金矿选矿技术及展望

1、附录A金矿选矿技术及展望张汉清（辽宁工程技术大学，矿业学院，辽宁阜新，123000）摘要：黄金是当今社会不可或缺的金属资源，人们对于黄金的需求量也在不断扩大，因此，对于黄金资源的开采、选别以及选矿技术的进步，都是急需解决的问题。随着对金矿资源的不断开采，高品位、易选别的金矿资源不断减少，所以我们要着重研究对于难选金矿技术的创新和进步。目前大多数企业都是采用破碎磨矿重、浮选化学处理冶炼成品金的工艺流程。本文主要介绍了对于含砷难选金矿的浮选流程、药剂并进行了展望，简要介绍了其他几种选金工艺，同时也对于金矿尾矿的处理利用进行了简单的介绍。关键词：含砷金矿选矿；工艺流程；尾矿处理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 目前所开采的金矿床主要为砂金矿床和脉金矿床两种。金矿石的含金量从大范围的说为0150g/t，而常见的砂金含金量为1.040/t，淘洗后得到的砂金产品纯度多在70%95%之间。脉金矿含金一般为5克/吨。对于砂金，国内一般都采用重选法进行选矿。而脉金矿主要包括石英脉金矿、含金多金属矿、黄铁矿金矿、含有特殊矿物的金矿(如钨锑金矿)四种1。由于选别技术和设备

6、等因素的不足，以及人类社会对于黄金资源源源不断的挖掘开采，造成了目前黄金矿资源存在着品位低下，矿物粒细且十分分散，同时含有许多其他金属资源，使得矿石更加难以选别。以往的选别流程以及对于药剂的使用，已经不能够保证金矿良好的选别指标。并且随着不断的开采，以及对金矿的利用指标不断提升，这些问题也会随之越来越严重，因此，对于金矿新的选别工艺的研究，新选别药剂的研制以及对新的选别设备的制备都必须重视起来，它们是相互影响、相互制约的，不能重此薄比，任一方面的落后都会制约到其他方面的发展2。2 含砷难选金矿浮选的研究进展由于对高品位、易选别金矿的不断开采，其储量不断减少，低品位、难选别的金矿石逐渐成为金矿加

7、工企业的原矿资源。这些低品位、难选别的矿石中，含砷的硫化物金矿的储量最大，并且对于这些含砷的硫化物金矿进行处理目前是对于难选金矿石处理的经济指标最好的，因此有越来越多的选矿工作者都在努力研究对于这种含金矿石的选别。且随着易处理单一金矿储量不断减少，含砷难处理金矿所占比重越来越大。目前对于含砷硫化物金矿的处理大多是利用浮选法进行选别，因此对含砷难处理金矿石的浮选技术进行总结归纳和研究显得越来越重要3-5。浮选药剂的研发是含砷金矿分选技术的重点，近年来高选择性捕收剂和砷抑制剂的研发和应用取得了较多进展，浮选工艺研究也取得了创新性成果，而新型捕收剂及砷抑制剂的研究应用和浮选联合工艺开发是未来含砷难处

8、理金矿研究的主要方向。含砷金矿石处理的难点在于金矿物与含砷矿物（主要是毒砂）以及黄铁矿密切共生，金以微细粒状分布，常被包裹在毒砂和黄铁矿中，或存在于其单个晶体之间，造成金的选别难度增大，同时金精矿中含砷量高，金的回收率低，也不利于后续的冶金工作5。目前，浮选法是对含砷金矿进行预处理的有效方法之一，浮选含砷金矿的目的是将砷与金分离，从而实现金的回收。2 .1 含砷金矿浮选药剂研究进展浮选药剂研究的重点是低成本、高效率及小毒性混合药剂的开发，到目前为止，浮选药剂的研究工作取得了较多成果。2.1.1高选择性捕收剂目前金矿选别流程中所用到的选金捕收剂主要有甲酚黑药、羟肟酸钠、乙基黄药、丁基黄药、异戊基

