江西有色金属  1995, Vol. 9 Issue (1): 30-33,39
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含金物料浮选现状与前景[PDF全文]
欧乐明 , 冯其明     
中南工业大学, 长沙 410083
摘要:通过大量的文献工作, 对含金物料浮选的资源情况, 浮选工艺方法以及浮选药剂进行了归纳总结。对金浮选中存在的问题提出了一些看法。说明了浮选方法在处理回收金中的广泛的应用前景。
关键词    浮选    浮选药剂    工艺方法    
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0 前言

近年来,尽管处理含金矿物的方法有了新的进展。然而,沿用至今的浮选法仍然是金矿石处理中的主要方法之一。用浮选法处理含金物料,具有浮选效率高,应用范围广等特点;可以处理细粒浸染的矿石,对于成分复杂的矿石,特别是处理含金硫化矿物,浮选法可以得到很好的分选效果。在原生的金矿床中,金常与黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿等硫化矿物共生。这些矿物是易浮矿物,在浮选中并能形成稳定的矿化泡沫,是金最理想的载体矿物。通过浮选可以使金最大限度的富集到硫化矿精矿中。在以往的金浮选中,一般是指含金硫化矿物的浮选;将金富集到金属硫化矿物中,然后再用浸出或作为硫化矿物的冶炼副产品回收金。在处理含金物料的浮选研究中,主要的工作在于浮选新工艺方法和浮选药剂的研究两个方面。近年来,由于黄金市场需求的不断扩大,选金领域也随之扩大,加上各种新的浮选工艺方法、新药剂的发展,也带动了金浮选的发展,使金浮选研究成为矿物加工研究中的热点之一。

1 现状 1.1 资源状况

由于黄金生产悠久的历史和黄金需求量的逐年增加,产金规模随之扩大,使得易处理的、和含金相对富的金资源大部分已被利用。现在,金矿物资源和其它硫化矿物资源一样,朝贫、细、杂以及对废旧料再加工回收的方向发展。

虽然从难选的贫、细金矿中直接提金的方法常有报导,而且在工业上也有应用, 但能用浮选法预先富集,在经济上总是合算的。而且,随着浮选技术的发展,用浮选法回收金的范围也不断扩大。到目前为止,可供浮选处理的含金原料有:

a. 原生矿物资源。主要包括:1与硫化矿共生的金矿物;虽不与硫化物共生,但硫化物能保证泡沫稳定性和金的浮游性;矿石不含硫化物,但含大量的氧化铁.在此情况下,赭色矿泥起着泡沫稳定作用;含絹云母的金矿物;纯石英金矿石;用浮选浮出不含金矿物,尾矿氰化。

b. 提金过程中的中间产品和废料。如重选尾矿,混汞尾矿、焙烧渣、废液等。

c. 其它工业含金废料和废水。

1.2 工艺方法

就金矿物加工过程看,金浮选和其它矿物浮选过程一样,仅是矿物加工过程中的一个环节,它还不能得到成品黄金。由于黄金生产本身的特点,金浮选常与其它矿物加工方法联^用。腿常见的有:单一浮选法2、混汞浮选法3、重选浮选法4、焙烧浮选法5、浮选焙烧氰化法等。最近有人介绍了一种处理含铜铅金矿的碳酸法转化—浮选法6。经上述过程所得到的金精矿再经湿法或火法冶炼得到成品黄金。

金浮选的工艺方法,在近年来研究较多3, 7~9,应用广泛。混合浮选、优先浮选、分支串联浮选、离子浮选、载体浮选、分步混合浮选、矿浆预处理、混合用药等等,文献常有报导。刘孔达等对诸暨黄金公司的金矿用l00kA/m左右的磁场处理水、矿浆及药剂进行浮选,与常规浮选相比,金品位提高10.24g/t,回收率提高7.29%, 尾矿品位降低0.76g/t10。在含金硫化矿浮选中采用混合浮选分步流程,同时采用丁基黄药、丁基铵黑药及中性油等多元捕收剂产生“协同效应”,使选别工艺条件易于控制、操作稳定、强化选别效能11。对烂泥沟难选金矿石的浮选工艺研究表明, 12采用阶段磨浮1分批加药,可以有效强化金的浮选,金的回收率达93%以上。近年来,各种新的浮选技术引入金浮选中,使金浮选范围得到扩大。硫化矿的电化学浮选工艺进入金浮选中13, 14,提出了金的无捕收剂浮选和通过添加氧化还原剂,调整矿浆电位强化金的浮选。在从硫精矿中富集金铜银的浮选工艺研究中,用电位为1.5V, 电流0.2A强化氧化2min, 再经空气氧化l0min, 可获得含铜10.84%, 金77.8g/t, 铜回收率78.9%, 金回收率为76.56 %的铜金精矿。

