金礦選礦技術(shù)及展望

1、附錄A金礦選礦技術(shù)及展望張漢清（遼寧工程技術(shù)大學(xué)，礦業(yè)學(xué)院，遼寧阜新，123000）摘要：黃金是當(dāng)今社會(huì)不可或缺的金屬資源，人們對(duì)于黃金的需求量也在不斷擴(kuò)大，因此，對(duì)于黃金資源的開采、選別以及選礦技術(shù)的進(jìn)步，都是急需解決的問題。隨著對(duì)金礦資源的不斷開采，高品位、易選別的金礦資源不斷減少，所以我們要著重研究對(duì)于難選金礦技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步。目前大多數(shù)企業(yè)都是采用破碎磨礦重、浮選化學(xué)處理冶煉成品金的工藝流程。本文主要介紹了對(duì)于含砷難選金礦的浮選流程、藥劑并進(jìn)行了展望，簡(jiǎn)要介紹了其他幾種選金工藝，同時(shí)也對(duì)于金礦尾礦的處理利用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。關(guān)鍵詞：含砷金礦選礦；工藝流程；尾礦處理Mineral pro

2、cessing technology and ProspectZhang Hanqing(School of mining, Liaoning Technical University, Fuxin, Liaoning, 123000)Abstract: Gold is essential in today's society of metal resources, people demand for gold also continues to expand. Therefore, for the exploitation of gold resources, and mineral

3、 processing technology progress are urgently needed to solve the problem. With the continuous mining of gold resources, high grade, easy to select other gold resources continue to decrease, so we should focus on research for the gold mining technology innovation and progress. At present, most enterp

4、rises adopt the process of crushing, grinding, heavy, flotation, chemical treatment, smelting and refined gold. Are introduced in this paper for arsenic containing refractory gold flotation flowsheet, reagent and prospected, and gives a brief introduction to several other selection process, and for

5、the treatment of gold tailings using simple introduction.Key words: gold ore dressing; process flow; tailings treatment1.前言 目前所開采的金礦床主要為砂金礦床和脈金礦床兩種。金礦石的含金量從大范圍的說為0150g/t，而常見的砂金含金量為1.040/t，淘洗后得到的砂金產(chǎn)品純度多在70%95%之間。脈金礦含金一般為5克/噸。對(duì)于砂金，國(guó)內(nèi)一般都采用重選法進(jìn)行選礦。而脈金礦主要包括石英脈金礦、含金多金屬礦、黃鐵礦金礦、含有特殊礦物的金礦(如鎢銻金礦)四種1。由于選別技術(shù)和設(shè)備

6、等因素的不足，以及人類社會(huì)對(duì)于黃金資源源源不斷的挖掘開采，造成了目前黃金礦資源存在著品位低下，礦物粒細(xì)且十分分散，同時(shí)含有許多其他金屬資源，使得礦石更加難以選別。以往的選別流程以及對(duì)于藥劑的使用，已經(jīng)不能夠保證金礦良好的選別指標(biāo)。并且隨著不斷的開采，以及對(duì)金礦的利用指標(biāo)不斷提升，這些問題也會(huì)隨之越來越嚴(yán)重，因此，對(duì)于金礦新的選別工藝的研究，新選別藥劑的研制以及對(duì)新的選別設(shè)備的制備都必須重視起來，它們是相互影響、相互制約的，不能重此薄比，任一方面的落后都會(huì)制約到其他方面的發(fā)展2。2 含砷難選金礦浮選的研究進(jìn)展由于對(duì)高品位、易選別金礦的不斷開采，其儲(chǔ)量不斷減少，低品位、難選別的金礦石逐漸成為金礦加

