难选金矿物的选矿研究
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某卡林型低品位难选金矿浮选试验夏国进【摘要】针对贵州某卡林型金矿原矿含金较低,金主要以超显微状态分布在硫化物、硅酸盐矿物和碳酸盐矿物中,金及其载体矿物嵌布粒度微细等问题,进行了工艺矿物学研究和试验室优化试验研究.试验最终得到了含金20.77 g/t、金回收率为59.99%的精矿1和含金6.73 g/t、金回收率为30.19%的精矿2,金总回收率达90.18%,尾矿金品位降至0.57 g/t的闭路试验结果;与现场选矿工艺制度相比,不仅减少了药剂生产成本,同时提高了金回收率,增加了经济效益,为卡林型难选低品位金矿的浮选提供了借鉴.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2019(035)003【总页数】5页(P128-131,135)【关键词】卡林型金矿;低品位;嵌布粒度细;浮选【作者】夏国进【作者单位】贵州紫金矿业股份有限公司【正文语种】中文黄金是人类较早发现和利用的金属,一直以来黄金都用来打造货币和首饰,并作为各国最主要的金融储备,在人类社会发展中占据着重要的位置。
在现代社会中,由于金具有极高的抗腐蚀性,良好的导电性和导热性等一系列有益性质,黄金不仅用于国际资源储备和珠宝装饰,在工业与科学技术上也具有广泛的应用。
黄金是我国重要的战略资源,但随近年来对金矿资源的大量开采,导致易处理的单一金矿石储量不断减少,品位也逐渐降低,并且矿石组成成分越来越复杂[1-2]。
因此,我国科研工作者们开始将注意力投向低品位金矿床,采用常规方式难以处理的含砷、硫或锑、碳成分的金矿石,己成为我国黄金原料的重要来源。
贵州某卡林型金矿是一种典型的以沉积岩为主要容矿岩石的金矿[3-5],矿石原矿含金3.86 g/t,金主要以超显微状态分布在硫化物、硅酸盐矿物和碳酸盐矿物中,金及其载体矿物嵌布粒度微细,为典型的难处理超微细浸染型矿山[6-7]。
该矿物在现场时具有金被黄铁矿或砷黄铁矿等主矿物物理包裹而难以分离,导致金回收率偏低,企业利润率低等问题。
金的矿石类型及选矿方法金是一种珍贵的金属,常用于制造首饰和货币。
在地质学中,金以矿石的形式存在,有不同的矿石类型。
在本文中,我们将介绍金的常见矿石类型及其选矿方法。
1. 自然金自然金是一种纯正的金,通常以金块、金粒或金片的形式出现。
它可以在河床、砂石、矿山或矿床中找到。
选择自然金的方法通常是通过水力选矿法或重力选矿法。
水力选矿法使用水流将杂质从金矿中分离出来,而重力选矿法则是通过不同的密度将黄金与杂质分开。
2. 硫化金硫化金是一种与硫或其他非金属元素结合的金化合物。
最常见的硫化金矿石是黄铁矿,它包含铁和硫。
其他一些硫化金矿石有黄铜矿、白铜矿和黄钾矾。
硫化金矿石的选矿方法通常是通过浮选法。
浮选法是利用矿石与油或水相不溶的性质,将金提取出来。
浮选的原理是将矿石破碎并与油或水混合,创建气泡,黄金颗粒会附着在气泡上浮到液面,然后收集和提取黄金。
3. 氧化金氧化金是一种与氧元素结合的金化合物。
常见的氧化金矿石有赤铁矿、红铁矿和黄铁矿。
对于氧化金矿石,常用的选矿方法是氰化浸出法。
氰化浸出法是将矿石细粉与含氰化物的液体混合,金会溶于液体中形成金氰化物。
然后通过吸附剂、电解或其他方法将金从溶液中提取出来。
4. 碳酸盐金碳酸盐金是一种与碳酸盐矿物结合的金化合物。
最常见的碳酸盐金矿石是白钙石和黑钙石。
