金矿选矿试验报告.doc

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1、 1 1前言受香港浩舜资本有限公司委托，我院于二四年九月至十月，对甘肃省西和县马家河金矿石进行选冶试验，目的是考查该矿石的可浸性，为该矿下一步柱浸试验和堆浸生产，提供一种常规、成熟、简单、低成本、易于工业化实施的提金工艺及技术参数。选冶试验样品采样设计和采集，由委托方承担，并负责样品代表性。按委托方要求，本次选冶试验只对来样中的自采样进行工艺流程试验。样品经化学分析，金品位3.14g/T，并得到委托方认可。马家河金矿岩性主要为泥质页岩，泥质板岩和角砾岩。矿石工艺类型为破碎蚀变岩型微细粒金矿石。矿石中主要金属矿物为褐铁矿，假象褐铁矿，少量黄铁矿等。脉石矿物主要为石英、伊利石、高岭土、方解石等。贵

2、金属矿物为自然金和银金矿。本次选冶试验主要进行了氰化浸出炭浆法、炭浸法两个流程方案试验，最终选冶技术指列表1中。最终选冶技术指标 表1 2样品采取与制备本次选冶试验样品由香港浩舜资本有限公司采集，并负责样品代表性。来样为两个点样，其中一点为浩舜资本有限公司自采样（大块样），重80公斤；另一点为浩舜资本有限公司收集民采样（细粒样），重140公斤。 2 将两点样分别进行破碎加工后，送化验分析，其中自采样金品位为3.14g/T，民采样金品位为4.58g/T。样品破碎加工流程如图一。图一 样品破碎加工流程根据样品分析品位，委托方确定自采样为本次选冶试验样。3矿石性质研究3.1原矿化学分析3.1.1原矿

3、多元素分析结果列表2。原矿多元素分析结果 表2 3 3.1.2原矿金物相分析结果列表3原矿金物相分析结果 表33.2原矿x 衍射矿物含量分析结果列表4原矿x 衍射矿物含量分析结果 表4 3.3原矿粒度分析将原矿磨至70%-200目细度，进行原矿粒度筛析（水析）。粒度分析结果列表5。原矿粒度分析结果 表5 4 4岩矿鉴定经矿石多元素分析，X 射线衍射分析、光片、薄片检测分析，现已查明矿石中的主要矿物有：伊利石、高岭石、石英、方解石、褐铁矿等，其中泥质矿伊利石、高岭石以及褐铁矿假象的原生矿物黄铁矿均为沉积成因；而石英与方解石二者均为构造破碎热液叠加产物，可能对金的产生起有“富化”作用。4.1矿石矿

4、物组分与嵌布特征4.1.1泥质（粘土）矿物：含量3060%，一般为1540%，平均为48%，其中伊利石含量25%，高岭石23%。结晶极为微细，由非晶质、隐晶质、微细鳞片状等聚集体分布。4.1.2石英：含量由570%，一般为3050%，原矿样中平均含量约20%。粒径：0.025mm ，一般为0.52mm 。石英在矿石中含量仅次于泥质矿物的总量，平均含量约26%。4.1.3方解石：含量由230%，一般以1015%为多见，原矿样中平均含量为15%。4.1.4假象褐铁矿：含量由210%，一般为36%，原矿样平均为5%。粒径：0.010.3mm ，一般为0.010.2mm 占多数。褐铁矿在矿石中的嵌布特

5、征主要分三类：a 呈浸染状黄铁矿假象的褐铁矿占矿石中褐铁矿总量的95%；b . 呈细脉状产出的褐铁矿，约占其总量的4%；c. 呈极微细的蛛 5 丝网状嵌布于中粗粒热液方解石的解理、裂隙中，系由氧化淋滤作用而成，含金可能性很小，含量约其总量的1%。4.1.5黄铁矿：含量约0.01以下。粒径：0.0050.05mm ，一般0.010.02mm 占多数，呈极微细、极微量自形品单体零星嵌布于热液成因的中粗粒石英晶体内。4.1.6微细痕量矿物：十字石、铁铝榴石、兰晶石、钛铁矿（应是金红石）黄铁矿、毒砂、自然金、银金矿等，其中硅酸盐矿物主要由沉积作用形成；黄铁矿、毒砂为褐铁矿化交代残余；金呈超显微状态赋存

