金矿石分析样品合理制样的研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者:胡彦瑞
[导读] 合理的选矿工艺对矿石中金的回收影响很大。金矿石的回收通常采用的方法有混汞、重选、浮选、氰化或联合流程。
        胡彦瑞
        山东黄金青海昆仑黄金有限公司,青海省都兰县香日德镇  816101
        摘要:合理的选矿工艺对矿石中金的回收影响很大。金矿石的回收通常采用的方法有混汞、重选、浮选、氰化或联合流程。重选法、混汞法是古老、有效回收颗粒金的方法,细粒和微细粒金通常采用浮选法回收。国外某金矿属硫化物石英脉型低品位大型金矿石,是比较难选的一类金矿石。目前,该金矿选矿厂日处理量是2500吨,现场生产流程采用单一浮选工艺流程,磨矿细度90%-74μm,一次粗选,两次扫选,两次精选;药剂制度以氢氧化钠为调整剂,硫酸铜为活化剂,异丁基黄药为捕收剂,起泡剂采用MIBC。由于矿石中矿物种类较多,矿物嵌布关系复杂,现场采用捕收剂捕收能力较弱等原因,导致部分载金矿物损失在尾矿中,生产技术指标较差。
        关键词:金矿石;分析;样品;合理制样
        引言
        随着金矿资源的大规模开采,高品位且易选别的金矿资源越来越少,因此开发利用微细粒嵌布、含砷含炭难处理金矿是我国黄金生产的一大趋势[13]。甘肃某金矿为含炭微细粒复杂难处理金矿,金的赋存状态复杂,金的主要载金矿物为黄铁矿和毒砂。本文针对该矿石确定了合理的浮选工艺流程,有效地回收了矿石中的金元素,可为此类矿石的高效利用提供参考。
1矿石组分
        1.1化学成分某金矿石化学成分分析结果见表1。从表1可以看出,该矿石中金品位为6.62g/t、银品位为58.90g/t,是主要回收元素。此外,该矿石中砷品位较高,为8.97%。
        
        1.2实验原理
        在真空条件下,含氧矿物或岩石试样与BrF5试剂在恒温加热条件下发生氟化反应,释放出O2,O2与其他副产物经液氮冷冻分离后,通过金属冷阱进行纯化,使用分子筛对纯化后的O2进行收集,引入气体同位素质谱仪进行氧同位素组成分析。天然物质中氧同位素组成通常用δ18O表示,为了便于国际比较,通过样品与国家标准物质GBW04409(石英)δ18O值的比较测量,将样品δ18O值转换成相对国际标准VSMOW(海水蒸馏后加其他水配置)的δ18OVSMOW值。