对于碳酸盐金矿石,通常使用浮选法进行选矿。
首先将矿石细粉与液体混合,并加入气泡,然后黄金将附着在气泡上浮到液面,最后收集和提取黄金。
以上介绍了金的常见矿石类型及其选矿方法。
不同类型的金矿石需要不同的选矿方法,这些方法通常包括水力选矿法、重力选矿法、浮选法和氰化浸出法等。
选矿过程中需要考虑矿石的性质、经济性和环保性,以确保高效提取金矿,同时保护环境。
金的矿石类型黄金选冶提取工艺的选择和金的生产与金的矿石类型有着十分密切的关系。
目前,世界已发现的金矿床赋存于不同地质时代的多种类型岩石中,由于多种成因和蚀变作用,矿床和矿石类型繁多,矿物共生组合复杂,致使矿石类型的合理划分相当困难。
人们从不同的需要和不同的角度出发,试图对金矿石类型进行划分。
其中,有按矿物共生组合划分的,也有按矿石难处理程度划分的等等。
但是,矿石中影响金选冶的主要因素是矿石矿物组成和金的存在形式与状态,因此以矿石组成及可选冶性对金矿石分类有着重要的实际意义。
根据麦奎斯顿(F・W・McQuiston)和休梅克(R・S・Shoemaker)等人从选冶工艺角度对矿石的分类,以及综合其他人的分类,根据金与矿石中主要含金矿物和对选冶工艺有影响的矿物的关系,将金矿石划分为以下12种类型。
一、砂金矿石原生金矿床的金微粒经过各种地质作用,被风化、分离、搬运和沉淀而形成各种类型的近代砂金矿床。
该类矿床中的砂金矿石长期以来一直是人类从中生产金的重要资源。
该类金矿石矿物组成简单,主要成分为石英,金是唯一可回收的金属。
砂矿中金呈浑圆状,粒度一般小于50—100um,偶尔也产大颗粒或达几厘米的块金。
这些矿石结构松散,处理时不需要进行破碎和磨矿,易采、易选、易回收,采用重选和混汞法即可回收95%以上的金。
二、古砂金矿石古砂金矿实际上是石化的砂矿,古砂金矿石由松散沉积物结成块状的岩化砾石组成。
如威特瓦斯兰德的古砂金矿石是由粗粒石英砾岩、炭夹层和黄铁矿石英岩三种主要物质组成的。
金呈粒状与细粒石英、黄铁矿、云母、有时还有沥青铀矿、钛矿物和铂族金属等存在于砾石胶结物中。
金粒度变化较大,平均约80%—75—lOOum。
矿石金品位较高,约为5—15g/1。
自然金中普遍含银7.5%—14.3%,平均10%。
该类矿石经过破磨,将金解离到一定程度后,可通过重选和氰化有效地提取,金回收率可达95%以上。
三、含金石英脉矿石含金石英脉矿石是目前开采的重要金矿石,大都产于浅成低温热液脉状、复脉和网脉状矿床中,矿石组成一般较简单,主要成分为石英,金是唯一可回收的有用成分,金呈颗粒状存在,一般粒度较粗,经磨矿金粒大都能暴露出来。
青海高海拔复杂难选金矿的试验研究与生产实践董明传【摘要】青海某高海拔金矿由于矿物表面和矿物局部氧化、矿石性质复杂、生产操作不稳定,金的回收率不理想.针对该矿石的矿石性质进行试验研究,浮选过程中在矿浆加入硫酸,硫酸在矿浆中起到清洗矿物表面污染物和活化作用,改善矿物的浮选条件.该工艺应用于生产后,矿浆pH在6~6.5条件下进行浮选,金精矿的回收率由原来的85.66%提高到91.70%,金的回收率得到较大提高.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】4页(P21-23,31)【关键词】高海拔;金矿;硫酸【作者】董明传【作者单位】广西现代职业技术学院,广西河池547000【正文语种】中文【中图分类】TD952我国具有悠久的黄金开采生产历史,特别是最近几年,生产产量上升迅速,已连续多年为世界第一产金国,但是随着高品位、易处理矿石的日渐减少,一些矿山企业面临到边远地区寻找矿产资源,处理品位低,杂质含量高,微细污染的难处理矿石。
