難處理金礦的工藝礦物學研究

金融金融的一般處理是指以低回收率為關鍵的金融資產(chǎn)出，經(jīng)濟效益較差，技術受到環(huán)境影響的金融資產(chǎn)。隨著我國易處理金礦石日益減少,品位低、細粒浸染、雜質含量高的難處理的金礦石已成為我國黃金生產(chǎn)的主要礦石來源。該類金礦礦石一般性質復雜,通過工藝礦物學研究,了解金的賦存狀態(tài)、粒度分布和嵌布特征,明確造成金難以選冶的主要原因,對提高選冶指標至關重要。1很難區(qū)分蜂蜜1.1從選擇和混合的角度分類按選冶提金工藝可以將難處理金礦資源分為2種類型:即易選難冶型礦石和難選難冶型礦石。(1)選金礦山直接氰化監(jiān)獄該類礦石中金屬硫化物一般是金的主要載體礦物,金容易通過浮選富集,但浮選金精礦直接氰化浸出效率低,主要由于金精礦中含砷、有機碳以及銻、銅、鉛、鋅等賤金屬,金精礦的提金工藝需要解決很多的制約因素,既要解決金的難浸問題,又要解決硫、砷、銅、鉛、鋅等伴生有價元素的綜合回收與環(huán)保問題。(2)浮選系統(tǒng)的影響這類礦石中金礦物粒度微細,多為小于10μm顯微金和超顯微金,金礦物與脈石礦物共生關系密切,影響金的浮選富集;且有的金礦物與不利于氰化浸出的黃鐵礦、砷黃鐵礦等礦物共生,必須經(jīng)過預處理,打開他們之間包裹關系才能浸出,有的金礦石中含有一定量的銻、鉍、汞、鉛、碲等有礙氰化浸金的成分,或者含有有機碳、石墨和黏土類“劫金”性礦物,造成其難于浸出。1.2金氏家族注釋從金的賦存狀態(tài)來看,主要分為3種類型:顯微金和超顯微金礦、復雜共生金礦和含碳金礦。(1)金金化物這類金被包裹在金屬硫化物(主要是黃鐵礦和毒砂)中或者以金的碲化物的形式存在,被包裹的金采用細磨方法很難解離或裸露,導致金不能與氰化物接觸,開發(fā)利用較為困難。(2)復雜的共生金礦床這類礦石主要是脈石礦物或金屬硫化物影響氰化浸出,要么脈石礦物消耗氰化溶液和氧,要么脈石礦物重新吸附金,導致難于浸出。(3)炭質金的利用這種類型的金礦主要是卡林型金礦,一般含碳在1%左右,炭質以非晶質不定形的形式存在,活性較高的炭質對氰化浸金影響很大,難于利用的原因主要是細粒的炭質礦物吸附金。2工藝礦物學研究方向難選冶金礦直接浸出比較困難,開發(fā)前必須進行詳細的工藝礦物學研究,以確定其適合的選冶工藝流程,筆者結合多年的工作實際,歸納和總結了5個主要研究方向。2.1金礦物種類的現(xiàn)行凈化通過化學分析確定試驗樣品金和銀的品位,以及S、As、Te、Bi、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、C的含量,確定可綜合回收的元素。通過光學顯微鏡和電子探針等查清金礦物的種類。由于不同的金礦物氰化浸出效果不同,所選用的選冶方法也不一樣,所以查清金礦物的種類和相對含量相當重要。不同金礦物的氰化浸出性質見表1。2.2金礦物的選鑄金礦物的粒度會影響金的選礦和浸出效果。通常金礦物的粒度分為非常細(2～0.1μm)、細粒(20～2μm)、中等(200～20μm)、粗粒(500～200μm)、非常粗(>500μm)等級別。不同粒度的金礦物所采用的選冶方法不同,見圖1。難處理金礦粒度一般<10μm,如果金礦物的粒度較細,礦石需要細磨含金礦物才能解離或暴露,如果為超顯微金則需要考察載金礦物的粒度,以確定合適的磨礦細度。小于10μm的金礦物為超顯微金或不可見金,研究這部分金礦物對于金的選冶十分重要,由于粒度較小,一般要通過電子探針等一些微束分析設備來確定。