7、工企業(yè)的原礦資源。這些低品位、難選別的礦石中，含砷的硫化物金礦的儲(chǔ)量最大，并且對(duì)于這些含砷的硫化物金礦進(jìn)行處理目前是對(duì)于難選金礦石處理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最好的，因此有越來越多的選礦工作者都在努力研究對(duì)于這種含金礦石的選別。且隨著易處理單一金礦儲(chǔ)量不斷減少，含砷難處理金礦所占比重越來越大。目前對(duì)于含砷硫化物金礦的處理大多是利用浮選法進(jìn)行選別，因此對(duì)含砷難處理金礦石的浮選技術(shù)進(jìn)行總結(jié)歸納和研究顯得越來越重要3-5。浮選藥劑的研發(fā)是含砷金礦分選技術(shù)的重點(diǎn)，近年來高選擇性捕收劑和砷抑制劑的研發(fā)和應(yīng)用取得了較多進(jìn)展，浮選工藝研究也取得了創(chuàng)新性成果，而新型捕收劑及砷抑制劑的研究應(yīng)用和浮選聯(lián)合工藝開發(fā)是未來含砷難處

8、理金礦研究的主要方向。含砷金礦石處理的難點(diǎn)在于金礦物與含砷礦物（主要是毒砂）以及黃鐵礦密切共生，金以微細(xì)粒狀分布，常被包裹在毒砂和黃鐵礦中，或存在于其單個(gè)晶體之間，造成金的選別難度增大，同時(shí)金精礦中含砷量高，金的回收率低，也不利于后續(xù)的冶金工作5。目前，浮選法是對(duì)含砷金礦進(jìn)行預(yù)處理的有效方法之一，浮選含砷金礦的目的是將砷與金分離，從而實(shí)現(xiàn)金的回收。2 .1 含砷金礦浮選藥劑研究進(jìn)展浮選藥劑研究的重點(diǎn)是低成本、高效率及小毒性混合藥劑的開發(fā)，到目前為止，浮選藥劑的研究工作取得了較多成果。2.1.1高選擇性捕收劑目前金礦選別流程中所用到的選金捕收劑主要有甲酚黑藥、羥肟酸鈉、乙基黃藥、丁基黃藥、異戊基

9、黃藥和油酸等。隨著性質(zhì)單一、易浮選金礦石的減少，礦物組成復(fù)雜的難選金礦石成為主要的金礦資源。對(duì)于這類礦石的浮選，單一藥劑制度很難取得理想指標(biāo)，為此越來越多的選礦工作者根據(jù)現(xiàn)有藥劑的性能，著力于混合用藥和開發(fā)新藥劑來解決現(xiàn)有難題6。2.1.2 砷的抑制劑在含砷金礦浮選中，往往使用抑制劑來提高礦物的親水性或阻止礦物與捕收劑的作用，使其可浮性受到抑制，以此實(shí)現(xiàn)砷與金的浮選分離，從而實(shí)現(xiàn)金的回收。砷的抑制劑主要有石灰組合型、氧化劑型、碳酸鹽型、硫氧化合物類和有機(jī)抑制劑5種類型。（1）石灰組合型抑制劑。由于毒砂和硫化金礦物的選別流程中的臨界PH值點(diǎn)不同，所以石灰不但可作為堿性PH 調(diào)整劑，又可以用來促進(jìn)

10、礦物表面溶解或氧化。有些研究人員發(fā)現(xiàn)如果將石灰與銨鹽(如硝酸銨、氯化銨)混合加入到礦漿中時(shí)，銨鹽會(huì)保護(hù)黃鐵礦的反應(yīng)不會(huì)遭到不受抑制，與此同時(shí)毒砂卻由于石灰的抑制，失去了其原有的可浮性7。如果將毒砂溶解在石灰與Na2SO3的混合溶劑中時(shí)，Na2SO3會(huì)抑制石灰在溶劑中的溶解，但是硫化金礦物卻能夠繼續(xù)維持為浮游狀態(tài)，這樣就會(huì)提供良好的浮選環(huán)境，能更好的保證浮選工序的良好進(jìn)行。（2）氧化劑型抑制劑。針對(duì)浮選過程中毒砂易氧化的特點(diǎn)，可以通過對(duì)礦漿進(jìn)行充氧攪拌或加入氧化劑達(dá)到有效抑制毒砂可浮性的效果。通常使用的氧化劑種類有很多，比如漂白粉、高錳酸鉀、雙氧水、重鉻酸鉀、K2S2O8、次氯酸鈉等。有研究人員