因此为提高矿产资源的利用率,探索难选矿石的处理方法是选矿工作者的任务。
青海某金矿位于海拔4 200 m的高原地区,矿藏浅,露天采矿,一部分矿物表面氧化,矿物组成复杂。
该矿金属储量大,属于中型矿山。
自2013年8月建成一个日处理600 t的选矿厂生产以来,生产操作不稳定,生产指标不理想。
在现场考察和小型试验研究的基础上,往矿浆中加入硫酸pH在6~6.5,清除矿物表面污染物,通过现场生产调试和流程考察,金精矿的回收率由原来85.66%提高到91.7%,回收率得到较大的提高,生产操作稳定,为企业提高了经济效益和社会效益。
1 矿石性质1.1 矿石组成青海某金矿矿石类型属于热液充填,硫化矿物浅成构造,含金银石英型矿床。
矿石自然类型有条带状、角烁状、网脉状、致密块状等。
主要金属矿物为黄铁矿、白铁矿、方铅矿和闪锌矿、黄铜矿、少量磁黄铁矿等。
脉石矿物主要是石英、白云石、角闪石等。
某高硫含砷难处理金矿选冶试验研究收稿日期:2023-09-08;修回日期:2023-10-11作者简介:李建华(1984—),男,高级工程师,从事有色金属开发利用及矿山管理工作;E mail:lijianhua129@126.com 通信作者:孙小俊(1984—),女,高级工程师,从事有色金属开发利用工作;E mail:sxj547636@126.com李建华,孙小俊(大冶有色金属集团控股有限公司)摘要:针对某金矿中硫、砷含量过高且易泥化导致金回收率低的问题,采用阶段磨矿阶段浮选—浮选尾矿非氰浸出工艺流程开展试验研究。
研究结果表明:在一段磨矿细度-0.074mm占75.6%、二段磨矿细度-0.043mm占78.1%,酸化水玻璃用量为1650g/t,硫酸铜用量为350g/t,丁基黄药+丁铵黑药用量为(240+96)g/t,松醇油用量为160g/t的条件下进行浮选试验,浮选尾矿采用非氰浸出剂进行非氰浸出,最终获得了浮选金精矿金回收率84.40%,浮选尾矿金浸出率10.52%,总金回收率94.92%的回收指标。
研究结果对开发该类金矿资源具有重要指导意义。
关键词:难处理金矿;含硫;含砷;非氰浸出剂;黏土矿物 中图分类号:TD952 文章编号:1001-1277(2024)02-0051-06文献标志码:Adoi:10.11792/hj20240211引 言金是一种被广泛应用的贵金属,具有优越的物理化学性质,因此在货币、保值物、珠宝装饰及现代高新技术产业中得到广泛使用。
然而,随着金矿的不断开采,易处理金矿资源逐渐减少,难处理金矿成为黄金行业生产的主原料[1]。
矿石工艺矿物学特性是决定金矿石可利用性、确定选别工艺、提高金回收率的关键因素[2-3]。
温利刚等[4]对胶东某矿区蚀变岩型低品位微细粒金矿和柴达木盆地某矿区蚀变岩型金矿进行工艺矿物学研究,为金矿回收工艺研究提供理论指导。
王振等[5]总结了硫化型金矿浮选技术的主要研究进展,指出黏土矿物会恶化浮选环境,是影响金浮选指标的重要因素。
难选金矿物的选矿研究一,摘要现代人类社会对黄金的需求量日益增大,只有不断的寻找开发利用新的黄金矿产资源,才能满足人们不断增加的黄金需求。
由于较容易选冶金矿物的日渐衰竭,从难选矿石中回收金正越来越成为矿物加工工作者的重要工作。
难处理金矿石又称难选冶金矿石、难浸金矿石等,一般指常规磨矿后,仍有相当一部分金不能用氰化法有效浸出的金矿石。
