安徽某銻金礦選礦工藝試驗

曹靜王宇

(銅冠有色金屬(池州)有限責任公司)

銻礦石的自然類型有氧化礦石、混合礦石和原生礦石3種，其標準按銻氧化率劃分為氧化礦石大于50%，混合礦石30% ～50%，原生礦石小于30%。銻礦石的工業類型，根據我國銻礦床物質成分特點，有以銻為主的單一礦床，更多的是多組分共伴生礦床，有的銻與金、汞、鎢等共伴生。故銻礦石工業類型有單一銻、銻金、銻汞、銻金鎢、銻鎢等類型［1］。

安徽某銻金礦礦區位于揚子地臺下揚子臺坳沿江拱斷褶帶七都復背斜三崗尖背斜北翼，葛公斷裂以西。以燕山晚期花崗斑巖為主，其為全晶質斑塊結構、塊狀構造，斑晶主要由正長石、石英、黑云母等組成，基質為細晶質之長石、石英等。礦床有3個較大礦體和8個小礦體，還有一些厚度小于1 m的平行礦體，3個較大規模的礦體編號為Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#。其中銻品位變化為0.7%～34.34%，平均品位為4.19%～4.85%;金品位變化為0.87～2.34 g/t，平均品位為1.3 g/t。為綜合利用該資源，對礦石進行相關的試驗研究，將主要通過浮選方法回收有用礦物。

1 礦石性質

礦石主要化學成分分析結果見表1，銻礦礦物含量見表2。

表1 礦石主要化學成分分析結果 %

表2 銻礦礦物含量 %

礦石中主要有用礦物除銻礦外，還有嵌布于黃鐵礦和毒砂中的金。

銻礦石為致密塊狀、浸染狀、細脈浸染狀和角礫狀構造，他形粒狀結構、雙晶結構，局部可見針柱狀結構，粒度為 0.01 ～2.00 mm，最大可達 5.00 mm。輝銻礦呈他形不等粒集合體，構成致密塊狀礦石的主體;在角礫狀構造中，為脈石角礫的充填膠結物;在浸染狀或細脈礦石中，輝銻礦則呈星散狀分布或沿巖石裂隙充填，構成浸染狀或網脈狀構造;輝銻礦細脈有時切穿石英細脈或賦存于石英細脈內。硫銻鉛礦呈他形微粒狀嵌布于輝銻礦間或呈輝銻礦的包裹體。致密塊狀礦石的品位較富，含銻品位大于5%，而浸染狀或細脈狀的品位均小于5%。黃鐵礦的粒度為0.05～0.20 mm，散布于脈石中或與輝銻礦共生。

金主要分布于黃鐵礦中，為微細顆粒，顯微鏡和肉眼均無法見到。由質子探針分析可知，金在黃鐵礦中呈浸染分布，以極細的包裹體形式存在，部分存在于毒砂中。脈石礦物主要有石英、白云石、長石，含少量黑云母、綠泥石、方解石等。

2 選礦技術分析

根據礦石化學成分分析及礦物分析可知該礦屬銻金礦，銻與金都具有回收價值，銻主要以輝銻礦形式存在，金主要分布于黃鐵礦及砷黃鐵礦中［2-3］。

銻礦床中，由于毒砂的浮選特性與輝銻礦相似，因此毒砂常被選入銻精礦中，造成銻精礦中含砷過高，使得冶煉產品質量下降并污染大氣和水源，影響環境生態［4-5］。因此，對含砷銻礦石進行試驗研究，降低銻精礦中的含砷量，無論從環境保護，還是提高選冶生產效益，都十分重要。為實現銻砷分離，并使金富集于含砷黃鐵礦精礦中，可供選擇的選礦方案有優先浮選流程和混合浮選流程。優先浮選流程有2種工藝方案:一是優先選銻抑金砷;二是浮金砷抑銻?；旌细∵x流程是將銻、金砷作為混合精礦產出，再進行銻與金砷的分離［6］。

3 選礦方案的確定

3.1 優先浮選

3.1.1 優先選銻

以硝酸鉛為銻礦活化劑，硫酸調節 pH值至5，丁銨黑藥作捕收劑，松油作起泡劑，經1次粗選1次掃選，獲得銻粗精礦與銻中礦;浮選尾礦用碳酸鈉調整pH值為6～7，采用丁基黃藥捕收與松油起泡浮選金砷黃鐵礦［7］。試驗流程及藥劑制度見圖1，試驗結果見表3。