        1.3取样及制样
        取样、制样产生的误差在所有影响因素中是最为不确定的,但却是至关重要的。对于浮选流程取样误差可来自以下方面。(1)矿物在取样系统中不均匀富集导致的偏差。辉钼矿具有较好的天然可浮性,生产中使用回水,使矿浆进入浮选流程前就在管路、缩分取样器等容器内富集,样流不均匀的富集影响了样品的代表性。(2)矿浆沉降、分层导致的取样偏差。对于矿浆,尤其是含有粗粒较多的矿浆在流动中易沉降、分层,在取样或样品转移中不均衡地取到或者损失其中某部分会影响样品代表性。(3)污染产生的偏差。多种样品同时取样、制样,交叉作业易受污染,尤其是尾矿样品,因品位低,受污染影响更大。(4)取样量、频次不足产生的偏差。最小取样量应满足切乔特公式,生产流程稳定时,取样频次可设为2小时,但流程波动大时仍会影响取样代表性。
        1.4安全信息决策模块
        这一模块是信息认知系统的核心部分,主要任务是将感知信息进行精加工处理,涉及多种心理因素(注意力、记忆、情绪、性格等)。感知记忆中的信息(有效信息和失真信息)经注意机制进行筛选、过滤、保留,将有效信息储存在工作记忆中,随后矿工根据自身经验、知识、能力、价值观等大脑已有的长期记忆(安全信息),选用判断方法如5W1H方法(何时、何事、何地、何因、何人、何法),分析辨识认知信息。由于在任一阶段,有效信息会随传播过程(大脑对信息的处理)减少,在这一阶段,信息通过注意力,记忆力,思维等多个“关卡”。相比其他模块,安全信息决策模块的安全信息失真量增多,能保留下来的有效信息减少。因此,这一决策模块对行为结果影响最大,发生人误行为的可能性也大。
        1.5捕收剂选择及用量试验
        对于提高金浮选回收率,浮选药剂起着重要作用,尤其是具有协同效应的复合捕收剂。由于该矿石属高硫石英脉型细粒嵌布的低品位金矿石,因此,针对该矿石性质特点进行载金矿物捕收剂和起泡剂的研究,以减少载金矿物在尾矿中的损失。固定磨矿细度为90%-74μm,NaOH?1500g/t,进行捕收剂选择试验。试验结果表明,采用D12为捕收剂,A106为捕收起泡剂,浮选指标明显优于其它捕收起泡剂。能够充分发挥各药剂间的协同效应,在浮选过程中表现出选择性好和捕收能力强的优点,而且金矿物浮游速度快,可实现目的矿物快收早收,有效提高了金的选矿回收率。
2碳质量分数稳定控制措施
        2.1提高转炉终点及钢包碳质量分数
        本钢帘线钢盘条生产采用转炉高拉碳工艺,要求一次倒炉碳质量分数≥0.45%,近期由于铁水磷质量分数普遍偏高,为保证终点钢水磷质量分数满足钢包成分要求,人为增加了拉碳时间,导致终点碳质量分数有所降低。为降低后续增碳幅度,必须提高转炉终点碳质量分数,为防止终渣因FeO占比低,影响脱磷效果,对铁水磷质量分数进行约束。
        2.2同位素质谱测量
        收集的O2在DeltaVAdvantage型同位素质谱仪上进行测定,将质谱仪切换至双路模块系统,质谱仪通过3个法拉第杯同时接收质荷比(m/z)为32、33和34的离子流信号。调取测定O2气体参数设置,离子源发射电流设置为1.5mA,将参考气压仓内通入O2参考气进行峰对中,优化聚焦参数,并保存参数设置。将装填5A分子筛的收集管接入双路进样系统的样品气端口,分子筛于100℃加热90s进行解吸,将解吸的O2引入样品气压仓,待压仓真空规示数稳定后,关闭收集管螺旋阀门。为保证分析精度,质荷比(m/z)为33的离子流信号强度需达到2000mV以上,并调节样品压仓气体与参考气压仓压强一致后,运行程序开始测量。样品气与参考气进行比较测量,并通过由标准物质制备的O2同位素值进行校正,将样品相对于参考气的δ18O值转换成相对国际标准VSMOW的δ18OVSMOW值
结论
        1)某金矿石中金品位为6.62g/t、银品位为58.90g/t,金为主要回收元素,银为主要伴生有益元素,可综合回收。2)矿石中金矿物主要为自然金和少量银金矿;银矿物主要为自然银、辉银矿、辉铜银矿类矿物(辉铜银矿、硒银矿)等,另有部分黝铜矿、方铅矿等矿物含少量银;硫化物主要是黄铁矿和毒砂;脉石矿物主要有方解石、白云石、石英、辉石、长石、黏土矿物、绿泥石等。该矿石属于高硫、高砷、高钙难处理金矿石。3)矿石中金主要为硫化物包裹金(包括硫化物所载次显微金),占88.50%,裸露金占8.48%,硅酸盐、铁矿物包裹金占2.72%,碳酸盐包裹金占0.30%,表明该矿石属于难处理类型。
结束语
        应用改进的氧同位素分析样品制样装置,可高效完成12件样品的制备、分离、纯化及收集,相对于原有制样装置及方法提高了样品制备效率;采用O2作为工作气体对样品中的氧同位素组成进行测定,避免了向CO2转化过程中潜在的氧同位素分馏,还可同步测定δ17O值;对国家标准物质以及实际地质样品进行氧同位素组成分析,其分析精密度均优于#0.2‰,满足方法要求;通过实验确定了石英单矿物质量与提取O2压强之间的线性关系,可用于石英单矿物样品进行氧同位素组成分析时产率的判定;实验测定的δ17O值和δ18O值可以用于判定矿物中的氧同位素组成是否遵循质量相关分馏。总之,改进的氧同位素样品制备装置及优化的实验方法具有较高的样品制备效率以及较好的分析精度,可更好地应用于岩石和矿物中氧同位素组成分析。
参考文献
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[2]胡漾,刘雪敏,陈友良,梁金龙.滇西上芒岗红色粘土型金矿石中的纳米金[C].中国矿物岩石地球化学学会矿床地球化学专业委员会、中国地质学会矿床地质专2019:219-220.
[3]谢雄辉.陇南紫金难处理金精矿工艺矿物学研究[J].黄金科学技术,2019,27(06):950-956.
[4]李明阳,陈泽,胡义明,高翔鹏,魏德洲,刘军.辽宁某含碳难选金矿石浮选试验研究[J].现代矿业,2019,35(11):149-153.
[5]闫刚.金矿石中金含量的分析测定方法研究[J].内蒙古煤炭经济,2019(21):207.
作者简介:胡彦瑞(1989.04), 性别: 男,民族:汉族籍贯:青海省民和县,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:金的氯化与冶炼。
       
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