而造成此类金矿石难以浸出的主要原因是金以微细粒金或次显微金呈包裹或浸染状嵌布于硫化物、硅酸盐或碳酸盐等矿物中;这些矿物的包裹,阻止了金粒与浸金药剂的有效接触,妨碍了金的浸出。
因此,难处理金矿石需进行预处理才能合理地利用,并获得经济效益。
二,关键词:难选含砷低品位金矿石选矿三,几种难选金矿物的选冶方案3.1氯化法处理碳质金矿石这些矿石难选的原因主要由于碳质的吸附特性,另外是由于金以比较活泼的形式细粒浸染在球形的黄铁矿中。
最近在某些选金厂中采用的氯化法,都与在添加苏打灰的矿浆中对矿石进行充气预处理结合使用的。
[1]这种方法第一能通过使某些吸附活性的碳组分钝化而有效地防止“贵损”,第二能有效地使黄铁矿部分氧化和解离出包裹的金粒。
最近,这几家选金厂似乎倾向于取消预先充气工序,而只是直接采用湿法氯化的方法。
图1选金厂的闪速氯化工艺流程图1 除氯化法以外,最近报道有两种新的化学氧化法可用于处理难选的含金硫化矿石。
这两种方法都利用硝酸作氧化剂,但两者在工艺设计上有很大的差别。
第一种称为Nl-TROX法,它利用空气在常压下操作,第二种称为ARSENo法,使用加压的氧气。
HN03的再生和再循环在这两种工艺流程中都是必不可少的组成部分。
HN0s处理循环基本上包括以下三道工序:工序1:漫出FeS:+SHNO:一-)士FeZ(50`)3+专HZSO`+5N0(气)+ZH:O工序2:气相反应6No(气)+50:(气)=6NO:(气)工序3:N02的吸收反应3N02(气)+HZO一今ZHNO,+NO(气)总的浸出反应ZFeS:+15/20:+H:0,一令Fe:(50`),+HZSO`在第一道工序,黄铁矿和砷黄铁矿被硝酸所分解。
硝酸的还原产品NO因溶解度比较低,故逸出到气相并与仇反应(工序2)。
反应产品NO:由于溶解度较高而被吸收在水中,并因此而再生成硝酸(工序3)。
工序2和3是在浸出反应器以外的单独容器中进行的,或是在浸出反应过程中就地进行的。
[2]每一流程的反应顺序会有一些变化,并且还会出现其它一些复杂因素。
NTIROX工艺是在常压和90“C的条件下进行的,并且操作时间也比较短(1一2小时)。
据发明者声称,好几种矿石和精矿都能用HNOS法进行处理,金的浸出率可从30%提高到90%以上。
这种NITROX工艺能使给矿中的铁、硫、砷和很多其它贱金属完全氧化。
大约有50%的元素硫生成,而砷以五价形式进入溶液。
在氧化反应以后,取决于浸出液的成分,在中和/沉淀或在酸过滤后对浸渣进行氰化。
图2一种简化的NlTROX工艺流程3.2原矿熔烧工艺选含砷金矿某金矿石属含砷、锑微细微粒包裹型典型难处理金矿石,矿石直接氰化浸出率仅为12.65%。
为开发利用该金矿资源,在选矿工艺流程上采用原矿焙烧提金工艺。
该工艺经小试,回收率指标86.67%,经过多次调试调改,回收率由原来的12.65%提高到82%某金矿石属含砷、锑微细微粒包裹型典型难处理金矿石,矿石直接氰化浸出率仅为12.65%。
,突破了黄金原矿焙烧工艺发展。
[3]原矿熔烧工艺流程技术特点技术可靠,对矿石适应能力强,如含砷、含碳、微细粒包裹型金矿等,并能在砷、碳、硫含量很宽的范围内使用2.环保条件好控制,环境无污染。
3.投资少。
原矿焙烧投资费用低于金精矿焙烧,远低于加压氰化和细菌氧化;4.回收率高,经济效益明显,原矿焙烧,因缺少了浮选等中间环节,矿石中所含金及硫化物中所含金均参与焙烧浸出。
5.工序少,流程简单。
