低品位蚀变岩型金矿石工艺矿物学及浮选特性研究

摘要

随着高品位金矿资源的逐渐枯竭，低品位金矿的开发利用逐渐提上日程。选矿难度加大会造成捕收剂用量增加，最终造成选矿成本逐渐增加。本文旨在保证金回收率的前提下，探寻降低捕收剂用量、降低选矿成本的新途径。本文以河西金矿蚀变岩型矿石为研究对象，通过工艺矿物学分析阐明矿石中金矿物的赋存状态及其解离特性，在此基础上进行了不同捕收剂浮选试验及氧化还原浮选试验，研究了捕收剂复配及氧化还原浮选的选矿机理，为该类矿石浮选新工艺的开发和应用奠定了理论基础。
　　工艺矿物学研究表明该矿石金品位2.98g/t、硫品位0.49％，金属硫化物以黄铁矿为主，工艺类型属为蚀变岩型低硫含金矿石。矿石中的金矿物主要是银金矿，其次为自然金。金矿物主要以包裹金、裂隙金和粒间金的形式与黄铁矿等硫化物紧密共生，金矿物粒度以细粒、微细粒为主，因此矿石中的金适合选用浮选法进行回收。通过化学物相分析法研究可知，矿石中的金矿物易于解离，在磨矿细度达到-200目50-60%时，裸露金和硫化物包裹金的含量接近96%，而硅酸盐包裹金占约4%。
　　不同捕收剂浮选特性对比研究中，首先采用单因素浮选法考察了不同捕收剂用量、矿浆介质条件对乙基黄药、丁基黄药、异戊基黄药、丁铵黑药和十二烷基硫醇的金浮选效果的影响。根据单因素浮选试验结果，确定了以乙基黄药与丁铵黑药为复配药剂，进行了药剂配比及复配药剂用量的研究。根据试验结果最终确定乙基黄药：丁铵黑药=5：1的复配比，药剂用量为100g/t的流程试验药剂制度。闭路试验结果表明，采用“一粗二扫”浮选流程，可达到精矿品位为47.67g/t、回收率为94.67%、尾矿品位0.17g/t的良好的分选效果。复配捕收剂用量与单一捕收剂用量相比至少降低了80g/t。因此在保证浮选指标的条件下，复配捕收剂的使用达到了降低药剂用量的目标。通过红外分析可知，捕收剂在黄铁矿上既存在物理吸附又有化学吸附。而捕收剂在石英表面无明显的吸附。通过对比复配捕收剂在含金黄铁矿表面的吸附量与单一使用时在含金黄铁矿表面的吸附量发现，复配捕收剂的吸附量大于单一药剂的吸附量。这有利于矿物表面均衡地与药剂作用，因此在保证较好的选矿指标前提下，可以降低捕收剂用量，节约选矿成本。
　　为进一步降低浮选成本，本文对该矿石进行了氧化还原浮选研究。氧化还原浮选试验以硫化钠为主要氧化还原电位调整剂，以氧化钙及硫酸为辅助氧化还原电位调整剂，研究了不同氧化还原电位下，矿石的氧化还原浮选效果。试验结果表明适宜进行氧化还原浮选的矿浆氧化还原电位为-14.4mV，在此条件下可以获得精矿品位为42.14g/t，金回收率为80.12%的浮选精矿。这说明氧化还原浮选可以回收该矿石中大部分的金。通过建立原电池分析了不同条件下，根据矿浆中S2-与O2所形成的原电池的电极电位，计算获得的ΔγG均小于0，因此此氧化还原反应在不同介质条件下均可进行。傅立叶红外光谱分析结果表明，硫化钠与黄铁矿作用后有S0生成。而在石英与硫化钠作用的红外光谱中没有发现有S0存在。

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1 绪论

1.1 选题背景

1.2 金矿石工艺矿物学及浮选工艺发展现状

1.3研究目的、意义及主要研究内容

2 试验试剂、原料、仪器及试验方法

2.1试验试剂及原料的制备

2.2试验仪器及设备

2.3试验方法

3 金矿石工艺矿物学研究

3.1 矿石的化学成分及矿物组成

3.2矿石中金的赋存状态

3.3 金矿物解离性的研究

3.4 本章小结

4捕收剂浮选特性的研究

4.1单一捕收剂浮选性能对比研究

4.2 乙基黄药与丁铵黑药复配浮选试验

4.3 乙基黄药与丁铵黑药复配浮选流程试验

4.4复配捕收剂浮选作用机理研究

4.5 本章小结

5氧化还原浮选研究

5.1 矿浆氧化还原电位的调控方法研究

5.2 氧化还原浮选条件试验

5.3 氧化还原浮选理论分析

5.4 本章小结

6 主要结论和创新点

6.1 主要结论

6.2主要创新点

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献

附录 蚀变岩型金矿中的金矿