工艺矿物学在难处理金矿矿物加工中的应用

工艺矿物学在难处理金矿矿物加工中的应用

丰林生

洛阳坤宇矿业有限公司  河南省洛阳市  471000

摘  要 ：难处理金矿一般是指富含砷、碳等杂质矿物的金矿石，这些矿石由于氰化浸出率普遍在 80% 以下，因此在矿物加工过程中不用常规方法进行处理，而通过工艺矿物学研究则可以确定这些难处理金矿矿物的有效加工处理方法，保证难处理金矿回收率。本文对某矿的难处理金矿石进行了多方面的分析，并在此基础上对合适的加工处理工艺进行了选择。

关键词 ：工艺矿物学 ；难处理金矿 ；矿物加工

难处理金矿是相较于易处理金矿而言，指的是选冶回收率偏低、开发成本过高、经济效益差、技术层面存在难度以及选冶过程不符合环保要求的金矿，此类金矿占所有金矿的 60% 以上。目前，金矿资源经过长期的开采挖掘，易处理金矿资源已经越来越少，而金目前的市场需求量仍持续扩大，未来难处理金矿将成为黄金的主要来源，因此有必要对难处理金矿矿物进行科学分析，了解其成分构成以及性质特征，从而选择恰当地处理工艺，解决难处理金矿矿物选冶问题，实现对难处理金矿矿物的充分利用。

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-X a-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.影响难处理金矿选冶的因素分析

2.1 矿物物质组成

利用显微镜以及电子探针之类的设备明确金矿矿物中各类物质，同时对矿样进行分析，明确矿样中金品位与银品位，同时确定铜、碳、铁等物质的含量。由于不同物质对金矿矿物氰化浸出的影响不同，因此针对矿物物质组成不同的难处理金矿，需要采用不同的选冶方法，这直接决定了金矿矿物氰化浸出效率，因此明确矿物组成以及具体含量极为关键。

2.2 矿物粒度与形状

金矿矿物粒度与形状也是影响浸出效率以及浸出效果的重要因素，关于金矿矿物粒度主要分为五个档次，其中粒度在500μm 以上为非常粗 ；粒度在 200μm~500μm 之间为粗粒度 ；粒度在 20μm~200μm 为中等粒度 ；粒度在 2μm~20μm 为细粒度 ；粒度在 0.1μm~2μm 为非常细粒。通常难处理金矿矿物粒度不超过 10μm，即主要为细粒或者非常细粒，矿物需要经过细磨处理后含金矿物才能暴露，若金矿矿物为超显微金，则需要观察分析承载金矿物物质的粒度，从而确定磨矿细度 。小于 10μm 的金矿物为超显微金或不可见金，研究这部分金矿物对于金的选冶十分重要，由于粒度较小，一般要通过电子探针等一些微束分析设备来确定。这种微细粒的金矿物主要以亚显微粒子出现在硫化物里( 例如黄铁矿、砷黄铁矿、白铁矿等 ) ，这些硫化矿物在氰化溶液里通常不溶解，也不可渗透，使得金难于直接浸出，一般浸出前需对矿石进行焙烧预处理。

2.3 脉石矿物性质

研究脉石矿物主要应该注意以下几点 ：其一是脉石矿物的硬度及其与金属硫化物的嵌布关系 ；其二是有害矿物的种类、含量、嵌布特征、解离特性，这些矿物一般比较难于细磨，也难于过滤和沉淀，会影响金的浸出 ；其三是如果存在碳酸盐矿物，必须查清其种类与含量，因为碳酸根比较耗费酸液，也会阻碍氰化浸出。

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。

结语

总而言之，通过工艺矿物学的研究，能够确定矿物组成情况、具体含量、成分、粒度，进而对选矿工作进行有效的指导，并明确影响矿石浮选回收率，从而找到合适的选矿加工处理工艺，对难处理金矿石进行有效的加工处理，提高金回收率。

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