含砷金矿浮选研究现状与展望

1、文章编号:1006-4079(200803-0002-04含砷金矿浮选研究现状与展望康建雄,周跃,吕中海,罗仙平(江西理工大学,江西赣州341000摘要:由于金与砷特殊的地球化学性质,含砷金矿属于难处理金矿,本文主要针对含金硫化矿与毒砂分离的浮选药剂以及工艺进展做了评述,其中浮选药剂主要体现在金的高选择性捕收剂和砷的有效抑制剂的研发,常规的浮选工艺一般达不到冶炼金精矿的要求,浮选新工艺及联合工艺有较大的发展前景。关键词:含砷金矿;浮选;毒砂;含金硫化矿;难处理金矿中图分类号:TD923.7;TD952文献标识码:AThe R esearch Situ ation and Prospects o

2、f Floatation of Arsenic-Dcontaining G old Dres KAN G Jian-xiong,ZHOU Yue,L U Zhong-hai,L UO Xian-ping(Jiangxi U niversity of Science and Technology,Ganz hou341000,Jiangxi,Chi na Abstract:Because of the special geochemical nature of arsenic and gold,Includes the arsenic gold mine are unwieldiness gol

3、d mine.The paper mainly review the progress of flotation the arsenopyrite and gold-bear2 ing sulfide mineral,which are mainly embodied the development of pharmacy of the highly selective collec2 tor and effective inhibitor,conventional flotation technology in general can not concentrate the requirem

4、ents of the smelter,Flotation of new technology and the combine technology have greater prospects for develop2 ment.K eyw ord:Includes the arsenic gold mine,flotation,arsenopyrite,includes gold sulphide ore,unwieldiness gold mine1概述随着金矿的大规模开采,易选冶的金矿资源日趋减少,难处理矿石已经成为黄金工业的主要资源14。含砷硫化矿物是难处理金矿石中储量最大、可回收经

5、济价值最高的金矿石类型,也是目前研究最多的矿石类型5。由于金与砷特殊的地球化学性质,常常导致金与砷共存在同一矿石中。选矿中砷的存在,不仅影响了精矿产品的质量,不利销价与销售,同时也影响了后续的冶金处理过程,并带来了严重的环境问题。随着环境立法的日趋完善与严格,对冶炼精矿产品中所允许的砷含量也日趋降低。浮选成为对含砷金矿石进行预处理的有效手段之一。2含金硫化矿与砷矿物浮选分离研究现状含砷金矿属于难处理金矿,金被包裹在硫化矿物主要是黄铁矿和毒砂中,其中黄铁矿是最重要的载金矿物,毒砂是砷矿物主要的存在形式。含金硫化矿与砷矿物的浮选分离集中体现在砷硫的浮选分离。毒砂与(含金硫化矿物分选的研究主要体现2

6、收稿日期:2008-05-28四川有色金属Sichuan Nonferrous Metals2008年9月在浮选药剂研究与工艺的研究两个方面。2.1含金硫化矿与砷矿物浮选药剂的研究现状在浮选新药剂研究方面主要集中在高效、低成本、无毒或少毒混合药剂的研发。毒砂与(含金硫化矿物浮选分离研究着重于高选择性捕收剂的研究。所用捕收剂主要有巯基阴离子型、硫代酯类和氨基酸类捕收剂6。钱图里亚7以丁基黄原酸盐与过量的丙烯氯醇为基础制取了新型药剂,它由丙烯基三硫代碳酸盐(和丙氧基化硫化物(组成,药剂的组分固着在毒砂的表面上,降低了毒砂的可浮性,阻止了黄药在毒砂表面上的吸附使其表面亲水。在含金黄铁矿和毒砂浮选时,

7、在黄药前添加药剂可抑制毒砂和提高黄铁矿的可浮性。有研究者采用钾黄药和巯基苯并噻唑浮选含金毒砂矿石,金精矿品位得到大幅度提高8。氨基酸类捕收剂国内鲜有报道,前苏联学者联合使用选择性氨基酸类捕收剂浮选有色金属硫化矿,对金等贵金属有一定的分选效果砷的抑制剂研究主要体现在石灰组合型抑制剂、氧化剂型抑制剂、碳酸盐型抑制剂、硫氧化合物类抑制剂、有机抑制剂的研究等5。石灰组合型抑制剂。毒砂与硫化矿物浮选具有不同的临界p H值。石灰是常用的碱性p H调整剂,又可促进矿物表面溶解或氧化。童雄等9人将石灰与铵盐(硝酸铵、氯化铵一起加入矿浆中,发现黄铁矿因受铵盐的保护不受抑制,而毒砂则因石灰的抑制而失去可浮性。将石

