高氧化率金矿怎选？金矿浮选工艺流程捕收剂改进

高氧化率金矿的浮选难度比原生硫化矿高出一个量级。矿石中的金大部分以游离态或者氧化态存在，硫化物含量低，金的载体矿物少，常规的黄药类捕收剂找不到足够的附着位点。氧化矿中的铁氧化物和黏土矿物还会罩盖金粒表面，阻碍捕收剂与金粒接触。选厂接手这类矿石时，浮选回收率往往在50%到70%之间徘徊，精矿品位低，尾矿金品位高，经济性难以保证。捕收剂改进是提高高氧化率金矿浮选回收率最直接的切入点，但药剂调整需要与流程配置和矿石性质的变化配合，单独更换药剂的效果有限。

高氧化率金矿的矿石特征

高氧化率金矿的氧化程度通常用氧化率表示，氧化率超过30%的矿石归类为氧化矿，超过70%的为高氧化矿。氧化率指的是矿石中氧化态矿物占总金属矿物的比例，对于金矿来说，氧化率反映的是金粒表面和载体矿物的氧化程度。

高氧化率金矿的矿物组成有几个特征。硫化物含量低，黄铁矿、毒砂等载金硫化物在氧化过程中被分解，硫含量通常低于1%。铁氧化物含量高，褐铁矿、针铁矿和赤铁矿是氧化矿中的主要铁矿物，这些矿物的表面化学性质与硫化物差异大。黏土矿物含量高，长石、云母和辉石在氧化过程中形成高岭石、蒙脱石和伊利石等黏土矿物。金粒的赋存状态以游离态和氧化态为主，部分金粒被铁氧化物包裹或者吸附在黏土矿物表面。

这些特征对浮选的影响是多方面的。硫化物含量低意味着常规的硫化物捕收剂找不到足够的附着对象。铁氧化物和黏土矿物的表面亲水性强，捕收剂难以在表面吸附。金粒表面的氧化膜降低了金的可浮性，金粒与气泡的附着概率下降。矿浆中的黏土矿物增加了矿浆黏度，浮选气泡的矿化条件恶化。

常规捕收剂在高氧化率金矿上的局限

黄药类是金矿浮选中最常用的捕收剂，包括乙基黄药、异丙基黄药、丁基黄药和戊基黄药。黄药通过硫原子与硫化物表面的金属离子结合，形成疏水层。黄药对硫化矿的捕收能力强，但对氧化矿的捕收能力弱，因为氧化矿表面缺乏黄药可以结合的金属硫键。

黑药类的捕收能力比黄药弱，选择性好，对硫化矿的捕收效果稳定。黑药在氧化矿上的表现比黄药稍好，因为黑药的极性基团可以与氧化矿表面的金属离子形成配位键。但黑药的捕收能力有限，高氧化率金矿单独使用黑药时回收率不高。

硫氮类捕收剂的捕收能力强，对黄铁矿和毒砂的捕收效果好。硫氮类在氧化矿上的适应性比黄药和黑药好，因为硫氮类的极性基团可以与多种金属离子配位。但硫氮类的选择性差，脉石矿物容易上浮，精矿品位低。

脂肪酸类捕收剂用于氧化矿浮选，包括油酸、亚油酸和塔尔油。脂肪酸通过羧基与氧化矿表面的金属离子结合，对铁氧化物和碳酸盐矿物有捕收能力。脂肪酸的选择性差，对脉石矿物的捕收能力强，精矿品位低。脂肪酸的用量大，泡沫黏，操作困难。

胺类捕收剂用于硅酸盐和氧化矿浮选，包括十二胺和醚胺。胺类通过氨基与硅酸盐表面的负电荷结合，对石英和黏土矿物有捕收能力。胺类在高氧化率金矿上的应用有限，因为胺类对金粒的捕收能力弱，主要用于浮选硅酸盐脉石。

高氧化率金矿捕收剂改进的方向

捕收剂改进的目标是提高捕收剂对氧化矿表面和金粒表面的亲和力，同时保持对脉石矿物的选择性。改进方向包括组合捕收剂、新型捕收剂和辅助药剂。

组合捕收剂

组合捕收剂是把两种或者多种捕收剂混合使用，利用不同捕收剂之间的协同效应。黄药与黑药组合时，黄药提供捕收能力，黑药提供选择性，混合捕收剂的回收率和精矿品位比单独使用黄药或者黑药好。黄药与硫氮类组合时，黄药的捕收能力与硫氮类的氧化矿适应性互补，对含硫化物和氧化矿混合的矿石效果好。

脂肪酸与黄药组合时，脂肪酸捕收氧化矿表面的铁氧化物，黄药捕收残余的硫化物，组合捕收剂对高氧化率金矿的回收率比单独使用黄药提高10到20个百分点。脂肪酸的用量需要控制，过量时泡沫黏，精矿品位下降。

胺类与黄药组合时，胺类捕收硅酸盐脉石表面的金粒，黄药捕收硫化物中的金，组合捕收剂对含金石英脉氧化矿的效果好。胺类的用量需要控制，过量时脉石矿物上浮，精矿品位下降。