原矿焙烧工序少主要表现在两个方面;其一,原矿焙烧去掉了整个浮选工序,原矿经粗碎后,直接送沸腾床焙烧;其二,精矿焙烧细气中SO2,AS2O3含量高,烟气中SO2浓度一般在5~10%,矿石中60~80%的AS以AS2O3形态进入烟气,因此烟气需要采用高温电收尘及布袋收尘器等较复杂的烟气处理系统,而原矿焙烧,砷和硫基本固定在焙砂中,收尘只需要采用重力收尘和浸式收尘。
3.3低品位金矿浮选工艺3.3.1选矿工艺路线制定的基本原则浮选工艺流程的主要区别是选别段数、选别循环及中矿返回点。
影响选择选矿工艺流程的主要因素除矿石中有用矿物的嵌布特性、有价成分的种类和含量及其它物理化学性质外,还有当时技术水平、经济效果和环保规定等。
所以制定工艺流程及设备选择时应考虑以下原则:(1)可靠、高效和低耗是确定工艺流程的根本原则。
在保证同等效益的前提下,选别流程应力求简化以利于生产操作。
(2)规划工艺流程结构应根据实验报告并参考类似选矿厂成熟经验确定。
当选矿方法存在两种或两种以上方案时,应在同样的实验规模基础上,进行必要的、综合的技术经济比较后,推荐最佳设计方案。
(3)当原矿中含泥和含废石较高时,应根据试验及技术经济比较结果,确定是否采用洗矿和预选工艺。
(4)对伴生有工业价值的其它有益元素,必须进行充分试验,采取有效工艺,使有用矿物最大限度地综合回收,一时不能回收,应对有用矿物尾矿妥善贮存,以利今后回收利用。
(5)设计的选矿流程应避免造成公害,应符合环境保护的规定。
3.3.2 浮选工艺路线破碎----磨矿分级----筛分----浮选工艺过程是在生产过程中,对生产对象的形状、尺寸、位置和性质的改变等,使其成为成品或半成品的过程。
对于工艺路线的制定,充分的调查研究,多种方案的提出和分析比较应作为工作的基础。
工艺路线不但对加工的质量和生产效率有重要影响,而且对工人的劳动强度,生产成本、车间面积、设备的投资等都有至关重要的影响。
在先进制造技术和方法的时代,最重要的环节在于综合考虑各种要素确定最适合的工艺路线。
[4] 浮选工艺工作程序同选矿设施是是同步发展的,设施的技术水平情况,能够体现出工艺水平情况,生产技术状态也对生产过程、产品的数量、产品的质量、经济收益等方面起着非间接地影响作用。
1)破碎流程①一段破碎工作程序。
一段破碎工作程序通常用作为无介质磨机提供符合实际的给料,通常同无介质磨机组成系统。
此工艺工作程序比较简单,所需设施不多,厂房用地面积也不大。
②两段破碎工作程序。
大多小型厂可以采用工艺工作程序。
③三段破碎工作程序。
此工作程序的基础形式有三段一闭路破碎流程与三段开路破碎流程两种。
④洗矿作业的破碎工作程序中有时还应增添洗矿作业的破碎流程。
(2)磨矿分级1)球磨、棒磨流程对选矿来说,采取一段或者两段磨矿作业,就能够经济地将矿石磨到所需的选矿粒径、细度。
两段以上的“磨矿”作业,一般是由照阶段分选的实际要求所采取作业方式。
一段与两段工作程序相对比而言,一段磨矿工作程序的优点主要为:设施比较少,出资不多,操作简易化,不会出现由于一个磨矿段不正常工作影响到其它磨矿段的停机;停止工作时,损失也不多。
然而磨机的宽范围的给矿粒径、细度,给装球的合理性带来了不利,较难获得很细的最后的产物,磨矿收益不高。
当所需最后产物最大粒径、细度为0.15~0.2 毫米时,通常皆采取一段磨矿工作程序。
规模较小的企业,为简单、方便化操作工作程序与设施配置,也可以采取 1 段磨矿工作程序。