离子浮选法引入金浮选中,从金矿氰化浸出液中浮选出金离子,形成氰化—浮选工艺。由于离子浮选可使离子在稀溶液中(10-7~10-4mol/L)成功地浮出和富集, 所以离子浮选作为一种降低成本、提高生产率的方法在实际中具有很大意义。

利用炭的吸附性能,使金吸附在炭上,然后用浮选法将载金炭浮出。这种炭载体浮选方法已在处理多金属分离浮选中由于氰化物造成的溶解金、含有可溶性金的废液中以及含微粒金的氧化矿浮选中得到应用8

1.3 浮选药剂

金浮选和其它矿物浮选一样,使用的浮选药剂根据其在浮选过程中的行为分为三大类:捕收剂、调整剂和起泡剂。可见报导的常用捕收剂有黄药、黑药、硫醇、羟基肟酸、膦酸盐,,表面活性剂及一些其它辅助捕收剂等。调整剂按其在浮选中的作用又可分为抑制剂、活化剂、介质pH调整剂、矿泥分散剂等。

黄药是浮选含金硫化矿最常见的有效捕收剂,最常用的黄药为乙基黄药和丁基黄药。某金矿用丁基黄药(用量150g/t)作捕收剂,金浮选回收率达80.9 %~86 %。研究表明:在碱性条件下(pH = 7.5~8.5), 有利于黄药对金的捕收作用。在金矿石浮选中,单独使用黄药作捕收剂的不多。一般情况下,黄药都是与黑药类捕收剂混合使用,金回收率可大大提高。某金矿用丁基铵黑药代替部分丁基黄药,药方为:丁基黄药80g/t, 丁基铵黑药40g/t。混合使用结果:金浮选回收率由67 %提高到85%3。混合用药是浮选发展的一大趋势,报导甚多,是捕收剂发展的一个方向。

黑药在硫化矿浮选中的使用仅次于黄药。在金浮选中有很重要的地位。常见的有丁基铵黑药、丁基黑药、25#黑药、33#黑药和35#黑药等。3, 9, 15。黑药在金浮选中几乎都是与其它捕收剂(主要是黄药)混合使用。对沂南金矿的研究表明9:用35#黑药及丁基铵黑药代替丁黄药进行浮选、效果良好。黑药的选择性优于黄药,提高了金品位,并提高了浮选回收率。

在金矿石的浮选中,用硫醇作捕收剂在国,内未见报导。在国外,南美的SaoBento难选金矿压力氧化选矿厂,对摇床尾矿进行浮选,用硫醇作捕收剂得含金精矿,然后再用压力氧化处理回收金4

羟基肟酸类捕收剂主要作为氧化矿物及部分被氧化的硫化矿物的捕收剂。在金浮选中,崔雅峰等11对贫硫化物石英脉含金矿石,用丁基黄药和羟基肟酸钠联合使用,强化选别工艺,取得了良好的浮选效果。

硫化膦酸盐中的二硫代膦酸盐一般与黄药共用、不具有选择性。在金浮选中,大部分硫化矿也随之上浮。一硫代勝酸盐(简称DCMTP)则对金有选择性。通过用电化学方法、接触角测定及光谱分析研究的结果表明:除了在高氧化条件下,一硫代膦酸盐难与金反应,也难在硫化矿表面吸附。在弱碱性介质中,用一硫化膦酸盐从金矿石中选择性浮选金,与合金元素银有关。一硫化膦酸盐与银有很宽的作用条件;在表面形成银的复杂物,还能在Au-Ag合金表面有效吸附;吸附M也随银的含量增加而增加16

表面活性剂在金浮选中的使用是离子浮选技术进入金浮选中而发展的。它有两个方面的作用:一.是与溶液中的金离子形成络合物;二.是将这些原来表面非活化的成分转移到泡沫中去。在金的离子浮选中,使用表面活性剂,选择性吸附溶液中的金离子,金的回收率大于99%。有人研究了用十六烷基三甲基铵作捕收剂浮选金,结果表明17,表面活性剂对金的选择性远大于银。