8、灰与亚硫酸钠混用,使毒砂在溶有石灰的矿浆中被亚硫酸钠抑制,而硫化矿物则仍然保持浮游状态。氧化剂型抑制剂。毒砂比较容易氧化,长时间搅拌或加各种氧化剂可强烈抑制毒砂的可浮性。氧化剂种类很多,常见有高锰酸钾、双氧水、二氧化锰、漂白粉、过氧二硫酸钾(K2S2O8、次氯酸钠、重铬酸钾等。在酸性条件下,高锰酸钾作氧化剂时,采用十二烷基磺酸钠,从黄铁矿和毒砂的混合精矿中浮选含金毒砂,效果良好。Beattie MJ V等10用双氧水或者次氯酸钠作氧化剂,用氢氧化钠作调整剂,导致砷黄铁矿表面氧化形成铁的氢氧化物薄膜,从而抑制了它的可浮性,实现了对砷黄铁矿的分离。碳酸盐型抑制剂。主要包括碳酸钠和碳酸锌。使用碳酸钠

9、作抑制剂,它对黄铁矿等硫化矿物表面的氧化产物有一定的清洗作用(溶解作用,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,大大提高分离效果。吕景范等11发现,当硫酸锌与碳酸钠以一定比例混合配制成胶体碳酸锌作抑制剂时,能获得满意的抑制毒砂的效果。朱申红12又发现无论碳酸钠和硫酸锌的配比如何,对含金黄铁矿的浮选没有影响,并且发现碳酸钠和硫酸锌合适的配比应在硫酸锌含量30%以下比较合适。李广明13等联合使用碳酸钠和漂白粉,发现可强化对毒砂的抑制,适当控制药剂的加入顺序,可以改善或活化黄铁矿的浮选。将硫氧化合物类药剂应用于抑砷已有很多报道,在工业上也有所应用。这类药剂主要有亚硫酸钠、硫代硫

10、酸盐、硫化钠、过氧二硫酸钾以及五硫化二磷+氢氧化钠等。亚硫酸钠就是黄铁矿和毒砂分离中常用的、价廉的有效无机调整剂,它能够有效地抑砷。朱申红12等在氧化法分离含金黄铁矿和毒砂的研究中发现过氧二硫酸钾作抑制剂时氧化能力适中,选择性较强,且分离浮选不受氧化时间影响,能够较好地实现两种矿物的分离。有机抑制剂的研究。有机药剂价廉且对环境友好,用来作抑制剂的研究日益受到选矿工作者的重视。例如糊精、腐植酸钠(铵、丹宁、聚丙烯酰胺、木质素磺酸盐及其混合物已在硫化矿除砷中有所应用,并且取得了满意的效果,展示了有机抑制剂美好的应用前景。同时人们发现,有机抑制剂和无机抑制剂组合使用,效果更明显。刘四清13利用烤胶与

11、硫酸钠组合对毒砂进行抑制,获得了满意的金精矿。王湘英14,15在研究含金黄铁矿和毒砂时,应用有机小分子抑制剂,发现H23与未经Cu2+活化的毒砂表面发生化学反应,而与含金黄铁矿则没有反应,她认为H23属于硬碱类药剂,毒砂是比含金黄铁矿稍硬的酸,硬酸对碱具有更强的亲和力,这是H23选择性抑制毒砂的原因。2.2浮选技术与工艺通过调整浮选技术与工艺来达到浮金除砷工艺方面,许多学者也做了大量的研究。他们主要针对矿物的特性,调整试验参数,增大含金硫化矿与砷(毒砂表面的物化性质的差异性,从而达到抑砷浮金的目的。孟宪瑜等16通过对雄黄坡高含砷金矿现行生产工艺的分析与研究,针对矿石的特性,研究出更合理有效的金

12、砷分选工艺。试验结果表明,选用丁基黄药与SK组合作为捕收剂,石灰、硫化钠和硫酸铜作为调整剂,采用了优先选砷的金砷分选新工艺,显著提高了生产技术指标。罗新民等17针对安徽马山金矿,从试样工艺矿物学研究入手,在查明样品的化学成分,结构构造,赋予状态和镶嵌关系的基础上,进行了大量的浮选条件实验,确定最佳的工艺参数:磨矿细度以0. 074mm占90%,加温45,拌30min,用丁黄药为捕收剂,2#油为起泡剂,一次粗选,两次精选,两次扫选。闭路试验浮选硫金精矿金品位92.0g/ t,金回收率为70.59%,砷品位0.46,砷率在99%以上,除砷的效果是非常明显的。于雪等18对某含砷难处理锑金矿矿石采用混

