高砷微细粒金矿石浮选新工艺研究

该矿属高砷微细粒金矿，原矿金品位3.35g/t，含砷0.65%。金嵌布粒度细微，但多被以毒砂、黄铁矿为主的硫化矿物包裹或与之紧密共生，载金硫化矿物多以集合体形态嵌布。这些特点有利于金的浮选。制约金的回收的主要矿石特点是部分含金硫化矿物和自然金以小于5μm的显微不可见金形态包裹于脉石矿物中、矿石中绢云母、褐铁矿等易泥少化矿物含量高，载金硫化矿物部分氧化，亦是影响浮选回收率的重要因素。

浮选新工艺研究针对矿石性质，采用高效调整剂FA－1^#和FA－2^#，配合硫酸铜和水玻璃调浆，并采用强力捕收剂，显著提高了金的浮选回收率。在新的药剂制度下，采用一取磨矿一粗二精三扫浮选流程。金回收率达到92.28%。在原矿品位、精矿品位与现厂指标相近的情况下，浮选回收率比现厂提高10%以上。

一、矿石性质

（一）矿石的组成及特点

该矿属高砷微细粒金矿。有价组分为金，有害组分主要是砷。金以自然金形态存在，砷主要以毒砂形态存在。原矿化学多元素分析结果见表1。

表1  原矿化学多元素分析结果

矿石中目的矿物为自然金，金属硫化物以毒砂、黄铁矿为主，还有少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、车轮矿、黝铜矿和辉铜矿等；金属氧化物以褐铁矿为主，其次为磁铁矿、赤铁矿和针铁矿，还有少量的孔雀石，兰铜矿和臭葱石等；脉石矿物以石英、绢云母为主，其次分别为方解石、白云石、绿泥石、斜长石、电气石、高岭石等。矿石中易泥化的绢云母、褐铁矿等矿物含量超过35%。

原矿金的赋存状态化学物相分析结果，砷的物相分析结果见表2、表3。由表3和表4可见，矿石中金主要以上硫化物包裹金形态存在；硫化物部分氧化。

表2 原矿金的赋存状态化学物相分析结果

表3  原矿砷的物相分析结果

（二）   金及载金矿物的嵌布特征

矿石中约73%的金以小于5μm的粒度包裹于硫化矿物中；约20%的显微可见金以5～60μm的粒度与硫化矿物紧密共生或以80～100μm的粒度单独嵌布于脉石中；约7%的金以小于5μm的粒度包裹于脉石中，这部分显微不可见金难以解离回收，是制约金回收的主要因素。金嵌布特征鉴定结果见表4。

表4  金的嵌布特征鉴定结果

以毒砂、黄铁矿为主的载金硫化物大多以碎裂状块体、斑点状、晶体状等形式存在，嵌布粒度较粗，部分硫化物呈细粒状、星点状群体或硫化物集合体形态嵌布于脉石中。因此绝大部分硫化物易于解离回收。只有很少量的硫化物以微细粒星点状分散于脉石中。以微细粒分散包裹于脉石中的硫化物难以解离。

二、浮选工艺试验研究

（一）试验方案的选择

矿石中73%的金以小于5μm的粒度包裹于硫化矿物中，因此，该矿不适于采用金泥氰化工艺。矿石中90%以上的金与硫化物关系密切；单独充填于脉石中的少量可见金，嵌布粒适中（80～100μm），较易解离，较易浮选。可见该矿适用于浮选法回收金。有少量金（约占7%）以小于5μm的粒度包裹于脉石中，难以解离、暴露，不论浮选法还是氰化法均难以回收。这部分微细粒脉石包裹金的存在是影响金回收率的主要原因。

矿石中绢母石、褐铁矿等易泥化矿物含量高达35%以上。矿泥干扰将成为影响浮选指标的重要因素；矿石的部分氧化，导致毒砂、黄铁矿等载金硫化矿物可浮选隆低。也是影响金回收率的重要因素。浮选新工艺研究的重点在调整剂的选择和合理磨矿流程与细度的确定。

在探索试验阶段，比较了阶段磨矿阶段选别和一段磨矿单一浮选流程的试验结果后，选择了适合原矿性质的一段磨矿单一浮选流程，试验采用FA－1^#和FA－2^#配合硫酸铜做活化剂。一段磨矿单一浮选流程获得了满意的指标。