這種微細粒的金礦物主要以亞顯微粒子出現(xiàn)在硫化物里(例如黃鐵礦、砷黃鐵礦、白鐵礦等),這些硫化礦物在氰化溶液里通常不溶解,也不可滲透,使得金難于直接浸出,一般浸出前需對礦石進行焙燒預處理。金礦物的形狀也很重要,一般粒狀金礦物易單體解離,用重選易回收;尖角粒狀和枝叉狀等很不規(guī)則形狀的金礦物不易解離;表面面積大的在溶劑中溶解較快;片狀易浮選等。2.3金提升過程會影響金的循環(huán)保存研究脈石礦物主要應該注意以下幾點:①脈石礦物的硬度及其與金屬硫化物的嵌布關系;②有害礦物(如滑石、蛇紋石、黏土礦物、石墨以及水溶性礦物等)的種類、含量、嵌布特征、解離特性,這些礦物一般比較難于細磨,也難于過濾和沉淀,會影響金的浸出;③如果存在碳酸鹽礦物,必須查清其種類與含量,因為碳酸根比較耗費酸液,也會阻礙氰化浸出;④含炭質的金礦一般比較難于處理,石墨和炭質會影響金的浸出,炭質將導致金的損失;⑤查清含碳物質和脈石礦物中是否存在包體金,預測影響選礦工藝指標的因素。錢定福等人在研究一金礦時發(fā)現(xiàn)金的主要載體礦物是黏土礦物,礦石中90%以上的金小于0.1μm,以負膠體金的形式吸附于黏土礦物的正電荷邊緣,黏土礦物含金75g/t,其中90%以上的金賦存在黏土礦物中。2.4多金屬硫化型金礦的回收利用一般情況下,金的載體礦物是金屬硫化物,查清載金礦物的種類和是否有可綜合回收的其他伴生礦物、金礦物的嵌布特征(包體金、裂隙金、晶隙金)及相對含量,預測合理的磨礦細度、金礦物的單體解離度和常規(guī)的回收技術等都十分必要。對于多金屬硫化物型金礦,主要載金礦物為黃鐵礦和毒砂,其次是方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等,應盡可能綜合回收這些載金礦物,如獲得合格的含金銅精礦、鉛精礦、黃鐵礦精礦等,這樣不僅提高了金的回收率,同時礦石得到了綜合回收利用,增加了礦山的經(jīng)濟效益。不同的金屬硫化物作為金的載體礦物含金量見表2。可以通過單礦物挑選,然后對單礦物進行Au的化學分析來查清載金礦物中金的含量。2.5金的金礦合離子含金礦物表面性質的影響一般分表生蝕變和選礦過程中的影響等2種情況。金的表面蝕變一般包括氧化鐵,氯化銀,以及銻、錳、鉛的化合物,這樣會影響金的浸出;金的浸出實踐中,金礦物表面的鐵水合離子影響主要來自礦石的破磨和采礦過程中。吸附金是在地質變化過程中金礦物發(fā)生遷移,再吸附到其他礦物表面形成的,這是一個自然過程;或者是礦物加工過程(特別是炭質金礦石在氰化過程中)中形成的,吸附金在光學顯微鏡和電子顯微鏡下通常見不到,它是某些金損失在尾礦里的主要形態(tài)。3工藝礦物學的評價實例為河南嵩縣某地高砷高硫型金礦,原礦的工藝礦物學主要從礦石的化學成分,礦物組成,主要礦物的嵌布特征和粒度分布,金、銀的賦存狀態(tài)等4個方面進行考察。3.1原礦的地球化學性質通過化學分析、顯微鏡觀察,原礦主要化學成分及主要礦物含量分別見表3和表4。表4原礦中主要礦物及相對含量%表4原礦中主要礦物及相對含量%從表3、表4可以看出,該礦屬于高砷高硫型金礦,主要有用金屬礦物為金礦物。進一步的研究表明,該礦的含金礦物為銀金礦。3.2自然金粒度經(jīng)鏡下對自然金形態(tài)統(tǒng)計,該礦石中金礦物的形態(tài)比較簡單,主要以渾圓粒狀、角粒狀為主,其次為長角粒狀、尖角粒狀、麥粒狀和葉片狀,其他形態(tài)含量較少。自然金粒度統(tǒng)計見表5。從表5可以看出,金礦物顆粒小于74μm的含量達73.05%,因此,該金礦以細粒金為主。