13、汞浮选的工艺流程,选时使用亚硫酸钠作为降砷的抑制剂,金、锑有用矿物得以充分综合回收。为了从混汞尾矿中进一步回收金、辉锑矿,增加浮选工序:试验磨矿细度采用-200目占60%,采用常规药剂丁铵黑药与丁基黄药(1:2混合用药,采用亚硫酸钠降砷,硝酸铅活化辉锑矿,在自然p H值(p H=6.5浮选采用两次精选,一次扫选。闭路试验结果为:原矿含金7.38g/t,混汞2. 48g/t,混汞作业回收率为66.30%,浮选作业金回收率为26.90%,金总回收率为93.30%,总尾矿含金0.53g/t,锑品位为45.11%,回收率为85.02%。黄云阶,唐显裕19采用再磨再选和新型组合药剂S J-、S J-等工

14、艺措施,能显著地降低金精矿产率、提高金精矿品位、减少金精矿杂质含量。银河高硫含碳细粒金矿石常规浮选精矿产率为23.42%、金品位仅28.65g/t,采用该工艺后可获得产率8.32%、金品位73.85g/t的金精矿,产率降低了64.47%,金品位提高了2.58倍,同时除去了66.44%的硫。东北寨含砷碳微细粒金矿石常规浮选精矿产率为50.86%、金品位仅7. 75g/t,采用该工艺后可获得产率14.35%、金品位21.45g/t的金精矿,产率降低了71.79%,金品位提高了2.77倍,同时除去了96.80%的硫、89. 53%的砷及72.58%的碳。天马山矿矿石属含砷高硫难选金矿石,由于矿石中金

15、嵌布粒度细,与黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂矿物共生密切,且主要以包裹形式存在,难以单体解离,因此采用常规选矿方法无法使金充分富集到单一产品中回收。王珩20对该矿石进行了选矿工艺研究,采用优先浮选金、漂白粉作氧化剂氧化浮选分离黄铁矿和毒砂、磁选分离磁黄铁矿和毒砂工艺,综合回收金硫砷,取得较好选别指标。金的总回收率可达到75.16%,硫回收率为83. 78%,而且使矿石中81.30%的砷得到回收利用,变废为宝。此工艺比较符合该矿现已具备的选矿条件,是天马山硫金矿资源得到合理利用既现实可行又经济实惠的方案。常规浮选工艺虽然对砷的有一定的脱除效果,但是一般来说金精矿中的砷还是达不到标准。近年来,在浮选技术和

16、联合工艺方面也有一定的进展。例如,采用电位控制含金砷硫化矿的浮选,用氮气代替空气可以准确控制矿浆电位。金矿物浮选时,砷矿物能得到较好的抑制。又例如,在碳酸钠介质中,充入空气,可以有效提高砷黄铁矿的可浮性。欣蒂卡等21介绍了用浮选充气来进行电位调控浮选的先进浮选装置,并给出了两种金矿使用该装置进行电位调控浮选的试验结果,据此可得出如下结论:通过浮选充气,可以精确地进行电位控制;在金矿石浮选中,通过浮选充气调控电位的方法,可以有效减少硫化铁矿物(黄铁矿和磁黄铁矿和砷矿物(斜方砷铁矿和毒砂的上浮量。3结语与展望随着金矿的大规模开采,易选冶的金矿资源日趋减少,难处理矿石已经成为黄金工业的主要资源。含砷

17、硫化矿物是难处理金矿石中储量最大、可回收经济价值最高的金矿石类型,也是目前研究最多的矿石类型。金与砷特殊的地球化学性质,常常导致金与砷共存在同一矿石中,选矿中砷的存在带来很多不利影响,而浮选是对含砷金矿石进行预先处理的有效手段。毒砂与(含金硫化矿物分选的浮选药剂研究主要体现在金的高效选择性捕收剂以及砷的高效抑制剂方面。常规浮选工艺对含砷金矿中砷的脱除有一定的效果,但是一般达不到冶炼精矿的要求标准,浮选新工艺和联合工艺的使用将是一个重要的发展方向。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.【2】Brierley J A,Brierley C L.Present

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