6、于褐铁矿中。4.2金的赋存状态在所磨制的38片光片和薄片中，经详细的显微镜下鉴定，未发现金的独立矿物，仅在电子探针分析中，发现有金的元素成份。电子探针分析结果详见表6。电子探针结果 表6 注：测试单位：北京中国地质科学院矿产资源研究所本次共选五件矿石光块进行探针分析，仅T-18号光块发现金矿物，说明矿石金量太低、粒度太细（超显微金存在）；脉石矿物除石英外，主要是沉积期形成的痕量微细矿物；电子探针和显微镜下检测结果，一致说明矿石中的金，主要以从超显微金存于黄铁矿经氧化形成的褐铁矿中，故褐铁矿应是金的主要载体矿物；从金矿物的化学成分分析和原矿金、银分析结果提示，矿石中的金主要是自然金，成色较高。

7、4.3矿石结构4.3.1非晶质、隐晶质、微晶鳞片状结构：主要由超显微和显微鳞片状高岭石、伊利石等泥质矿物组成，形成含矿岩石泥质（板）页岩。可与假象褐铁矿、深部原生矿物之间达到较好的解离。4.3.2他形不等粒状连晶结构：主要由后期热液叠加形成的石英、方解石等所组成。呈单晶、自连晶和互连晶组成的块体充填、胶结泥岩角砾和碎块。易与金的主要载体解高与分选。4.3.3全自形晶不等粒状结构：由石英和深部原生黄铁矿单晶或连晶所构成。原生黄铁矿可能是超显微金的主要载体矿物，可与其他矿物解离。但在矿体浅部氧化矿石中，因氧化成褐铁矿而不复存在，深部原生矿石中，应有较多的分布。4.3.4全自形、他形晶不等粒状假象结

8、构：系黄铁矿氧化成褐铁矿而完全保留其假象晶体。假象褐铁矿系氧化矿石中唯一载体金属矿物，呈浸染嵌布沉积泥质（板）页岩中。4.3.5他形微粒粒状结构：主要由极微细的石英所形成，由沉积作用形成，与泥质矿物紧密共生，分布泥岩中。4.3.6微晶网状结构：由氧化淋滤褐铁矿充填方解石微细裂隙而成。4.3.7自形晶微细粒立方体结构：由极细粒自形晶黄铁矿形成，粒径：0.060.03mm ，呈很少量的单晶体嵌布于中粗粒热液石英中。含量罕见，微细，形成于矿化期后，不是金的载体矿物。4.3.8交代结构：普遍见于褐铁矿交代黄铁矿而残留其假象。4.3.9自连晶与互连结构：见于沉积泥岩中的微粒石英与伊利石、高岭石之间的连生

9、堆积。4.4矿石构造4.4.1角砾、碎埠状构造：是矿石中最主要的宏观构造。沉积金矿化的泥质（板）、页岩，在常期构造应力作用下，发生破碎，形成角砾和碎块，被中粗粒石英、方解石连生块体所胶结。是矿石中最具特征者，可作为直接找矿标志。4.4.2不等粒、不均匀、均匀浸染状构造：是矿石中最为特征的微观构造之一。主要由褐铁矿组成。主要产于泥质（板）页岩中。4.4.3脉状构造：由白色中粗粒石英、方解石、褐铁矿等充填微、细裂隙而成。4.4.4斑点状构造：主要由褐铁矿组成。4.4.5网脉状构造：晚期形成的细粒方解石，充填白色中粗石英块体中的微细裂隙而成。4.4.6显微蛛网状构造：由氧化淋滤而成的褐铁矿充填粗粒方

10、解石解理、裂隙而成。在矿石外表呈黄褐色，形成所谓的铁碳酸盐化。4.4.7胶体环带状构造：由胶体褐铁矿、赤铁矿的混合物，形成结核环带状分布。4.5结语4.5.1现已查明矿石的主要矿物有：（1）沉积矿物主要有伊利石、高岭石、黄铁矿（已氧化成褐铁矿）；（2）热液矿物主要有石英和方解石；（3）金属矿物仅有黄铁矿氧化而成的假象褐铁矿和包裹石英中的极微细、极少量、自形晶黄铁矿单体。4.5.2已经查明试验原矿石几乎没有原生金属硫化物，只有由黄铁矿氧化而成的假象褐铁矿。故试验矿石，为全氧化金矿石。4.5.3从假象褐铁矿的含量、粒度得知，原生矿石中的黄铁矿不但含量少，而且粒度细，品位低。4.5.4矿石性质为：全