11、發(fā)現(xiàn)，使用高錳酸鉀作為金礦浮選的氧化劑，在酸性條件的毒砂和黃鐵礦混合精礦中加入十二烷基磺酸鈉，就能夠從中很好的浮選出金礦8。（3）碳酸鹽型抑制劑。方法原理：碳酸鹽（主要是Na2CO3和ZnCO3）對(duì)黃鐵礦等硫化礦物表面的氧化物有一定的清洗作用，從而活化黃鐵礦等硫化礦物，使硫化礦物與砷礦物的可浮性差異增大，提高分離效果。研究發(fā)現(xiàn)，Na2CO3和ZnCO3的配比對(duì)浮選效果沒有影響；Na2CO3和漂白粉聯(lián)合使用時(shí)，可強(qiáng)化對(duì)毒砂的抑制，通過適當(dāng)控制藥劑的加入順序可以改善黃鐵礦的浮選效果9。（4）硫氧化合物類抑制劑。硫氧化合物作為砷抑制劑已經(jīng)有長(zhǎng)期的實(shí)踐，主要有Na2SO3、硫代硫酸鹽、Na2S 和K2

12、S2O8 等。其中，Na2SO3 是比較常用的無機(jī)調(diào)整劑，具有價(jià)廉且有效的特點(diǎn)；K2S2O8 抑制劑選擇性較強(qiáng)，且分離浮選不受氧化時(shí)間的影響10。（5）對(duì)于有機(jī)抑制劑的研制。由于有機(jī)藥劑成本低廉并且對(duì)環(huán)境造成的污染程度很小，所以有越來越多的研究人員都把目光放在了利用有機(jī)抑制劑來參加金礦的浮選流程，希望能夠有良好的效果。同時(shí)也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金礦的浮選流程中同時(shí)加入有機(jī)和無機(jī)抑制劑時(shí)，浮選效果十分不錯(cuò)11。2.2 含砷金礦浮選工藝研究進(jìn)展常規(guī)浮選工藝對(duì)砷的抑制效果不理想，然而新科技和新工藝的應(yīng)用有效提高了含砷難處理金礦的浮選效率。我國(guó)在含砷金礦浮選流程的研究上成果令人欣慰，尤其是在工藝流程的研制和

13、浮選流程的創(chuàng)新具有良好的成果：比如通過電位來對(duì)含砷硫化金礦的浮選的控制上，用氮?dú)馓娲諝鈦砭_調(diào)控礦漿中的電位情況，從而有效的控制了砷元素對(duì)浮選效果的影響；另外也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)將空氣混入碳酸鈉介質(zhì)中也能夠顯著提高含砷黃鐵礦的可浮性，也可以對(duì)浮選起到良好效果12。2.3 含砷金礦浮選技術(shù)研究展望由于砷和金的特殊物理化學(xué)性質(zhì)，兩種金屬時(shí)常是同時(shí)出現(xiàn)在礦石中，同時(shí)由于砷的存在也使得在金礦的選別流程選礦中產(chǎn)生了不好的因素，而對(duì)含砷硫化物的金礦石的選別流程中，浮選有著舉足輕重的位置，因此就目前來說，提高浮選流程，完善藥劑使用與配比，研制更加有效的有機(jī)或無機(jī)藥劑，或者有機(jī)藥劑和無機(jī)藥劑的混合使用這些都很重要。