圖1 優先選銻試驗流程

表3 優先選銻試驗結果

由表3可知，銻粗精礦和銻中礦合計回收銻達96.58%，很好的實現了銻的回收。同時，金在尾礦中有80%以上的回收率，通過富集黃鐵礦能有效回收金。

3.1.2 優先選金砷

由于輝銻礦在弱酸性介質中的可浮性好，在堿性介質中受到抑制。因此，浮金砷抑銻方案即通過在磨機中加入氫氧化鈉，調節pH=8～9，使輝銻礦受到抑制，然后在浮選槽中加硫酸銅活化黃鐵礦和毒砂，采用黃藥捕收與松油起泡浮出黃鐵礦和毒砂［8］。浮選尾礦再以硫酸調漿，加硝酸鉛活化輝銻礦，再以丁銨黑藥為捕收劑浮出輝銻礦，經1次粗選1次掃選，得到金砷黃鐵礦粗精礦;尾礦經1次粗選1次掃選，選出輝銻礦粗精礦。優先選金砷試驗流程及藥劑制度見圖2，試驗結果見表4。

表4 優先選金砷試驗結果

由表4可知，優先選金砷流程由于無法有效抑制銻礦，造成銻大量損失于金砷粗精礦中，影響了銻礦的回收率。

3.2 混合浮選

圖2 優先選金砷試驗流程

混合浮選流程采用2次粗選，2種活化劑銅離子和鉛離子依次分開添加，有利于充分發揮活化劑的作用降低鉛離子用量，提高銻金砷的回收率［9］。分2次選別，礦漿中捕收劑濃度相對較低，避免了礦泥的干擾?；旌暇V再用碳酸鈉－硫化鈉法抑銻浮金砷進行分離?；旌细∵x流程及藥劑制度見圖3，試驗結果見表5。

圖3 混合浮選試驗流程

由表5可知，銻、金總體回收率良好，但銻、金無法有效分離，致使混合粗精礦經過2次精選后，銻粗精礦只獲得銻回收率為4.11%。

3.3 試驗方案的確定

通過上述試驗方案可知，無論是優先浮選金砷還是混合浮選—精礦再分離，都無法獲得滿意的指標，其原因主要在于輝銻礦無法被有效抑制，造成輝銻礦回收率降低;綜合比較采用優先浮選輝銻礦，尾礦再選金砷的流程可以實現銻與金的有效回收，并能有效控制銻精礦的含砷，所以采用優先浮選輝銻礦的工藝流程。

表5 混合浮選試驗結果

4 優先浮選輝銻礦條件試驗

4.1 磨礦細度試驗

考察不同磨礦細度(－74 μm含量)對浮選指標的影響，試驗結果見圖4。

圖4 磨礦細度試驗結果

由圖4可見，隨著磨礦細度的提高，銻粗精礦與金砷粗精礦的品位變化不大，但二者回收率均有升高的趨勢，當磨礦細度超過－74 μm 80%時，金砷粗精礦回收率有所下降;綜合分析，選擇磨礦細度－74 μm 80%為宜。

4.2 活化劑試驗

4.2.1 選銻活化劑種類與用量試驗

確定磨礦細度為－74 μm 80%后，進行選銻活化劑種類與用量試驗，試驗選擇硝酸鉛和硫酸銅為活化劑，經1次粗選1次掃選，試驗結果見圖5。

由圖5可見，以硝酸鉛作為活化劑無論是品位還是回收率，都較硫酸銅為優，且適宜用量為200 g/t。

4.2.2 選金砷活化劑用量試驗

由于黃鐵礦是金的主要載體，砷主要呈類質同象替代黃鐵礦中部分硫，所以對金的回收主要通過富集黃鐵礦、砷黃鐵礦來實現。試驗以選銻尾礦為原礦，用硫酸銅為活化劑，丁基黃藥為捕收劑，進行金砷活化劑用量試驗，經1次粗選，試驗結果見圖6。