11、氧化型褐铁矿化微细低品位金矿石。矿石矿物组分、结构、构造均较为简单，不含与金有关的金属硫化物（如黄铁矿、毒砂等），因此，采用氰化工艺应是最佳工艺手段。所以，该区矿石应属可选、易选矿石典型。4.5.5电子探针分析结果证明：矿石中的金以超显微金存在于褐铁矿中，以自然金的形成存在，其中以自然金为主，成色很高。照片1（240）泥质板岩。自形晶不等粒状结构、黄铁矿褐铁矿化假象结构；不均匀浸染状构造（褐铁矿）注：1褐铁矿；2原岩中的沉积微晶石英；3粘土矿物照片2（200）：硅、钙化形成的中粗粒石英、方解石共生连晶结构；角砾状构造（石英、方解石共同胶结泥质板岩围岩角砾和碎块）。 注：1石英；2方解石；3泥质

12、板岩角砾照片3（200）：褐铁矿斑点状构造。注：1褐铁矿；2泥质板岩；3黄铁矿照片4（200）：他形微、细粒结构；石英细脉状构造。 注：1石英；2板岩中的硅化石英；3泥质板岩照片5（240）：褐铁矿假象斑状构造（产于板岩中）； 连晶结构（褐铁矿）。注：1褐铁矿；2石英；3石英（硅化交代板岩）；4板岩照片6（240）：自形晶、微晶均粒状假象结构，均匀 稠密浸染构造，裂隙构造。注：1褐铁矿；2板岩；3裂隙；4方解石照片7（240）：自形半自形晶，不等粒假象结构； 均匀浸染状构造。注：1褐铁矿；2方解石（钙化）；3泥质板岩照片8（200）：方解石裂隙充填网状构造。注：1石英；2方解石（充填石英块体裂

13、隙中）；3空洞裂隙（五）矿石性质小结1马家河金矿石中主要金属矿物为褐铁矿，假象褐铁矿，其次为黄铁矿等。脉石矿物为石英（26%）、伊利石（25%）、高岭土（23%）、方解石（18%）等，以及对氰化浸出有害的矿物毒砂（原矿中As 含量0.3%）。2矿石中金以自然金，银金矿产出，并以裂隙金、粒间金为主，包裹金较少，磨矿易于解离，有利于氰化浸出。3自然金粒度很细，在显微镜下未检测出金粒，但电子探针结果表明，褐铁矿、假象褐铁矿为金的主要载体矿物，同时也说明矿石中金主要以超显微金存在于上述矿物中。4原矿多元素化学分析结果可知，矿石中伴生有益组份含量极低，没有综合回收价值。伴生有害组份含量也低，对金的氰化浸

14、出影响不大。4选冶试验研究马家河金矿石选冶试验，是为考查该矿石的可浸性而进行的，亦是为下一步柱浸试验和堆浸生产，提供矿石可浸性的技术参数，并通过试验获取该矿石的最好氰化浸出技术指标。4.1炭浆工艺流程试验 4.1.1氰化浸出探讨试验氰化浸出提金工艺简单，能就地产金，具有金浸出率高的优点，是回收金的成熟工艺。探讨试验主要进行常规氰化浸出和预处理氰化浸出，无论哪种浸出流程，最终均可获得浸渣小于0.3g/T，金浸出率大于90%的较好指标。4.2炭浆工艺流程条件试验 4.2.1磨矿细度试验金的单体解离或裸露金的表面，是氰化浸出的必要条件，因而适当提高磨矿细度可提高氰化浸出率。但是过磨不但增加磨矿费用，

15、还增加了可浸杂质进入浸出液中可能性，同时亦能使固液分离困难，造成氰化物和已溶金的损失。为了选择适宜的磨矿细度，为此进行磨矿细度试验。试验流程及条件如图二，试验结果列表7。 图二 磨矿细度试验流程磨矿细度试验结果 表7 表7试验结果表明，无论粗磨或细磨，金的浸出率均在94%以上，考虑氰化浸出在过粗细度条件下时，矿砂易发生沉淀现象和搅拌叶轮易磨损因素，试验选用一般磨矿就易达到的70%-200目磨矿细度。4.2.2氰化钠用量试验在氰化物浸金工艺中，氰化物用量和金浸出率在一定范围内成正比关系，但当氰化物用量过高时，不但增加生产成本，而且金浸出率也变化不大。为此，在磨矿细度试验的基础上，为进一步降低氰化