（二）主要浮选条件实验结果与讨论

浮选条件实验流程为单一浮选流程，产出浮选精矿和浮选尾矿。用2L单槽式浮选机，磨矿设备用1kg锥形磨矿机。浮选条件试验采用单因素条件试验。

1、磨矿细度试验

由表5可见，磨矿细度超过75%＜74μm以后，浮选回收率和精矿品位均随细度的增加而下降。

表5  磨矿细度试验结果

由表6可见，随着细度增加，逐渐增加FA－1^#用量，加强对矿泥的分散和对载金硫化物的活化，精矿品位和金回收率在75%＜74μm后降低幅度明显减小。

由于载金硫化物多以粗粒嵌布或以细粒群体集合体形式产出。因此在较粗磨矿细度下，即可较充分地与脉石矿物解离；部分以微细粒分散于脉石中的载金硫化物和自然金，即使细磨，也难解离，磨矿细度过高时，不能明显提高解离度，却明显增加了矿泥的干扰，因此选择一段磨矿，细度为60%～65%＜74μm，适合该矿性质。阶段磨矿，阶段选别不能取得优于一段磨矿单一浮选流程的指标，也基于载金硫化物这些嵌布特征。

表6  磨矿细度试验结果

2、FA－1^#调整剂用量实验

由表7可见，添加FA－1^#调整剂，在硫酸铜的配合下，可明显提高浮选指标，在提高精矿品位的同时，金回收率提高8%以上。FA－1^#分散矿泥，活化载金硫化物的浮选，效果显著。

表7  1^#调整剂用量试验结果

3、硫酸铜用量试验

硫酸铜可见明显活化毒砂、黄铁矿和闪锌矿等硫化矿的浮选，特别是该矿中主要载金硫化物毒砂、被Cu^2＋活化后，可浮性近于黄铜矿。因此，添加适量硫酸铜对提高金回收率具有重要意义。由图1可见，硫酸铜用量在150～500g/t时浮选指标最好，用量过于大时，由于浮选泡沫变脆，并过多消耗黄药而影响了浮选回收率。因此，适量添加硫酸铜时可提高金回收率。

4、FA－2^#用量试验

由于载金硫化物部分氧化，影响了其可浮性。由图2可见，添加FA－2^#活化了受氧化的载金硫化物，从而进步降低了浮选尾矿品位，提高了金的浮选回收率。

（三）浮选闭路流程试验

采用一段磨矿，一粗二精三扫浮选流程，闭路试验获得金精矿品位85.7g/t。金回收率92.28%的良好指标。比现厂浮选回收率提高10个百分点。试验结果见表8。

表8  一粗二精三扫浮选闭路流程试验结果

三、结束语

该矿属中温热液充填型金矿，矿石类型有两种，分别为含金硫碎板岩和含金石英脉。矿石中主要有价组分为金，主要有害组分为砷，金以自然金形态存在；砷主要以毒砂形态存在。

自然金嵌布粒度细微，但与硫化物关系密切。大部分以显微不可见金形式包裹于毒砂、黄铁矿为主的硫化矿物中，显微可见金约点20%，亦多与硫化矿物紧密共生；载金硫化矿物大多以集合体形式嵌布，容易解离。这些矿石特点有利于金的浮选回收。约7%的金以小于5μm的粒度包裹于石英、绢云母等脉石中，这部分金难以解离和暴露，是影响金回收率的主要制约因素。因此，从工艺矿物学研究结论推算，理论选矿回收率为93%左右。

矿石中含有大量易泥化的脉石矿物，严重干扰浮选；矿石部分氧化，降低了毒砂、黄铁矿等硫化矿物的可浮性。这两个因素亦是影响金浮选回收率的重要因素。

根据矿石性质，采用高效活化剂FA－1^#和FA－2^#配合硫酸铜和水玻璃调浆，明显改善了浮选条件，活化了载金硫化物和自然金的浮选，采用捕收力强的异戊基黄药，使自然金和载金硫化物充分上浮。采用一段磨矿一粗二粗三扫浮选流程，金的浮选回收率达到92.28%，已接近理论选矿回收率。比现厂浮选回收率提高10个百分点。

初步的经济效益估算表明，采用新的浮选工艺，每年可为该矿（150g/d）增加效益110万元。该技术推广至全国同类矿山，可创效益数千万元。

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