14、值得一提的是，如果能夠研制出金礦的高效選擇性捕收劑或者加強(qiáng)砷元素的高效抑制劑也會(huì)對(duì)含砷硫化物金礦和毒砂的選別流程的改進(jìn)起到很大的作用和影響。另一方面，在含砷的金礦浮選流程中，金礦的回收率并不是很高，因此其浮選技術(shù)也有待于進(jìn)一步提高，反過來說，就算是藥劑方面的研制十分成功，進(jìn)步很快，但如果浮選技術(shù)方面無法隨之跟進(jìn)，那么浮選技術(shù)就會(huì)反過去制約到藥劑的發(fā)展，所以說，可以先提升一方面的技術(shù)或者水平，從而能夠帶動(dòng)其他方面的發(fā)展。值得慶幸的是目前浮選工藝的應(yīng)用十分廣泛，這對(duì)浮選工藝的進(jìn)步有著很大的促進(jìn)作用，同時(shí)要注意的是浮選工藝中的藥劑使用問題，我國(guó)也越來越重視難選金礦工藝流程中的抑制劑和捕收劑的研制，更

15、好的藥劑一定會(huì)被慢慢研制出來，對(duì)于含砷金礦的選別也會(huì)越來越先進(jìn)，對(duì)于其中金礦的回收效果也會(huì)越來越顯著13。浮選工藝及聯(lián)合工藝的創(chuàng)新發(fā)展，能夠使含砷金礦的處理過程更高效，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，浮選技術(shù)的創(chuàng)新將會(huì)帶來新的變革。3 其他幾種選金工藝簡(jiǎn)介3.1 金重選設(shè)備重力選礦在黃金選礦中應(yīng)用十分普遍。重選是根據(jù)礦物的密度差來進(jìn)行選別的。據(jù)資料報(bào)道，目前采用重選法回收的黃金產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的12 %15%之間。砂金和脈礦黃金的選別很多都是以重選為主的，尤其是國(guó)外的金礦選別流程中，大概有30%是通過重力選礦的方法來進(jìn)行金礦選別的。在近些年有很多新型的金礦重選設(shè)備出現(xiàn)，如尼爾森選礦機(jī)、法爾肯選礦機(jī)、自動(dòng)搖床

16、、尼克爾瑟跳汰機(jī)等機(jī)器的出現(xiàn)和應(yīng)用都顯示出了良好的情形14。值得一提的就是由加拿大Lee Mar公司生產(chǎn)的由高速旋轉(zhuǎn)的的肋狀圓錐和傳動(dòng)裝置構(gòu)成的尼爾森選礦機(jī)，其主要原理就是利用離心力場(chǎng)中的干涉沉降現(xiàn)象，這款機(jī)器運(yùn)用在生產(chǎn)中顯示出了良好的效果，目前很多國(guó)外的金礦選廠都引進(jìn)了這款機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)。3.2氯化法處理碳質(zhì)金礦石很多礦石難選的原因主要由于碳質(zhì)的吸附特性，另外是由于金以比較活潑的形式細(xì)粒浸染在球形的黃鐵礦中。最近在某些選金廠中采用的氯化法，都與在添加蘇打灰的礦漿中對(duì)礦石進(jìn)行充氣預(yù)處理結(jié)合使用的。氯化法主要是通過鈍化那些具有吸附特性的含碳組分來防止金礦細(xì)粒被吸附，從而能夠良好的防止金礦流逝虧損，

17、除此之外氯化法還可以氧化黃鐵礦，使其分離成微粒，這樣的話，金礦也被很好的從黃鐵礦中分離開，為金礦粒和其他藥劑反應(yīng)提供良好條件，從而使金礦能夠更好的進(jìn)行其他工藝。除了介紹的氯化法之外，也有研究人員提出了兩種化學(xué)氧化法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，其都可以用來處理難選的含金硫化礦石。雖然這兩種工藝都是用硝酸作為氧化劑來進(jìn)行選別，但在選別流程方面卻不盡相同，由于沒有更多的相關(guān)資料，在此沒辦法作更多的敘述15。 3.3 原礦熔燒工藝選含砷金礦根據(jù)某地區(qū)的工廠資料，有種含有砷、銻的包裹型金礦，這種金礦運(yùn)用氰化浸出法進(jìn)行選別后，化驗(yàn)其進(jìn)出率僅為12.65%。為開發(fā)利用該金礦資源，在選礦工藝流程上采用原礦焙燒提金工藝。該工藝