9、黄药和油酸等。随着性质单一、易浮选金矿石的减少，矿物组成复杂的难选金矿石成为主要的金矿资源。对于这类矿石的浮选，单一药剂制度很难取得理想指标，为此越来越多的选矿工作者根据现有药剂的性能，着力于混合用药和开发新药剂来解决现有难题6。2.1.2 砷的抑制剂在含砷金矿浮选中，往往使用抑制剂来提高矿物的亲水性或阻止矿物与捕收剂的作用，使其可浮性受到抑制，以此实现砷与金的浮选分离，从而实现金的回收。砷的抑制剂主要有石灰组合型、氧化剂型、碳酸盐型、硫氧化合物类和有机抑制剂5种类型。（1）石灰组合型抑制剂。由于毒砂和硫化金矿物的选别流程中的临界PH值点不同，所以石灰不但可作为碱性PH 调整剂，又可以用来促进

10、矿物表面溶解或氧化。有些研究人员发现如果将石灰与铵盐(如硝酸铵、氯化铵)混合加入到矿浆中时，铵盐会保护黄铁矿的反应不会遭到不受抑制，与此同时毒砂却由于石灰的抑制，失去了其原有的可浮性7。如果将毒砂溶解在石灰与Na2SO3的混合溶剂中时，Na2SO3会抑制石灰在溶剂中的溶解，但是硫化金矿物却能够继续维持为浮游状态，这样就会提供良好的浮选环境，能更好的保证浮选工序的良好进行。（2）氧化剂型抑制剂。针对浮选过程中毒砂易氧化的特点，可以通过对矿浆进行充氧搅拌或加入氧化剂达到有效抑制毒砂可浮性的效果。通常使用的氧化剂种类有很多，比如漂白粉、高锰酸钾、双氧水、重铬酸钾、K2S2O8、次氯酸钠等。有研究人员

11、发现，使用高锰酸钾作为金矿浮选的氧化剂，在酸性条件的毒砂和黄铁矿混合精矿中加入十二烷基磺酸钠，就能够从中很好的浮选出金矿8。（3）碳酸盐型抑制剂。方法原理：碳酸盐（主要是Na2CO3和ZnCO3）对黄铁矿等硫化矿物表面的氧化物有一定的清洗作用，从而活化黄铁矿等硫化矿物，使硫化矿物与砷矿物的可浮性差异增大，提高分离效果。研究发现，Na2CO3和ZnCO3的配比对浮选效果没有影响；Na2CO3和漂白粉联合使用时，可强化对毒砂的抑制，通过适当控制药剂的加入顺序可以改善黄铁矿的浮选效果9。（4）硫氧化合物类抑制剂。硫氧化合物作为砷抑制剂已经有长期的实践，主要有Na2SO3、硫代硫酸盐、Na2S 和K2

12、S2O8 等。其中，Na2SO3 是比较常用的无机调整剂，具有价廉且有效的特点；K2S2O8 抑制剂选择性较强，且分离浮选不受氧化时间的影响10。（5）对于有机抑制剂的研制。由于有机药剂成本低廉并且对环境造成的污染程度很小，所以有越来越多的研究人员都把目光放在了利用有机抑制剂来参加金矿的浮选流程，希望能够有良好的效果。同时也有学者发现，当金矿的浮选流程中同时加入有机和无机抑制剂时，浮选效果十分不错11。2.2 含砷金矿浮选工艺研究进展常规浮选工艺对砷的抑制效果不理想，然而新科技和新工艺的应用有效提高了含砷难处理金矿的浮选效率。我国在含砷金矿浮选流程的研究上成果令人欣慰，尤其是在工艺流程的研制和

13、浮选流程的创新具有良好的成果：比如通过电位来对含砷硫化金矿的浮选的控制上，用氮气替代空气来精确调控矿浆中的电位情况，从而有效的控制了砷元素对浮选效果的影响；另外也有学者发现将空气混入碳酸钠介质中也能够显著提高含砷黄铁矿的可浮性，也可以对浮选起到良好效果12。2.3 含砷金矿浮选技术研究展望由于砷和金的特殊物理化学性质，两种金属时常是同时出现在矿石中，同时由于砷的存在也使得在金矿的选别流程选矿中产生了不好的因素，而对含砷硫化物的金矿石的选别流程中，浮选有着举足轻重的位置，因此就目前来说，提高浮选流程，完善药剂使用与配比，研制更加有效的有机或无机药剂，或者有机药剂和无机药剂的混合使用这些都很重要。

