一、確定依據和影響因素
選擇依據:選礦試驗研究資料及處理類似礦石選礦廠的實際生產資料確定。
1. 礦石性質:包括礦石類型、含金品位、金的嵌布粒度及與其他礦物的共生關系、有害雜質的種類及含量、礦石的泥化情況、有用礦物的可選性、伴生有價成分的的種類、價值和含量等。
2. 對產品的要求:是指選金廠生產的金是以金屬形態(合質金或純金)產出,還是以精礦形式產出,以及對精礦的質量要求等。
金在礦石中的賦存狀態和選礦加工特*,是選擇適宜的選礦方法和工藝流程的重要依據。礦石中的金大多呈金屬狀態存在,且常常和銀、銅、鉑族元素形成金屬互化物。金的天然化合物(如碲化物、鉍化物、銻化物)主要是碲化物,其他少見,在工業上不具有意義。
金的表面特性對選礦工藝有較大影響,當金粒表面被黑色或黑褐色表膜(主要是鐵的氧化物薄膜)覆蓋時,往往對浮選、混汞、氰化過程產生不良影響,但不影響用重選法回收,而在進一步以其他方法處理重砂時,又往往存在困難。
金的自然幾何形態極為多樣。對于片狀、葉狀、鱗狀、板狀金、易于浮選法和氰化法回收,而不利于重選、混汞;相反,粒狀、球狀金則有利于重選和混汞而不利于浮選。
金在礦石中的嵌布粒度,不但決定磨礦細度,而且影響選礦方法的選擇:
粗粒金(>0.074㎜):往往難以浮選,或需長時間氰化浸出,才能回收。
細粒金(0.074~0.001㎜):單體金很容易浮游,也易于氰化,但對重選不利。當細粒金與其他礦物呈連生體存在,并采用浮選法回收時,其可浮性取決于與其共生的礦物的可浮性。
微細粒金(<0.001㎜):在磨礦過程中幾乎不能解離,只有經過氧化焙燒后,再用氰化法回收。而當微細粒金包含在多孔的非硫化物(如氫氧化鐵礦物或碳酸鹽類礦物)中,可以經過粗磨后,用氰化法回收。上述金的各種嵌布粒度,在不同礦石中一般均為不均勻浸染,而且變化較大,一般情況下,隨著礦石中硫化物含量的增加,金的粒度有變細的趨勢。
在大多數情況下,金主要嵌布在硫化物,特別是黃鐵礦、黃銅礦中最多。但在不同礦床中,金與二者的關系并不一樣,例如在矽卡巖型銅鐵礦床中,黃銅礦是金的富集礦物;而在金的獨立礦床中,黃鐵礦常常是金的富集礦物,若礦床中有毒砂存在,則金與毒砂的關系往往更為密切。
金的嵌布特性也和金的粒度有關系。粗粒金的嵌布粒度比較簡單,因而易于單體解離,有利于金的回收。而細粒金多呈分散狀態分布在硫化物中,因而解離比較困難,對回收不利。
金的組成中,常含有銀、銅、鐵等雜質,由于含雜種類和程度不同,也必然影響金粒的物理、化學性質以及它在選別中的行為。
二、脈金礦石的主要類型
脈金礦石的類型很多,總的說來,可以分為一般含金礦石和復雜含金礦石兩大類。依據國內目前情況,主要有以下幾種金礦石。
1. 含金石英脈礦石
1)石英質含金礦石:主要成分是石英,幾乎沒有重金屬硫化物,礦石中的金以粗粒自然金為主,很容易用混汞法或重選法回收。也可以含金塊狀石英產出,作為冶煉廠煉銅熔劑,隨后在銅電解的陽極泥中回收金。
2)含少量硫化物石英脈含金礦石:是最為常見的礦石。礦石中的金屬硫化物主要是黃鐵礦,含量一般少于5%為其特征。當金和石英關系密切,金粒細,不含砷、銻、銅等有害氰化的元素時,由于可浮性差,往往需要多段細磨,選礦方法以浮選和氰化為主,并輔以混汞和重選法回收粗粒金;對于難選的細而貧的礦石,則宜直接以氰化法處理。當金與黃鐵礦關系密切時,多屬易選礦石,往往可在較粗的磨礦條件下,得到較好的指標,主要的選礦方法為浮選,再以氰化法處理浮選精礦。
2. 含金黃鐵礦石英脈礦石:
礦石中的主要硫化物為黃鐵礦,它與金同為回收對象。由于礦石中的自然金和黃鐵礦關系密切,因而宜用浮選法處理,依據礦石中是否含有砷、銻、碳等有害氰化元素,以及礦石中金的共生關系,采用不同的工藝流程。如果礦石中不含有害氰化元素,浮選精礦可直接氰化處理,而含硫較高的氰化尾礦可制造硫酸。如果礦石中含有害氰化元素,則浮選精礦應焙燒除雜后,再送氰化,含硫焙燒煙氣經適當處理后制硫酸。而當自然金一部分和非硫化物共生,另一部分自然金和硫化物共生,但金粒細且被包裹時,可采用浮選精礦經焙燒后氰化,而浮選尾礦也進入氰化處理的流程。為獲得好的氰化指標,必須嚴格掌握焙燒溫度,這樣才能獲得空隙多、次生解離發達、盡力充分暴露的焙燒渣,是工藝的關鍵。
3. 含金多金屬硫化礦石英脈礦石
礦石中除含金外,還含有銅、鉛硫化物和黃鐵礦,脈石礦物以石英為主。自然金除嵌布在石英中外,也與黃鐵礦關系密切,且多與銅、鉛硫化物緊密共生。金的粒度范圍較寬,分布不均勻。往往可綜合回收其他有價金屬礦物。
1)含少量金的有色金屬硫化礦石:金的含量低(<2克/ 噸),并作為伴生成分產出,但往往因礦床儲量大,有無需額外的選金措施,便可使金隨有色金屬硫化礦物,進入到各該成分的精礦中,在冶煉過程中順便回收。處理此類礦石以浮選為主,以保證金的回收,盡量不用氰化物或少用石灰作為浮選過程的調整劑。
2)金—銅硫化礦石:金和黃銅礦的關系極為密切,也部分地和黃鐵礦及其他礦物共生。處理這類礦石的流程,應密切注意減少和防止銅對氰化過程的危害。實踐證明,氰化原礦中銅含量每增加0.1%,氰化鈉的耗量將隨之增加1公斤/噸。因此當氰化原礦中銅含量高時,會使氰化困難,或由于經濟上不利,而不宜氰化處理。礦石中金、銅、硫的回收,可以采用簡單的浮選流程,或依礦石中各該成分的可浮*,采用優先浮選、混合浮選或等可浮選流程。產出的金—銅精礦送火冶,金—黃鐵礦精礦送氰化或專門處理。
3)金—多金屬硫化礦石:除金以外,最常見的有價礦物為銅、鉛、鋅、銀和黃鐵礦。金常以細粒包裹于黃鐵礦、黃銅礦等硫化物中。處理這類礦石的關鍵是盡可能的使其他有用礦物回收到各自的單獨產品中,并保證金的充分回收,為此,長在浮選前,采用跳汰或其他重選方法分出粗粒金,以減少金在浮選尾礦中的損失。對于細粒金可用浮選法或氰化法回收。浮選時,金進入銅、鉛等精礦中,在以后的火法冶煉中附帶回收。浮選時可用亞硝酸鹽代替氰化鈉,以蘇打代替石灰,以減少后者對金回收率的影響。黃鐵礦精礦中的金,可與制酸后的燒渣中回收。
4. 含金氧化礦石英脈礦石
這類礦石常具有一般有色金屬氧化礦的某些特征。礦石中以含金和氫氧化鐵為主,金粒常被氧化鐵等薄膜所污染。當金粒大、表面潔凈、不含泥的礦石,可以用浮選法、混汞法、重選法、滲濾氰化法處理。當金粒大、表面污染、含泥多的礦石,可以重選,得出重砂經磨礦擦洗露出新鮮表面后,再以混汞法提金。如果金粒細,氧化不深,可以硫化浮選處理,而對金粒很細,分散浸染的深度氧化礦石,以全泥氰化法處理為好。
5. 含金鎢銻礦石英脈礦石
主要金屬礦物為自然金、輝銻礦、白鎢礦、黃鐵礦等。脈石礦物以石英為主,金主要賦存在黃鐵礦、輝銻礦中,少量賦存于白鎢礦和石英中。因此可以浮選法處理硫化物,一重選法回收白鎢礦等重礦物。
三、脈金礦石處理的原則流程方案
1. 單一混汞流程
此流程結構簡單,投資少、成本低、收效快,適于小而富的金礦,用以處理含粗粒金的石英質原生礦石或氧化礦石。但此流程不能保證細粒金的充分回收,因此尾礦應妥當保存,待以后處理。
2. 單一浮選流程
適于處理金粒較細、可浮性好的硫化物含金石英脈礦石,含有多種有價金屬(銅、鉛、鋅)的含金硫化礦石和含碳(石墨)礦石等。采用浮選法,可以使金和其他金屬硫化物富集到精礦中,并獲得廢棄尾礦。
3. 直接氰化(或全泥氰化流程)
凡以細粒或微細粒分散狀態產出于石英質脈石礦物中的金,礦石氧化程度較深,并不含銅、砷、銻、鉍及碳等礦石,最宜直接氰化處理。優點是:氰化物含量少、浸出率高、生產效率好、便于自動控制;缺點是:一次基建投資高、物料需全部磨到-200目或更細,電能消耗大。