16、物用量和生产药剂成本，进行氰化钠用量试验以确定适宜的用量。试验流程如图三，试验结果列表8。 图三 氰化钠用量试验流程 氰化钠用量试验结果 表8 表8试验结果分析，氰化钠用量的增加，金浸出率也随着提高，但用量增加到1000g/T以上时，金浸出率提高幅度较慢，故试验选用氰化钠用量1000g/T为宜。4.2.3矿浆浓度试验在氰化浸出时，矿浆浓度大小会直接影响金的浸出率和浸出速度，浓度越大，矿浆粘度大，流动性差，金的浸出速度和金的浸出率就越低。当矿浆浓度过低时，金的浸出速度和浸出率虽然高，但会增加设备体积和设备投资，同时亦会成比例增加氰化物等药剂用量，相应提高了生产成本，为此进行矿浆浓度试验。试验流程

17、如图四，试验结果列表9。 图四 矿浆浓度试验流程矿浆浓度试验结果 表9 表9试验结果可知，该样浸出率与矿浆浓度关系不大，不管在高、低浓度条件下浸出，金浸出率基本变化不大，这是因为该矿样是大块石英岩，矿泥含量少的原故。试验选用矿浆浓度为40%。4.2.4氰化浸出时间试验氰化浸出过程为达到高的浸出率，可采用延长浸出时间，使金粒充分溶解来提金浸出率，随着浸出时间延长，金浸出率逐渐提高，最后达到一稳定值。但浸出时间过长，矿浆中的其它杂质也不断溶解和积累，妨碍金的溶解。为确定适宜的浸出时间，进行氰化浸出时间试验。试验流程如图五，试验结果列表10。 图五 氰化浸出时间试验流程氰化浸出时间试验结果 表10

18、表10试验结果可知，随着浸出时间的增加，金的浸出率也逐渐提高，但浸出时间在16小时以上，浸出率变化不大，故氰化浸出时间选用16小时较适宜。4.2.5保护碱石灰用量试验为了保护氰化钠溶液的稳定性，减少氰化钠的化学损失，在氰化浸出中必须加入适量的碱，使其维持矿浆具有一定碱度。 碱度在一定范围内，随着碱浓度的增加，金浸出率不变条件下，而氰化物用量相应降低，若碱度过高，金的溶解速度和浸出率反而下降，为此进行保护碱用量试验，试验选用来源广、价格低廉的石灰作为氰化浸出保护碱。试验流程如图六，试验结果列表11。 图六 石灰用量试验流程 石灰用量试验结果 表11 表11试验结果看出，石灰用量在2500g/T以

19、上，PH=10-11时金浸出率相近，故试验选用保护碱石灰用量为2500g/T为宜。4.2.6活性炭预处理试验炭浸法必须使用坚硬耐磨的活性炭，以免在搅拌氰化浸出过程中因磨损产生细粒炭进入尾矿中，造成金的损失，降低金的回收率。本次试验采用内蒙古赤峰厂生产的椰壳活性炭，粒度范围在640目。活性炭先经预处理，条件为：水：炭=5：1，搅拌4小时，搅拌速度1900转/分，将搅拌4小时后的活性炭用6目和16目筛子进行筛分，试验选用粒度为616目活性炭。4.2.7炭吸附时间试验本次氰化浸出的已溶金，采用活性炭吸附回收，产出载金炭后，再解析、电解成品金。活性炭选用椰壳炭，粒度6-16目。为确定适宜的炭吸附时间，

20、减少载金炭的磨损，进行炭吸附时间试验。试验流程如图七，试验结果列表12。 图七 炭吸附时间试验流程 炭吸附时间试验结果 表12 表12试验结果可知，炭吸附在4小时以上，均可达到99%以上的吸附率，试验选用吸附时间为8小时。4.2.8底炭密度试验底炭密度的高低，直接影响炭吸附率，为选用适宜底炭密度，将进行底炭密度试验。试验流程如图八，试验结果列表13 图八 底炭密度试验流程 底炭密度试验结果 表13 表13试验结果可看出，当底炭密度在15g/L矿浆以上时，金吸附率可达到99%以上，试验选用15g/L矿浆。4.3炭浆工艺全流程综合条件试验为了验证炭浆工艺流程条件试验选用的条件是否最佳，技术指标是否