14、值得一提的是，如果能够研制出金矿的高效选择性捕收剂或者加强砷元素的高效抑制剂也会对含砷硫化物金矿和毒砂的选别流程的改进起到很大的作用和影响。另一方面，在含砷的金矿浮选流程中，金矿的回收率并不是很高，因此其浮选技术也有待于进一步提高，反过来说，就算是药剂方面的研制十分成功，进步很快，但如果浮选技术方面无法随之跟进，那么浮选技术就会反过去制约到药剂的发展，所以说，可以先提升一方面的技术或者水平，从而能够带动其他方面的发展。值得庆幸的是目前浮选工艺的应用十分广泛，这对浮选工艺的进步有着很大的促进作用，同时要注意的是浮选工艺中的药剂使用问题，我国也越来越重视难选金矿工艺流程中的抑制剂和捕收剂的研制，更

15、好的药剂一定会被慢慢研制出来，对于含砷金矿的选别也会越来越先进，对于其中金矿的回收效果也会越来越显著13。浮选工艺及联合工艺的创新发展，能够使含砷金矿的处理过程更高效，结合先进的科学技术，浮选技术的创新将会带来新的变革。3 其他几种选金工艺简介3.1 金重选设备重力选矿在黄金选矿中应用十分普遍。重选是根据矿物的密度差来进行选别的。据资料报道，目前采用重选法回收的黄金产量占全球产量的12 %15%之间。砂金和脉矿黄金的选别很多都是以重选为主的，尤其是国外的金矿选别流程中，大概有30%是通过重力选矿的方法来进行金矿选别的。在近些年有很多新型的金矿重选设备出现，如尼尔森选矿机、法尔肯选矿机、自动摇床

16、、尼克尔瑟跳汰机等机器的出现和应用都显示出了良好的情形14。值得一提的就是由加拿大Lee Mar公司生产的由高速旋转的的肋状圆锥和传动装置构成的尼尔森选矿机，其主要原理就是利用离心力场中的干涉沉降现象，这款机器运用在生产中显示出了良好的效果，目前很多国外的金矿选厂都引进了这款机器进行生产。3.2氯化法处理碳质金矿石很多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。氯化法主要是通过钝化那些具有吸附特性的含碳组分来防止金矿细粒被吸附，从而能够良好的防止金矿流逝亏损，

17、除此之外氯化法还可以氧化黄铁矿，使其分离成微粒，这样的话，金矿也被很好的从黄铁矿中分离开，为金矿粒和其他药剂反应提供良好条件，从而使金矿能够更好的进行其他工艺。除了介绍的氯化法之外，也有研究人员提出了两种化学氧化法，根据实验，其都可以用来处理难选的含金硫化矿石。虽然这两种工艺都是用硝酸作为氧化剂来进行选别，但在选别流程方面却不尽相同，由于没有更多的相关资料，在此没办法作更多的叙述15。 3.3 原矿熔烧工艺选含砷金矿根据某地区的工厂资料，有种含有砷、锑的包裹型金矿，这种金矿运用氰化浸出法进行选别后，化验其进出率仅为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

18、经实验，回收率指标为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16。原矿熔烧工艺流程技术安全，适应性强，成本低，并且对环境几乎没有影响，建厂投资少，工序又十分简单，但其回收率很高，具有良好的经济技术指标。4.金矿尾矿的处理及利用 我们对金矿资源不断汲取的同时，也不能忘记对其尾矿资源的充分运用，使资源都能得到充分的利用，还能够更好的对环境进行保护，这不但符合国家对于保护环境的倡导，同时也能够增加金矿企业收益，壮大自身，不断前进。目前对于金矿尾矿的资源利用包