3.3綠泥石充填材料礦石中主要脈石礦物有石英、碳酸鹽、綠泥石、白云母、黑云母、斜長石等。石英多呈半自形-他形粒狀,結晶粒度較細,但是集合體粒度一般在1.5～0.03mm,多分布在白云母和碳酸鹽礦物粒間;碳酸鹽主要分布在石英粒間,為充填結構,粒度多在0.6～0.15mm;綠泥石多呈放射狀集合體,粒度較細,與碳酸鹽密切共生;白云母多發(fā)生撓曲變形,粒度在0.5～0.04mm;黑云母多為鱗片狀,細條狀,粒度一般在0.3～0.06mm;黑云母部分綠泥石化;長石粒度較粗,一般在1～0.06mm,多發(fā)生絹云母化。3.4金金主要礦物中金、銀、黑主要的金屬硫化物為黃鐵礦、毒砂,其次是閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦。主要金屬硫化物的粒度統(tǒng)計結果見表6。從表6來看,黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦和方鉛礦主要以粗粒嵌布為主,而黃銅礦以細粒嵌布為主。(1)黃鐵礦在礦石中含量占7.6%,與毒砂、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物密切共生,其中黃鐵礦與毒砂的關系最為密切,黃鐵礦碎裂較為發(fā)育,裂隙多被脈石礦物或毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等金屬硫化物充填;部分黃鐵礦中有細粒的脈石礦物包體。(2)毒砂在礦石中含量占6.8%,多為自形-半自形粒狀產(chǎn)出,部分呈細脈狀分布,一般分布在黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦顆粒邊緣,或以稠密浸染狀分布在礦石中,或以細脈狀穿插在黃鐵礦粒間,毒砂與黃鐵礦緊密共生,且毒砂中包裹有細粒的脈石礦物。(3)閃鋅礦多呈不規(guī)則粒狀、細脈狀,顆粒邊緣多被毒砂、黃銅礦等包裹,粒度較粗,方鉛礦與閃鋅礦緊密共生,大部分閃鋅礦發(fā)生碎裂,裂隙多被脈石礦物或者黃銅礦、毒砂等金屬硫化物充填。細粒黃銅礦呈串珠狀、乳滴狀、細脈狀被閃鋅礦包裹,大部分黃銅礦與閃鋅礦連生產(chǎn)出,二者要單體解離較為困難。(4)方鉛礦主要呈自形-半自形粒狀產(chǎn)出,部分粗粒方鉛礦中有細粒的脈石礦物包體,包體的粒度在0.005～0.1mm,多數(shù)集中在0.02mm左右。大部分方鉛礦被毒砂、黃鐵礦包裹或半包裹,接觸界限多彎曲,不利于二者較好地解離,部分方鉛礦以細脈狀分布在黃鐵礦粒間。(5)黃銅礦多呈不規(guī)則粒狀產(chǎn)出于脈石礦物粒間,易解離;或呈串珠狀、乳滴狀或者細脈狀被閃鋅礦包裹,也有部分細粒黃銅礦被方鉛礦包裹,這部分黃銅礦粒度較細,一般在0.02mm以下。為了考察金在各個載體礦物中的分布情況,挑選了黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦和脈石礦物等主要礦物,做了單礦物的化學分析,單礦物挑選的粒度在0.1～0.074mm,金和銀在各主要礦物中的分布情況見表7。從表7可以看出,礦石中金主要存在于毒砂中,其次是游離形式,少量賦存在其他金屬硫化物中,毒砂中的金占原礦總金的78.01%,脈石礦物中的金由于粒度較細難于解離和回收,將損失在尾礦中。銀的賦存狀態(tài)表明,礦石中銀在方鉛礦中的含量最高,達到445g/t,在閃鋅礦中為183g/t,所以說閃鋅礦和方鉛礦是銀的主要載體礦物;由于毒砂和黃鐵礦的礦物量較大,所以在黃鐵礦和毒砂中銀所占的比例