21、稳定，进行全流程综合条件试验。试验流程如图九，试验结果列表14。 图九 炭浆工艺综合条件试验流程 炭浆工艺综合条件试验结果 表14 表14试验结果表明，炭浆工艺流程所选用的条件是适宜的，试验结果是稳定的，最终获得金的总回收率95.28%。4.4炭浸工艺流程试验 4.4.1炭浸工艺流程条件试验炭浸工艺流程条件试验，在炭浆工艺流程试验基础上，进行了炭浸时间试验。预浸阶段采用炭浆工艺的氰化浸出条件，底炭密度亦选用15g/L矿浆。 试验流程如图十，试验结果见表15。 图十 炭浸时间试验流程 炭浸时间试验结果 表15 表15试验可知，炭浸时间在8小时，预浸时也是8小时（总浸出时间为16小时）条件下，金浸

22、出率和金吸附率为最高，试验即选定8小时。4.4.2炭浸工艺流程综合条件试验为验证炭浸试验稳定性、试验结果重复性，特进行炭浸试验全流程综合条件试验。试验流程如图十一，试验结果列表16中。 图十一 炭浸工艺综合条件试验流程炭浸工艺综合条件试验结果 表16 表14试验结果表明，炭浸工艺流程所选用的条件是适宜的，试验结果是稳定的，最终获得金的总回收率95.60%。4.5选冶试验小结4.5.1通过矿石性质研究和探讨试验结果分析，该矿采用氰化浸出可获得90%以上的浸出率，这也说明矿石为易浸矿石，可浸性好。4.5.2炭浆工艺流程条件试验，选用磨矿细度70%-200目，氰化钠用量1000g/T，氰化浸出时间1

23、6小时，保护碱石灰2500g/T，矿浆浓度40%时，可获得金浸出率95.86%。选用椰壳炭吸附时间8小时，底炭密度为15g/L，炭粒度6-16目的椰壳炭时，炭吸附率为99.39%的技术指标。金总回收率为95.28%。4.5.3炭浸工艺流程试验在炭浆工艺流程条件基础上，进行了预浸炭浸时间试验，选用预浸时间8小时，炭浸时间8小时，最终获得与炭浆工艺相近技术指标。4.5.4由于矿石中有害杂质含量低，对氰化浸出工艺中的浸出和炭吸附作业没有影响，故氰化钠用量少，浸出时间短的条件下即可获得较好技术指标。5推荐工艺流程及技术参数推荐工艺流程及技术参数见表17。推荐工艺流程及技术参数 表17 氰化钠用量 g/

24、T 出 氰化钠起始浓度% 预浸时间 h 炭浸时间 h 炭 底密度 g/L 炭种类 浸 炭粒度 温度 解 时间 h 氰化钠浓度% 吸 氢氧化钠浓度% 槽电压 V 电 电流密度 A/m 温度 解 时间 h 冶 温度 1000 0.05 8 8 15 椰壳炭 6-16 目 95-98 18-24 4 2 3.5-5.0 10-16 常温 18-24 1250 熔剂 炼 硼砂、碳酸钠、玻璃粉 6 结语 6.1 马家河金矿岩石类型主要有各种砂岩类、板岩类、泥岩类、碳酸盐岩以 及构造破碎的裂变岩、角砾岩等。本次试验矿石主要产出于泥质岩中的氧化低品 位金矿石。 6.2 矿石中主要金属矿物为褐铁矿；假象褐铁矿

25、；其次黄铁矿等。主要脉石 26 矿物有石英、伊利石、高岭土、方解石等。贵金属矿物为自然金、银金矿。 6.3 自然金和银金矿粒度很细， 呈超显微状存在， 在显微镜下未发现金颗粒， 只有电子探针在褐铁矿及个别矿物中发现有金的含量，且金的成色较高。根据原 矿物相分析结果推论，自然金以裂隙金、粒间金为主，包裹金较少，易于解离或 裸露，有利于氰化浸出。 6.4 炭浆工艺流程试验，在磨矿细度 70%-200 目条件下浸出，炭浆法可获得 金浸出率 95.86%，吸附率 99.39%，金总回收率 95.28%较好指标。 6.5 炭浸工艺流程试验，在磨矿细度 85%-200 目条件下浸出，可获得金浸出 率 96.18%，金吸附率 99.44%，金总回收率为 95.64%较好指标。两种提金工艺技 术指标相近。 6.6 本次试验推荐采用磨矿细度 70%-200 目条件下炭浸工艺，该工艺流程简 单，易于操作，氰化钠用量少，浸出时间短，金回收率高，可浸性好，有利于下 一步堆浸生产和矿业开发。 27