18、經(jīng)實(shí)驗(yàn)，回收率指標(biāo)為86.67%，經(jīng)過多次調(diào)試調(diào)改，回收率由原來的12.65%提高到82%。某金礦石屬含砷、銻微細(xì)微粒包裹型典型難處理金礦石，礦石直接氰化浸出率僅為12.65%，突破了黃金原礦焙燒工藝發(fā)展16。原礦熔燒工藝流程技術(shù)安全，適應(yīng)性強(qiáng)，成本低，并且對(duì)環(huán)境幾乎沒有影響，建廠投資少，工序又十分簡(jiǎn)單，但其回收率很高，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。4.金礦尾礦的處理及利用 我們對(duì)金礦資源不斷汲取的同時(shí)，也不能忘記對(duì)其尾礦資源的充分運(yùn)用，使資源都能得到充分的利用，還能夠更好的對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，這不但符合國(guó)家對(duì)于保護(hù)環(huán)境的倡導(dǎo)，同時(shí)也能夠增加金礦企業(yè)收益，壯大自身，不斷前進(jìn)。目前對(duì)于金礦尾礦的資源利用包

19、括回收和利用兩個(gè)方面。回收就是回收有用的元素，從尾礦中將有用資源回收回來，之后再將回收的資源結(jié)合實(shí)際情況加以運(yùn)用。金礦企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身情況，選擇合適的路線，建立適宜的方案，對(duì)尾礦加以利用。 4.1 尾礦中金、銀的回收目前我國(guó)很多金礦企業(yè)都是采用氫化浸出浮選的選別流程。早期建立的金礦選廠企業(yè)的科學(xué)技術(shù)、加工設(shè)備、浮選設(shè)備都比較落后，破碎程度不夠，藥劑不夠好，浮選流程中效率低，因此金礦的選別后的尾礦中含金量依舊很高，甚至很多金礦顆粒被包裹著沒能被破碎選出，造成金資源的利用程度率底下，造成了金資源的大量浪費(fèi)。其中很多金礦企業(yè)排出的尾礦中，金資源的品位很多都在1 克/噸以上，對(duì)于很多選別技術(shù)更差的小型金

20、礦企業(yè)，每噸金礦尾礦中金的含量甚至能達(dá)到23克，那些難處理的部分金礦石，由于技術(shù)水平的不足，每噸尾礦中的金資源能達(dá)到35克，對(duì)于一些設(shè)備落后，技術(shù)不足，藥劑很差，目光短淺的短期礦廠，其尾礦中的金礦品位還會(huì)更高17。這些早期金礦企業(yè)排放的尾礦的可再利用程度特別大，而且對(duì)于尾礦的再加工提取，省去了采礦成本，破磨的成本也被極大的降低，所以，對(duì)于老舊金礦企業(yè)的尾礦進(jìn)行加工再利用具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。4.2 其他伴生礦物資源的回收地球上大多數(shù)金礦都是以伴生的形式存在的，所以金礦企業(yè)的尾礦中都含有很多其他的礦物資源，但某些企業(yè)為了最大化的盈利，往往對(duì)其他資源礦物都置之不理，只對(duì)金礦進(jìn)行提取，那么對(duì)這種企業(yè)所