圖5 選銻活化劑試驗結果

圖6 選金活化劑試驗結果

由圖6可見，隨著硫酸銅用量的增加，精礦金品位與回收率降低，故硫酸銅用量100 g/t時為宜。

4.3 捕收劑試驗

4.3.1 選銻捕收劑種類與用量試驗

在磨礦細度為 －74 μm 80%、硝酸鉛用量為200 g/t，以丁銨黑藥、乙硫氮、丁基黃藥為捕收劑，調整藥劑用量在pH值為5時進行1次粗選、1次掃選流程試驗，試驗結果見圖7。

圖7 選銻捕收劑試驗結果

由圖7可見，由于丁基黃藥在酸性介質中易分解，影響捕收效果，其獲得的品位與回收率均差于丁銨黑藥和乙硫氮;用乙硫氮為捕收劑雖然獲得的精礦品位較高，但回收率稍低;綜合比較以丁銨黑藥為捕收劑效果最優且適宜用量為80 g/t。

4.3.2 選金砷捕收劑用量試驗

以選銻尾礦為原礦，硫酸銅用量為100 g/t，pH值為6～7，丁基黃藥為捕收劑，采用1次粗選流程進行捕收劑用量試驗，試驗結果見圖8。

圖8 選金捕收劑試驗結果

由圖8可見，隨著丁基黃藥用量的增加，粗精礦金品位下降明顯，故丁基黃藥適宜用量為60 g/t。

4.4 pH值條件試驗

在磨礦細度為 －74 μm 80%、硝酸鉛用量為200 g/t、丁銨黑藥用量為80 g/t的條件下，以硫酸調節pH值，進行pH值條件試驗，試驗結果見圖9。

圖9 不同pH值試驗結果

由圖9可見，隨著pH值升高，銻的回收率及品位均有所降低，因此最佳pH值為5。

4.5 閉路試驗流程

在開路條件試驗的基礎上，采用最合理的藥劑制度與各項指標進行閉路流程試驗。閉路試驗流程見圖10，試驗結果見表6。

表6 優先選銻閉路試驗結果

由表6可知，銻精礦品位達到63.38%，銻回收率為95.54%，含砷低于0.6%，符合銻精礦一級品要求;金品位為6.87g/t，金回收率為70.26%;試驗效果與礦石分析結果及試驗方案論證結果相一致。

圖10 優先選銻閉路試驗流程

5 結語

(1)安徽某銻金礦屬于銻砷金礦石，礦石嵌布關系較復雜，有用礦物的充分單體解離不僅影響回收，更影響銻精礦的砷含量。當磨礦細度為－74 μm 80%時，能獲得很好的回收，并有效降低了銻精礦中砷的含量。

(2)選擇優先浮選銻礦的方案，符合礦石中礦物的可浮性，有效降低了其他方案造成的銻損失，同時選擇對黃鐵礦捕收能力弱的丁銨黑藥為捕收劑，也有效降低了銻精礦的含砷量。

(3)優先浮選銻礦閉路試驗結果表明，以該工藝流程與藥劑制度，銻礦可以獲得理想的工業生產指標;金精礦中含砷由礦石化學性質所決定，無法通過選礦手段降低。

［1］ 張國林，姚金炎，谷相平，等.中國銻礦床類型及時空分布規律［J］.礦產與地質，1998(5):20-24.

［2］ 楊 林，張錦仙，簡 勝，等.國外某金銻礦選礦試驗研究［J］.礦冶工程，2013，33(3):80-82.

［3］ 汪衛紅.銻礦選礦工藝研究［J］.低碳世界，2013(7):85-86.

［4］ 胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦［M］.北京:冶金工業出版社，1987.

［5］ 郭振勛.銻礦石選礦工藝［J］.國外金屬礦選礦，1983(6):23-25.

［6］ 孫曉華，吳天嬌，王勇海，等.青海某難選金銻礦石綜合回收選礦試驗研究［J］.礦產綜合利用，2011(5):19-23.

［7］ 孫 陽，王紅梅，李素瑋，等.陜西商南某銻礦選礦試驗研究［J］.礦產綜合利用，2009(4):11-13.

［8］ 王文凡.龍山金銻礦部分優先—混合浮選新工藝的研究與應用［J］.黃金，2005，26(1):37-40.

［9］ 張澤強.多金屬硫化銻礦的綜合回收［J］.有色金屬:選礦部分，2003(1):3-5.