19、括回收和利用两个方面。回收就是回收有用的元素，从尾矿中将有用资源回收回来，之后再将回收的资源结合实际情况加以运用。金矿企业应结合自身情况，选择合适的路线，建立适宜的方案，对尾矿加以利用。 4.1 尾矿中金、银的回收目前我国很多金矿企业都是采用氢化浸出浮选的选别流程。早期建立的金矿选厂企业的科学技术、加工设备、浮选设备都比较落后，破碎程度不够，药剂不够好，浮选流程中效率低，因此金矿的选别后的尾矿中含金量依旧很高，甚至很多金矿颗粒被包裹着没能被破碎选出，造成金资源的利用程度率底下，造成了金资源的大量浪费。其中很多金矿企业排出的尾矿中，金资源的品位很多都在1 克/吨以上，对于很多选别技术更差的小型金

20、矿企业，每吨金矿尾矿中金的含量甚至能达到23克，那些难处理的部分金矿石，由于技术水平的不足，每吨尾矿中的金资源能达到35克，对于一些设备落后，技术不足，药剂很差，目光短浅的短期矿厂，其尾矿中的金矿品位还会更高17。这些早期金矿企业排放的尾矿的可再利用程度特别大，而且对于尾矿的再加工提取，省去了采矿成本，破磨的成本也被极大的降低，所以，对于老旧金矿企业的尾矿进行加工再利用具有很高的经济价值。4.2 其他伴生矿物资源的回收地球上大多数金矿都是以伴生的形式存在的，所以金矿企业的尾矿中都含有很多其他的矿物资源，但某些企业为了最大化的盈利，往往对其他资源矿物都置之不理，只对金矿进行提取，那么对这种企业所

21、排放的尾矿进行资源再利用，同样也大大的降低了其采矿、破碎、磨矿的费用，随着这些费用的降低，经济效益也就随之升高，所以，对这些尾矿的运用显得更加有价值。尤其是早期建厂的企业，其尾矿中其他矿物资源的含量也会更高。从浮选的角度来对这些企业的尾矿进行评估，在对金矿的浮选工艺流程中，其他的矿物资源也都会受到不同程度的影响，也会在金矿资源富集的同时造成一定量的富集现象，所以对金矿提取后所排放的尾矿中其他资源的品位一般都会很高，如果说对这部分尾矿进行回收再提取，那该提取资源的经济技术指标就会很高。根据资料，某些采用浮选、氢化浸出工艺流程的企业，其排放的尾矿中含有的有用元素的品位比工业品位还要高很多，有的企业

22、甚至达到了工艺品为的两倍以上18。举个例子，某金矿所排放的尾矿中铜品位>0.3% ，硫品位>8%，铅品位>1%，铁品位>10%，再加上采矿、破碎、磨矿所节省的生产费用，该金矿企业的尾矿中，对上述元素资源进行资源再利用会有得到很好的经济效益，同时也为减轻资源浪费的情况做了一份贡献。5 结语随着科技的进步，各行各业都在或紧或慢的进行着进步和完善，当然选金企业也在进步，金矿提取流程的完善，新型设备的研制和投入生产，辅助药剂的不断改进和创新。即使目前依旧存在很多金矿提取的难题，但是随着人类社会的发展，科技生产力的提升，存在的难题也将一点点被解决。人类对金矿资源的利用层次不停升高

23、、对金矿的选别指标越来越高，这也就要求选矿工作者们持续提升金矿的提取和冶炼技术，为企业带来利益的同时，满足人类对金资源利用的指标。但无论是哪一方面取得了突破，都不能忽视了其他的方面，也不能忘记对于理论的研究以及对于新型设备的研制。只有在每个方面都提升的情况下才能保证选金工艺的不断进步，任何一方面的缺陷都会制约到科技技术的进步。也不要忘记对于国外先进的选矿方法及设备的关注，吸取经验及教训，并结合国内金矿的实景情况加以利用，利用的同时不要忘记创新，创新才有进步。对于难选金矿，应加强特效药剂的研制，在理论的基础上，勇于尝试。我们也不应该忘记对于尾矿的资源再利用以及对于尾矿的环保处理，一要做到对其他矿

24、物资源的回收再利用，二要做到不乱排放，时刻把环境放在首位。环境才是最宝贵的资源，以破坏环境换来的经济效益，再绚丽也只是幻影而已。参考文献1聂树人,索有瑞.难选冶金矿石浸金M.北京:地质出版社,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