21、排放的尾礦進(jìn)行資源再利用，同樣也大大的降低了其采礦、破碎、磨礦的費(fèi)用，隨著這些費(fèi)用的降低，經(jīng)濟(jì)效益也就隨之升高，所以，對(duì)這些尾礦的運(yùn)用顯得更加有價(jià)值。尤其是早期建廠的企業(yè)，其尾礦中其他礦物資源的含量也會(huì)更高。從浮選的角度來對(duì)這些企業(yè)的尾礦進(jìn)行評(píng)估，在對(duì)金礦的浮選工藝流程中，其他的礦物資源也都會(huì)受到不同程度的影響，也會(huì)在金礦資源富集的同時(shí)造成一定量的富集現(xiàn)象，所以對(duì)金礦提取后所排放的尾礦中其他資源的品位一般都會(huì)很高，如果說對(duì)這部分尾礦進(jìn)行回收再提取，那該提取資源的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)就會(huì)很高。根據(jù)資料，某些采用浮選、氫化浸出工藝流程的企業(yè)，其排放的尾礦中含有的有用元素的品位比工業(yè)品位還要高很多，有的企業(yè)

22、甚至達(dá)到了工藝品為的兩倍以上18。舉個(gè)例子，某金礦所排放的尾礦中銅品位>0.3% ，硫品位>8%，鉛品位>1%，鐵品位>10%，再加上采礦、破碎、磨礦所節(jié)省的生產(chǎn)費(fèi)用，該金礦企業(yè)的尾礦中，對(duì)上述元素資源進(jìn)行資源再利用會(huì)有得到很好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也為減輕資源浪費(fèi)的情況做了一份貢獻(xiàn)。5 結(jié)語隨著科技的進(jìn)步，各行各業(yè)都在或緊或慢的進(jìn)行著進(jìn)步和完善，當(dāng)然選金企業(yè)也在進(jìn)步，金礦提取流程的完善，新型設(shè)備的研制和投入生產(chǎn)，輔助藥劑的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。即使目前依舊存在很多金礦提取的難題，但是隨著人類社會(huì)的發(fā)展，科技生產(chǎn)力的提升，存在的難題也將一點(diǎn)點(diǎn)被解決。人類對(duì)金礦資源的利用層次不停升高

23、、對(duì)金礦的選別指標(biāo)越來越高，這也就要求選礦工作者們持續(xù)提升金礦的提取和冶煉技術(shù)，為企業(yè)帶來利益的同時(shí)，滿足人類對(duì)金資源利用的指標(biāo)。但無論是哪一方面取得了突破，都不能忽視了其他的方面，也不能忘記對(duì)于理論的研究以及對(duì)于新型設(shè)備的研制。只有在每個(gè)方面都提升的情況下才能保證選金工藝的不斷進(jìn)步，任何一方面的缺陷都會(huì)制約到科技技術(shù)的進(jìn)步。也不要忘記對(duì)于國(guó)外先進(jìn)的選礦方法及設(shè)備的關(guān)注，吸取經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)金礦的實(shí)景情況加以利用，利用的同時(shí)不要忘記創(chuàng)新，創(chuàng)新才有進(jìn)步。對(duì)于難選金礦，應(yīng)加強(qiáng)特效藥劑的研制，在理論的基礎(chǔ)上，勇于嘗試。我們也不應(yīng)該忘記對(duì)于尾礦的資源再利用以及對(duì)于尾礦的環(huán)保處理，一要做到對(duì)其他礦

24、物資源的回收再利用，二要做到不亂排放，時(shí)刻把環(huán)境放在首位。環(huán)境才是最寶貴的資源，以破壞環(huán)境換來的經(jīng)濟(jì)效益，再絢麗也只是幻影而已。參考文獻(xiàn)1聶樹人,索有瑞.難選冶金礦石浸金M.北京:地質(zhì)出版社,1997.2Brierley J A, Brierley C L.Present and future commercial applications o f biohy drometallurg y J .Hy drometallurgy , 2001, 59 :233 -239 .3Rojas-Chapana J A, Tributsch H .Biochemistry of sulfur extraction in bio-corrosion of py rite by thiobacillus fer