高硫难选金矿——金矿浮选工艺流程石灰抑硫复配

高硫难选金矿的浮选难点不在于金本身，而在于硫。硫化物含量高时，黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂在浮选过程中大量上浮，精矿品位被稀释，金的品位下降。硫化物在氰化浸出中消耗氰化物和氧气，浸出率下降。高硫金矿的浮选需要把硫抑制住，让金和载金矿物选择性地浮起，石灰是最常用的硫抑制剂，但单独使用石灰在高硫难选金矿上的效果有限，需要配合其他抑制剂或者调整药剂制度。

高硫难选金矿的矿石特征

高硫金矿的硫含量通常在5%到20%之间，硫主要以黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂的形式存在。黄铁矿是常见的载金矿物，金以显微金或者固溶体形式存在于黄铁矿晶格中。磁黄铁矿的含金量通常较低，但磁黄铁矿的可浮性比黄铁矿强，在浮选中优先上浮，稀释精矿。毒砂是含砷硫化物，金以显微金形式存在于毒砂中，毒砂的可浮性与黄铁矿相近。

高硫金矿的难选性表现在几个方面。硫化物含量高时，浮选精矿的产率大，金的品位被稀释。硫化物在磨矿过程中容易氧化，氧化后的硫化物表面形成铁氧化物和硫酸盐，可浮性变化，浮选行为不稳定。硫化物在氰化浸出中消耗氰化物和氧气，浸出率下降。硫化物中的砷在冶炼过程中产生砷污染，精矿的冶炼成本增加。

石灰抑制硫的机理

石灰在浮选中的作用包括调节pH值、抑制硫化物和沉淀有害离子。石灰在水中解离成钙离子和氢氧根离子，氢氧根离子提高矿浆的pH值。pH值升高后，黄铁矿和磁黄铁矿的表面氧化速率下降，表面形成的铁氧化物和氢氧化物增加，这些亲水性的表面产物抑制了捕收剂的吸附。

石灰对黄铁矿的抑制效果比对磁黄铁矿好。黄铁矿在碱性条件下表面形成氢氧化铁和硫酸钙，这些产物覆盖在黄铁矿表面，阻碍黄药类捕收剂的吸附。磁黄铁矿在碱性条件下的氧化速率比黄铁矿快，表面形成的铁氧化物层疏松，捕收剂仍然可以在部分表面吸附。石灰对磁黄铁矿的抑制效果有限。

石灰对毒砂的抑制效果介于黄铁矿和磁黄铁矿之间。毒砂在碱性条件下表面形成砷酸盐和铁氧化物，这些产物抑制捕收剂的吸附。毒砂的抑制需要更高的pH值，通常在pH值11以上时才有明显效果。

石灰的用量需要根据矿石的硫含量和硫化物类型确定。硫含量高时，石灰用量增加，pH值需要提高到11到12。石灰用量过高时，矿浆的黏度上升，浮选泡沫的流动性下降，精矿品位可能下降。

复配抑制剂的类型和作用

单独使用石灰在高硫难选金矿上的效果有限，复配抑制剂可以增强抑制效果，降低石灰用量，改善浮选指标。

无机抑制剂

氰化物是黄铁矿和毒砂的有效抑制剂，氰离子在硫化物表面吸附后，阻碍捕收剂的吸附。氰化物的抑制效果好，但毒性大，环保要求高。氰化物的用量通常在每吨矿石50到200克之间，用量过高时金的浮选也受到抑制。

重铬酸盐是磁黄铁矿的抑制剂，重铬酸根离子在磁黄铁矿表面还原后形成铬铁矿薄膜，抑制捕收剂的吸附。重铬酸盐的抑制效果好，但铬离子对环境有污染，使用受到限制。

水玻璃是硅酸盐和脉石矿物的抑制剂，水玻璃在矿浆中形成胶体，吸附在脉石矿物表面，增加表面的亲水性。水玻璃对硫化物也有一定的抑制作用，但效果不如氰化物和重铬酸盐。

有机抑制剂

腐殖酸钠是黄铁矿和磁黄铁矿的抑制剂，腐殖酸分子中的羧基和羟基在硫化物表面吸附后，形成亲水性的有机膜。腐殖酸钠的抑制效果好，无毒，环保。腐殖酸钠的用量通常在每吨矿石200到1000克之间。

单宁酸是黄铁矿和毒砂的抑制剂，单宁酸分子中的酚羟基在硫化物表面吸附后，形成亲水性的络合物。单宁酸的抑制效果中等，需要与石灰配合使用。

木质素磺酸盐是磁黄铁矿的抑制剂，木质素磺酸根离子在磁黄铁矿表面吸附后，增加表面的亲水性。木质素磺酸盐的抑制效果中等，用量较大。

复配方案

石灰与腐殖酸钠复配是常用的方案。石灰把pH值提高到10到11，腐殖酸钠在硫化物表面吸附，增强抑制效果。复配后石灰用量可以减少20%到30%，腐殖酸钠的用量在每吨矿石300到800克之间。

