难处理金矿矿物加工中工艺矿物学的应用

难处理金矿矿物加工中工艺矿物学的应用

许剑生、刘桥迪

紫金矿业集团股份有限公司

摘要：在我国的黄金矿石储量中，有近30%的矿石为难处理金矿，这些金矿的矿物组成与成分十分复杂，在使用常规处理方法进行加工时往往浸出率非常低，这极大的降低了我国黄金矿石的选矿回收率。因此，在工艺矿物学的基础上对难处理金矿石进行成分、嵌布情况、组成等方面的研究是非常必要的。

关键词：难处理金矿；矿物加工；工艺矿物学；应用

1难处理金矿矿石的工艺矿物学分析

1.1矿石成分分析

某矿难处理矿石的主要类型为低硫含碳石英脉型金矿石，通过对矿石进行具体的化学成分分析后可发现，该矿矿石中金品位在42.5g/t，具有着较高的回收价值，在其他伴生金属中银品位为8.3g/t，主要硫化矿物为黄铁矿，均具有一定的回收价值，而硫、铅、铜等伴生金属的品位比较低，因此不具备回收价值，此外矿物中的杂质元素主要有碳、砷两种元素。

1.2矿石组成分析

对于矿石组成情况的分析，使用了Innov-Xa-4000分析仪、X射线衍射仪等相关仪器展开了分析工作，同时也对矿样的物相进行了分析。在矿样中，主要金矿物为自然金，此外还含有少量的闪锌矿、毒砂、黄铜矿以及较多的黄铁矿，非金属矿物主要为石英脉以及少量的碳质矿物。根据具体的组成分析可发现，矿石中石英的含量为59.23%，碳质矿物为8.77%，毒砂为1.06%，黄铁矿为25.51%，闪锌矿为0.13%，其他矿物为5.3%。

1.3矿石嵌布情况分析

在该难处理金矿的矿石中，大部分可见金被包裹在石英晶粒之中，少量可见金分布于石英或其他矿物的裂缝间与晶粒间。同时通过显微镜下观察可发现，矿石中可见金的粒度整体上比较细且变化范围不大，多数可见金的粒度分布在0.01mm~0.03mm左右，有时可见微细包裹体，同时由于大部分细粒度可见金包裹在石英晶粒中，因此损失率会相对较高。此外，利用X射线衍射仪进行分析后可发现，矿样中的可见自然金颗粒中还含有少量的银与铁，其中金的质量分数为94.02%，银的质量分数为4.21%，而铁的质量分数则为1.77%。同时在矿石中，黄铁矿占据了很大一部分，作为矿石中最为主要的金属矿物，其本身也是可见自然金的载体之一。在矿石中，黄铁矿物主要分布于石英矿脉与碳质矿脉之中，主要为半自形与他形晶粒状，有少部分为自形晶粒，从整体上来看晶粒粒度大多较粗且范围变化较小，多数集中在0.1mm~0.47mm之间，此外还有极少量的微细粒黄铁矿晶粒嵌布在其他矿物之中，黄铁矿与毒砂具有较密切的共生关系，而与石英矿脉或其他矿物的共生关系则不够密切。除黄铁矿外与石英外，毒砂同样是矿石中可见自然金的主要载体，从整体上来看毒砂主要为自形与半自形，大多嵌布在脉石矿物中，而在粒度方面，大部分毒砂为中粗粒度，少部分为粗粒度，粒度变化范围在0.05mm~0.26mm之间。以侵染形式分布于脉石矿物中的微细粒毒砂较少。

2影响矿石金浮选回收率的原因分析

在矿石中，由于部分可见自然金与毒砂、黄铁矿等矿物存在密切的伴生关系，其本身为细微包裹体形式，因此想要通过常规的氰化浸出这种回收方式，回收率会比较低，同时由于可见自然金的粒度较，因此很可能会导致磨矿细度过大，使矿浆中难免离子大大增加，从而出现离子与目的矿物在气泡表面形成竞争吸附的情况，不仅会导致浮选效率降低，同时也会是药剂消耗量进一步增加。通过实验研究可发现，在采用氯化浸出的方式回收嵌布于脉石矿物中的可见自然金时，金的回收率会低于50%。同时，由于矿石中的脉石矿物在矿物含量上比较高，因此在矿石细磨浆化后，矿浆的浓度会比较高，这对于浮选金回收率也会产生一定的影响。

3难处理金矿矿物的选矿工艺选择

3.1分阶段磨矿工艺

从矿石中可见自然金的分布情况来看，嵌布于矿物中的可见自然金主要矿物载体为黄铁矿，但仍有少部分的矿物载体为其他矿物，如毒砂、闪锌、黄铜等，由于不同矿物载体的莫氏硬度不同，因此在进行磨矿时无法实现同步解离，需要采取分阶段磨矿工艺，在低硬度矿物载体充分解离后，可对高硬度的载金矿物重新进行磨矿作业，这样可以有效提高回收率，避免高硬度矿物载体得不到充分解离。此外为避免矿浆浓度较高的问题，还可以采取中矿再磨工艺，这样在二次磨矿中，矿浆泥化的程度就会大大降低。

3.2闪速浮选工艺

在分阶段磨矿的过程中，由于矿石中的矿物种类比较多，因此如闪锌矿、银等部分矿物的粒度与品位虽然已经能够达到产品要求，同时也已经实现了单体解离，但仍然无法全部分离出来，进而因比重过大而进入沉砂中，并在磨矿分阶段回路中不断积累与粉碎，最终被粉碎为细泥而被浪费掉，而闪速浮选工艺则可以有效的解决这一问题。利用闪速浮选工艺，可以对高浓度、粗颗粒状态下的沉砂进行浮选，让已解离的有回收价值矿物达到快速上浮，而脉石则由于没有足够时间上浮而沉在槽底，进而实现有回收价值矿物与脉石的有效分离。这样一来，已经实现充分解离的有回收价值矿物能够在矿浆中被有效回收，避免过磨现象的发生，而金的浮选回收率也会因此而得到提高。工艺矿物学在难处理金矿矿物加工中的具体技术应用流程如图1。

4结语

综合分析，本文经过X射线衍射、偏反光显微镜与扫描电镜等方式，对该地区复杂难处理金矿石展开工艺矿物学分析，基于定性-半定量-精确定量等分析矿石成分、矿物结构、矿物形态与分布、金在各矿物下的分布状况。此外，结合矿石工艺矿物学结果，对矿石内金回收的矿物学因素展开论述，同时，选取阶段磨矿阶段选别工艺程序，希望对工艺矿物学在难处理金矿矿物加工中的应用起到帮助性作用。

参考文献

[1]矿物加工工程技术发展和研究[J].吕鹏辉.山西化工.2020(02)

[2]工艺矿物学在矿物加工中的应用分析[J].韩明.世界有色金属.2018(13)