两段磨矿的显著优点为:可以获取很细的产品,可以在各个磨矿阶段实施“粗磨”与“细磨”,尤其可以用在解决阶段问题。
在大型规模、中型规模的工厂,当所需小于0.15 毫米的磨矿粒度,采取两段磨矿,会很经济,并且产品粒径、细度组成几乎相等,不会出现过粉碎较多的情况。
依据第一段磨机和分级机联接方式多样化,两段磨矿工作程序划分成三类:第一段开路;第二段整体闭路;第一段部分闭路,第二段始终闭路工作的磨矿工作程序。
2)自磨流程自磨工作程序分为有湿磨与干磨二种。
不少选矿厂采取湿磨式流程。
为了妥善处理自磨过程中的粒子难磨难题,提升磨矿生产效率,在无介质磨机中添加较少的数量的钢球,此时叫作“半自磨”。
全自磨一般同砾磨、细碎、球磨等破磨设施配合工作,依据不同的连结方式能够构成多元的工艺工作程序。
(3)筛分将相异大小颗粒的混合材料,通过多层筛子或者单层筛子,而划分为相异粒径、细度级别的过程叫作“筛分”。
筛分设施有直线振动筛(筛面的振动形式为直线运动)、共振筛(激振频率接近于自振频率时的振动筛)、万能吊筛、固定筛(筛面固定不动的筛分机械)、惯性振动筛(借偏心块回转惯性力激振的振动筛)、重型振动筛。
(4)磨矿分级磨矿作业是以研磨和冲击为主,将矿石磨至粒度10~300 微米大小的作业。
它实际上是破碎作业的继续,同时是矿石进行分选以前的最后一次加工。
它使矿石中的有用矿物全部或大部分达到分离状态,以便在分选作业中回收其中的有效成分。
[5]磨矿作业是在磨矿机中完成的。
磨矿机是圆筒形的,筒体内壁衬有衬板,筒体内装有研磨介质。
目前选金厂常用的磨矿机有以下类型:球磨机、棒磨机、砾磨机和自磨机。
分级是选矿厂选前准备及选矿过程中的重要作业。
分级是根据矿粒由于粒度不同在介质中具有不同沉降速度的原理而使矿粒分级成不同粒级的过程。
分级的目的与筛分相似,主要用于对0~2mm 的矿粒进行分级。
在磨矿循环中常进行预先分级和控制分级,以提高磨矿机效率并改善磨矿产品的粒度组成。
(5)浮选浮选也就是泡沫浮选,是依据矿物最外层相异的化学性质与物理性质来选别矿物的选矿法。
在泡沫浮选环节中,矿物浮沉同矿物的密度(矿物的质量与其体积的比值)没有太多关系。
经研究发现矿物对水的亲和力对其可浮性有影响,容易被水湿润的物质难于上浮,而容易附在起泡上上浮的矿物普遍是与水亲和力小的矿物,因此可以得到一个结论,浮选法的基础是矿物被水润湿性的差异。
矿物的可浮性是矿物难浮与易浮的性质。
而浮选法的原理就是利用矿物的可浮性的不同来选别矿物的。
为了达到选矿的目的,可采取增添“浮选药剂”的方法,使矿物的可浮性发生变化,使矿物朝着气泡的能力增强的部位附着,所以,“浮选药剂”的选择也是重要的环节。
浮选环节需要搞好分选前的物品与材料的准备阶段的工作,经磨矿分级的矿石,才能够实现适宜浮选的细度、浓度要求。
另外,“浮选”还包括如下几个基础性作业:添加浮选药剂和调整矿浆:是要形成矿物最外层性质的差异的目的,也就是使矿物最外层的润湿性发生变化,使矿物最外层的的选择性发生变化,使部分矿物粒子可以依附在气饱周围,而部分矿物粒子则不可以依附在气饱周围;搅混至有很多的气泡产生:利用以浮选方法施行矿物分离的主要设备(浮选机)的充气搅拌功能,使矿浆里的气体向四外扩散而产生较多的气泡,或者加快溶解在矿浆中的气体达到微饱而析出;气泡的无机化:矿物粒子朝着气泡有选择性地依附,此是浮选环节中最基础的环节;无机化泡沫层的出现和刮出:无机化气泡从气泡浮选槽底部升至槽内矿浆面产生无机化饱沫层,有用矿物富集至分散在液体中的气泡里,把有用矿物刮出而作为中矿产品。