由于混合用药的优点越来越多地得到证实,随之出现了许多辅助捕收剂。在金浮选中,见报导的就有双苯硫騌、2联吡啶、丁二酰亚胺靛红、苯并噻唑硫醇、丁脲、聚丙烯酰胺的水解物、EDTA等等。前苏联的研究结果表明,用一些药剂作辅助捕收剂与丁基黄药混用,可使金的品位提高4 %左右;回收率提高5%左右。

在金矿石浮选中,调整剂的作用主要有抑制和活化作用。石灰是主要的调整剂,在金浮选中主要作为硫化矿的抑制剂及pH调整剂。高锰酸钾、次氯酸钙、过硫酸钾、双氧水等作为氧化抑制剂18。对含金黄铁矿和毒砂的浮选分离的研究表明:正是氧化剂的存在提供了两种矿物的分离条件。醋酸纤维素在抑制硅酸盐矿物上效果明显。在金和方铅矿的浮选中,碳酸钠有很好的保护作用。铜离子在金矿石浮选中作为活化剂使用。前苏联的研究表明,在给料前用硫酸铜•处理丁基黄药,使金的回收率提高2.1%~6 %。化学肥料硫酸铵19可以显著提高乌拉嘎金矿的浮选回收率,工艺矿物学鉴定证明,以硫酸铵为调整剂的浮选过程,微细粒单体金和金与石英连生体被有效回收。EDTA可与多种金属离子形成稳定的螯合物20, 为石英和硅酸盐的抑制剂,近来发现,它还能提高苯胺黑药对金的选择性。硫化钠在金浮选中既可作硫化矿的抑制剂,又可作含金氧化矿的活化剂。我国康山金矿和上官金矿用硫化钠作含金氧化矿的活化剂,明显改善了浮选工艺流程,金的回收率提高了20%左右21

由于现在使用的浮选捕收剂中,许多都具有一定的起泡性能;加之起泡剂在浮选中的作用不像捕收剂和调整剂一样被人们所重视,因此,研究和报导不多。其实,起泡剂的作用有肘,特别是在无捕收剂浮选时也是很明显的。有人进行的研究表明2,2#油的用量不得超过30g/t,否则,显著降低金品位。另外,沈阳矿冶研究所研制了一种新的浮选起泡剂-11#浮选油22。在焦家金矿浮选生产中得到应用,效果良好。比2#油价格便宜、无毒性、气味小、药剂作用快、泡沫层厚、性能稳定、用量少等特点。

2 存在的问题

a.  可开采的含金矿品位越来越低、生产规模受到限制、需要研究处理能力大、效能高的设备并在生产中推广应用。

b.  金在矿物中的嵌布愈来愈细,微细粒金难于单体解离和有效地被捕收剂捕收。需要研制捕收能力强,对金选择性好,分离效果明显的新型选矿药剂。

c.  含金原料中成分越来越杂,单一的金矿床可以说已不存在。各种硫化矿、氧化矿、脉石矿物与金共生,使得金的分选更加困难。需要加强对含金矿物的工艺矿物学的研究,搞清金在矿物中的赋存状态,进一步对选别流程结构、联合方法等开展研究工作。

d.  经费不足给新药剂的研究和新工艺、新方法的研究以及推广应用造成困难。国家应有计划、有目的的投入并组织科技攻关。

3 发展方向

纵观金矿石浮选的历史发展过程,可以看出,随着含金矿石的复杂程度和难选程度的提高以及选金领域的扩大,金的浮选技术必将在以下几方面得到发展。

a.  从单一捕收剂的使用到多种捕收剂以及辅助捕收剂的组合使用,提高浮选效率和捕收选择性。对混合捕收剂使用的研究,经久不衰,必将继续不断得到发展。实际已经证明,针对不同矿体的药剂种类的组合和量的比例的研究将大大提高浮选效果。

b.  新的高效捕收剂的研制和使用。近年来,从量子化学、结构化学等微观领域着手,研究捕收剂与矿物作用之间的关系,进行捕收剂的分子设计,开创了新药剂研究的新局面。新药剂具有选择性特别好,捕收力强、针对性强等特点。是当今选矿药剂研究的i流,也必将推动金浮选的发展。

C.  选矿新技术、新工艺以及其它工业技术引入金浮选中推动金浮选的发展,使浮选法回收金的范围不断扩大。上面提到的磁处理技术、电化学技术、离子浮选法以及表面活性剂作为浮选捕收剂充分说明了这一点。

技术是随着人们的需求而发展起来的。随着世界黄金市场需求的不断增长,经济的发展,对金的选别和回收的要求将更高更突出,新的问题也将不断出现,最终推动金浮选技术的不断向前发展。

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