石灰与单宁酸复配适合含毒砂高的矿石。石灰把pH值提高到11以上，单宁酸在毒砂表面吸附，抑制毒砂的上浮。复配后毒砂的抑制率提高，精矿中的砷含量下降。

石灰与氰化物复配适合含磁黄铁矿高的矿石。石灰把pH值提高到10.5到11.5，氰化物在磁黄铁矿表面吸附，抑制磁黄铁矿的上浮。复配后磁黄铁矿的抑制率提高，但氰化物的环保风险需要评估。

捕收剂的调整

高硫难选金矿的捕收剂需要选择对金和载金矿物捕收能力强、对硫化物选择性好的品种。黄药类捕收剂的捕收能力强，但选择性差，硫化物容易上浮。黑药类捕收剂的选择性好，对黄铁矿的捕收能力弱，适合高硫金矿的浮选。

黄药与黑药组合使用时，黄药提供捕收能力，黑药提供选择性。组合捕收剂的总用量比单独使用黄药时低，精矿品位提高。黄药与黑药的比例根据矿石性质确定，通常为1比1到2比1。

硫氮类捕收剂对黄铁矿和毒砂的捕收能力强，对磁黄铁矿的捕收能力弱。硫氮类适合含磁黄铁矿高的矿石，磁黄铁矿被抑制后，硫氮类选择性地捕收黄铁矿和毒砂。

脂肪酸类捕收剂对氧化矿有捕收能力，高硫金矿中如果含有氧化矿，可以添加少量脂肪酸类捕收剂。脂肪酸类的用量需要控制，过量时泡沫黏，精矿品位下降。

浮选流程的调整

高硫难选金矿的浮选流程需要根据矿石性质和浮选指标调整。粗选作业的pH值控制在10到11，精选作业的pH值可以提高到11到12。粗选的浮选时间比常规金矿长，保证载金矿物的充分上浮。精选的浮选时间短，避免硫化物在精选作业中上浮。

中矿返回路径需要优化。中矿中的硫化物含量高时，返回粗选会稀释粗选精矿的品位。中矿返回精选或者单独处理可以降低硫化物对精矿品位的影响。中矿再磨可以提高载金矿物的解离度，改善浮选指标。

浮选浓度需要控制。高硫金矿的浮选浓度通常比常规金矿低，浓度偏高时硫化物在泡沫层中的夹带增加。浮选浓度通常控制在25%到35%之间。

浮选温度影响硫化物表面的氧化速率和捕收剂的吸附。温度偏低时，硫化物表面的氧化速率慢，捕收剂的吸附速度慢，浮选速度下降。温度偏高时，硫化物表面的氧化速率快，抑制效果增强。高硫金矿的浮选温度通常在20到30摄氏度之间。

常见问题

问：石灰抑制硫，pH值控制在多少合适？

答：pH值根据硫化物类型确定。黄铁矿为主的矿石，pH值控制在10到11。磁黄铁矿为主的矿石，pH值需要提高到11到12。毒砂为主的矿石，pH值需要提高到11.5以上。pH值过高时，矿浆黏度上升，泡沫流动性下降，精矿品位可能下降。pH值的优化需要通过试验确定。

问：石灰用量过大，有什么负面影响？

答：石灰用量过大时，矿浆的pH值过高，捕收剂的吸附受到抑制，金的浮选回收率下降。矿浆的黏度上升，泡沫的流动性下降，精矿排出困难。石灰在管道和设备上的结垢增加，维护成本上升。石灰用量需要根据矿石性质和浮选指标优化，避免过量。

问：腐殖酸钠的抑制效果与氰化物相比如何？

答：腐殖酸钠的抑制效果比氰化物弱，但环保性好，无毒。腐殖酸钠对黄铁矿和磁黄铁矿的抑制效果较好，对毒砂的抑制效果中等。氰化物的抑制效果好，但毒性大，环保风险高。腐殖酸钠可以替代部分氰化物，减少氰化物的用量和环保风险。

问：高硫金矿的浮选精矿，冶炼前需要处理吗？

答：高硫金矿的浮选精矿通常需要预处理。硫化物在冶炼过程中产生二氧化硫，需要回收制酸。砷在冶炼过程中产生砷污染，需要脱砷处理。精矿中的硫含量高时，冶炼厂的配料需要调整，高硫精矿的处理成本比低硫精矿高。

问：高硫难选金矿，浮选和氰化哪个更合适？

答：取决于矿石性质和金的赋存状态。金以游离态为主时，重选加氰化的流程更合适。金以显微金或者固溶体形式存在于硫化物中时，浮选回收硫化物精矿，再对精矿进行氰化或者冶炼。高硫金矿的浮选和氰化通常联合使用，浮选回收硫化物，氰化回收浮选尾矿中的金。