4. 混汞—重選或重選—混汞聯合流程
前者用于處理簡單石英脈含金硫化礦石,先以混汞法回收粗粒金,再以重選法選出含金的重金屬硫化物精礦;后者用于處理金粒粗大,但表面污染或氧化而不宜直接混汞的礦石,以及含金量低的砂金礦,以混汞法處理重選得出的重砂,必要時重砂應經磨礦擦洗金粒表面,使之潔凈后再以混汞法處理。
5. 重選(混汞)—氰化聯合流程
適于處理石英脈含金氧化礦石,原礦經重選法富集得出精礦再以混汞法處理;或直接混汞處理,得出尾礦進行分級,然后采取泥、砂分別以氰化法處理。
6. 混汞—浮選聯合流程
利用混汞法回收原礦中的粗粒金,其尾礦送下一段浮選。凡采用單一浮選流程處理的礦石,以及含金氧化礦、伴生游離金的礦石,都可以采用這一流程方案。采用這一流程方案所獲得的指標可能要比單一浮選流程更高些。
7. 浮選—重選聯合流程
適于處理金和硫化物緊密共生,并只能用冶煉方法才能回收的金礦石。流程以浮選為主,由于尾礦中存在少量難浮硫化物(多為磁黃鐵礦)可采用重選法補充回收,以提高金的總回收率。
8. 浮選—氰化聯合流程
1)浮選—精礦氰化流程:適于處理金與硫化物共生關系密切的石英脈含金礦石和石英—黃鐵礦礦石。浮選尾礦廢棄。浮選精礦送氰化。氰化尾礦或廢棄或作制酸原料。與直接全泥氰化比較,此流程具有:礦石不需全部細磨,節省動力,洗滌、攪拌設備少,廠房小,基建投資省等特點。
2)浮選—尾礦氰化流程:適于處理含多種硫化物的金—碲、金—砷、金—銅礦石等。因這些礦石中含有有害氰化的礦物,而金又部分的與這些礦物相結合,如果先以浮選法分離出有害氰化的礦物,并以特殊方法處理浮選產物(例如:金—銅精礦送火冶,金—砷精礦送焙燒后再氰化等。而浮選尾礦則宜氰化法處理。
3)浮選—焙燒—氰化流程:適于處理硫化物含量很高的金—黃鐵礦礦石和難溶的金—砷金礦和金—銻金礦等復合礦石。浮選精礦進過焙燒,可以出去有害氰化的砷、銻等。從而改善氰化浸出的指標。
四、選擇流程時應注意的幾點
在選擇脈金礦石的選別加工流程時,除應遵循一般的要求外,還應注意以下幾點:
1. 只要礦石中含有粗粒金,就必須在工藝過程中及早回收。為此,可以在物料進入浮選或氰化作業前,或在磨礦分級回路中,利用混汞法、重選法、或用帶撲金器的單槽浮選機,把粗粒金選出來。
2. 礦山就近產出成品金或半成品金,有許多優越*,可以節省中間產品的的運輸和冶煉加工過程,而且有利于礦山經濟活動。因此只要礦石性質和礦山條件允許,就應該爭取生產成品金或半成品金。
3. 對于以浮選為主的選金流程,要十分重視金精礦的質量和粒度組成,獲取粗粒金精礦。為此,可結合具體情況,采用階段磨礦、階段選別流程、脫泥和泥沙分選流程,在磨礦分級回路中增加中間選別作業或在浮選前先行重選等。
4. 對于復雜含金礦石,特別是難選的多金屬含金礦石。應根據礦石的物質組成和礦物的可浮*,采用各種方法(包括重選、混汞、浮選、氰化、焙燒)組成的聯合流程,以便提高金的回收率,并有效地回收其他有價成分。
5. 還應考慮選礦廠的規模和經營管理等因素,對于大型廠,其流程可以復雜些,對中、小型廠,特別是地方小型選金廠,則應因地制宜,揚長避短,盡量采用簡單易行的工藝流程。
6. 無論何時,都必須把三廢處理,建廠地區的環境保護等問題,作為選擇流程的重要因素來考慮。對于那些嚴重污染、危害很大而又缺乏凈化處理措施的流程,則應盡量避免采用。
選金廠浮選流程的選擇,主要地要解決選別段數,有用礦物的選別順序和流程內部結構等問題,可以參考有色金屬礦石浮選流程選擇的原則方法。而氰化流程的確定,則應根據入浸礦石的粒度、礦石品位、礦石的物理性質,礦山規模等,決定金的浸出、洗滌和沉淀方式。
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