精 矿 金 硫 分 离 捕 收 剂 种 类 及 用 量 试 验 试 验 固 定 条 件 :CaO 用 量 (对 原 矿 ) 1kg/ t ,磨 矿 　 细 度 - 320 目 86 %。 其 它 条 件 及 结 果 见 表 5。 表 5 混 合 粗 精 矿 金 硫 分 离 捕 收 剂 种 类 及 用 量 试 验 结 果 捕 收 剂 种 类 及 用 量 (g/ t) 产 品 产 率 名 称 ( %) Au 品 位 Au 回 收 (g/ t) 率 ( %) 精 矿 11. 63 105. 0 66. 46 中 矿 88. 37 7. 91 33. 54 一 段 浮 选 丁 铵 黑 药 20 ; 2 号 油 10 ; 二 段 空 白 给 矿 100. 00 19. 20 100. 00 精 矿 23. 39 56. 37 83. 09 一 段 浮 选 丁 铵 +丁 黄 10+10; 　 二 段 空 白 2 号 油 10 ; 中 矿 76. 61 7. 02 16. 91 给 矿 100. 00 18. 56 100. 00 精 矿 28. 75 55. 20 79. 74 一 段 、二 段 药 剂 相 同 丁 基 黄 药 10 ;2 号 油 10 中 矿 71. 25 4. 53 20. 26 给 矿 100. 00 19. 10 100. 00 　 试 验 表 明 ,采 用 混 合 药 剂 虽 然 选 择 性 好 一 些 ,但 捕 收 能 力 较 弱 ,金 的 回 收 率 较 低 。 而 丁 铵 黑 药 的 价 格 也 较 昂 贵 ,因 此 采 用 单 一 捕 收 剂 丁 黄 药 即 可 ,只 需 添 加 少 量 就 可 有 效 地 实 现 金 硫 分 选 。 2 . 3. 4 混 合 浮 选 金 硫 分 离 综 合 条 件 试 验 试 验 最 终 综 合 工 艺 流 程 及 条 件 如 图 5 所 示 。 最 终 得 到 产 率 为 12. 42 %、品 位 为 55. 20g/ t 的 　 混 合 浮 选 — 金 硫 分 离 最 终 工 艺 流 程 及 条 件 金 精 矿 ,金 回 收 率 为 80. 56 %。 其 中 含 硫 51. 52 % , 含 砷 1. 68 %。 　 — (4) 经 过 选 矿 试 验 多 方 案 比 较 ,粗 磨 — 混 合 浮 选 3 结 语 再 磨 — 金 硫 分 离 的 工 艺 处 理 该 矿 取 得 了 理 想 的 指 ( 1) 采 用 混 合 浮 选 — 混 精 再 磨 — 金 硫 分 离 的 工 标 ,并 且 该 工 艺 具 有 流 程 简 单 、易 于 操 作 以 及 适 应 性 强 等 特 点 ,工 艺 流 程 合 理 可 行 。 艺 是 处 理 此 种 高 硫 含 砷 的 含 金 难 选 矿 石 较 为 适 用 的 处 理 办 法 。 ( 2) 采 用 一 次 粗 选 、两 次 扫 选 、一 次 精 选 的 闭 路 混 合 浮 选 试 验 , 可 以 从 含 Au8. 45g/ t , 含 S 高 达 2 4 0. 5 % , 含 As1. 94 % 的 矿 石 中 , 获 得 产 率 为 3. 20 % ,含 Au18. 82g/ t ,含 As3. 94 % ,金 回 收 率 达 到 95. 59 %的 混 合 精 矿 ;经 过 再 磨 ,金 硫 分 离 工 艺 ,可 以 获 得 产 率 为 产 率 12. 42 % ,金 品 位 55. 2g/ t ,回 收 率 80. 56 % 的 金 精 矿 , 其 中 含 硫 51. 52 % , 含 砷 1 . 68 %。 (3) 对 高 硫 含 砷 难 选 金 矿 石 试 验 得 到 的 金 精 矿 经 冶 金 浸 金 试 验 ,金 的 浸 出 率 大 于 95 % ,因 此 该 工 艺 对 该 矿 的 合 理 开 发 利 用 具 有 一 定 的 指 导 作 用 。