含砷金矿因砷与金密切共生,导致选冶难度大,传统工艺难以满足冶炼要求。浮选作为预处理的核心手段,通过选择性药剂与工艺创新,可实现金砷高效分离。
一、浮选药剂的选择
药剂是浮选工艺的核心,含砷金矿浮选需兼顾捕收剂的高选择性与抑制剂的高效抑砷性能。
1. 高选择性捕收剂
巯基阴离子型与硫代酯类捕收剂:丁基黄药、巯基苯并噻唑等传统捕收剂对含金硫化矿物(如黄铁矿)具有良好捕收能力。新型药剂如ПРОКС(丙烯基三硫代碳酸盐与丙氧基化硫化物混合制剂)可优先吸附于毒砂表面,抑制其可浮性,同时强化黄铁矿的捕收,显著提升金精矿品位。
2. 砷的高效抑制剂
石灰组合型抑制剂:石灰与铵盐(硝酸铵、氯化铵)联用,可在碱性条件下抑制毒砂,同时保护黄铁矿免受抑制。石灰与亚硫酸钠混用可进一步强化毒砂的氧化抑制。
氧化剂型抑制剂:高锰酸钾、双氧水、次氯酸钠等氧化剂在酸性条件下,可氧化毒砂表面生成亲水性氢氧化铁膜,抑制其浮选。双氧水配合氢氧化钠调整剂,可显著降低砷黄铁矿的可浮性。
有机抑制剂:糊精、腐植酸钠、丹宁等环境友好型药剂逐渐受到重视。例如,H23有机小分子抑制剂可选择性吸附于毒砂表面,通过“硬酸-硬碱”亲和机制实现砷矿物的高效抑制。此外,有机与无机抑制剂(如烤胶与硫酸钠)组合使用,可协同增强抑砷效果。
二、浮选工艺流程优化
针对含砷金矿的复杂性,浮选工艺需结合矿物特性与药剂体系,优化参数设计并创新分选流程。
1. 优先浮选与分步抑制工艺
案例1:雄黄坡高砷金矿
孟宪瑜等提出“优先选砷”工艺,采用丁基黄药与SK组合捕收剂,石灰、硫化钠和硫酸铜为调整剂。通过分步抑制毒砂并优先浮选含金硫化矿,金回收率显著提升,砷脱除率达99%以上。
案例2:天马山高硫含砷矿
王珩采用“优先浮金—氧化剂分离黄铁矿与毒砂—磁选分离磁黄铁矿”联合工艺。漂白粉作为氧化剂抑制毒砂,磁选进一步分离磁黄铁矿,最终金总回收率达75.16%,砷回收率81.30%,实现资源综合利用。
2. 电位调控浮选技术
矿浆电位控制是新兴方向。通过充入氮气或空气调节氧化还原电位(Eh),可选择性抑制砷矿物。例如,欣蒂卡等开发的电位调控浮选装置,在金矿浮选中精确控制Eh值,减少黄铁矿与毒砂上浮量,使金精矿砷含量显著降低。
3. 联合工艺与参数优化
磨矿细度与温度控制:安徽马山金矿研究表明,磨矿细度-0.074mm占90%、矿浆加温至45℃、丁黄药与2#油组合,可提升金品位至92.0g/t,砷品位降至0.46%。 药剂顺序与配比:李广明等发现,碳酸钠与漂白粉按特定顺序添加,可强化毒砂抑制并活化黄铁矿。硫酸锌与碳酸钠以3:7配比制成胶体碳酸锌,抑砷效果最佳。
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。常规浮选工艺对含砷金矿中砷的脱除有一定效果,但是要达到冶炼精矿的要求标准,还是要使用新的联合工艺。
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