新型捕收剂

羟肟酸类捕收剂对氧化矿有较强的捕收能力，极性基团中的羟肟基可以与铁、铜、铅等金属离子形成稳定的螯合物。羟肟酸对褐铁矿和针铁矿的捕收能力强，适合处理铁氧化物含量高的高氧化率金矿。羟肟酸的选择性比脂肪酸好，精矿品位较高。

膦酸类捕收剂对氧化矿和碳酸盐矿物有捕收能力，极性基团中的膦酸基可以与钙、镁、铁等金属离子形成配位键。膦酸类对含金碳酸盐氧化矿的效果好，对石英和硅酸盐的捕收能力弱，选择性好。

两性捕收剂分子中同时含有阳离子和阴离子基团，在不同pH条件下表现出不同的捕收性能。两性捕收剂对氧化矿和金粒的捕收能力介于阳离子和阴离子捕收剂之间，适应性广，但合成成本高，工业应用有限。

辅助药剂

活化剂用于改善氧化矿表面的可浮性。硫酸铜是常用的活化剂，铜离子在氧化矿表面吸附后形成硫化铜薄膜，黄药可以在薄膜上吸附。硫酸铜的添加量通常在每吨矿石100到500克之间，添加量不足时活化效果不明显，添加量过大时铜离子进入精矿，影响冶炼。

分散剂用于减少黏土矿物对浮选的干扰。六偏磷酸钠和水玻璃是常用的分散剂，分散剂在黏土矿物表面吸附后增加表面负电荷，减少黏土矿物的团聚和罩盖。分散剂的添加量通常在每吨矿石200到1000克之间，添加量过大时矿浆中的细粒分散过甚，泡沫层不稳定。

表面清洗剂用于去除金粒表面的氧化膜。草酸和柠檬酸可以溶解金粒表面的铁氧化物和氧化膜，恢复金粒的可浮性。表面清洗剂通常在浮选前加入磨矿回路或者搅拌桶中，清洗时间需要保证。

浮选流程的配合调整

捕收剂改进需要与浮选流程的调整配合，单独更换药剂的效果有限。高氧化率金矿的浮选流程需要在几个环节做针对性调整。

磨矿细度需要控制。高氧化率金矿中的金粒粒度通常较细，磨矿细度需要保证金粒充分解离。磨矿细度过粗时，金粒未解离，捕收剂无法接触金粒表面。磨矿细度过细时，矿浆中的细泥含量增加，浮选选择性下降。高氧化率金矿的磨矿细度通常在负0.074毫米占70%到85%之间。

浮选浓度需要降低。高氧化率金矿中的黏土矿物含量高，矿浆黏度大。浮选浓度偏高时，气泡矿化条件恶化，回收率下降。浮选浓度通常控制在25%到35%之间，比硫化矿浮选的浓度低。

浮选时间需要延长。氧化矿的浮选速度比硫化矿慢，捕收剂在氧化矿表面的吸附速度慢，矿化气泡的形成速度慢。浮选时间需要延长，粗选时间通常在15到30分钟之间，扫选时间在10到20分钟之间。

浮选pH值需要调整。高氧化率金矿的浮选pH值通常在8到9之间，比硫化矿浮选的pH值低。pH值偏高时，氧化矿表面的金属离子水解，捕收剂的吸附能力下降。pH值偏低时，捕收剂的水解速度加快，药剂消耗增加。

浮选流程结构需要调整。高氧化率金矿的浮选精矿品位低，精选作业的负担重。粗选作业需要保证回收率，精选作业需要保证品位。粗选和精选之间可以设置中矿再磨或者中矿返回，提高金的解离度。

常见问题

问：高氧化率金矿浮选，黄药完全无效吗？

答：黄药对高氧化率金矿的捕收能力弱，但不是完全无效。矿石中如果含有少量残余硫化物，黄药仍然可以捕收这部分硫化物中的金。黄药与脂肪酸或者羟肟酸组合使用时，黄药捕收硫化物，脂肪酸或者羟肟酸捕收氧化矿，组合捕收剂的效果比单独使用黄药好。

问：羟肟酸类捕收剂的价格高，经济性怎么评估？

答：羟肟酸的价格比黄药高，但用量通常比黄药低，且对氧化矿的捕收能力强，回收率提升幅度大。经济性评估需要比较捕收剂成本增加和回收率提升带来的收益。回收率提升5到10个百分点时，羟肟酸的经济性通常可以接受。如果回收率提升幅度低于3个百分点，羟肟酸的成本增加可能无法被收益覆盖。

问：高氧化率金矿浮选前需要脱泥吗？

答：含泥量高时建议脱泥。黏土矿物在浮选中增加矿浆黏度，罩盖金粒表面，消耗捕收剂。脱泥可以减少黏土矿物的干扰，改善浮选条件。脱泥设备可以用水力旋流器或者脱泥斗，脱泥后的细泥需要单独处理，因为细泥中可能含有细粒金。

问：硫酸铜活化剂的添加量怎么确定？

答：硫酸铜的添加量通过试验确定。试验在实验室浮选机中进行，改变硫酸铜添加量，测量金回收率和精矿品位。添加量不足时活化效果不明显，添加量过大时铜离子进入精矿，影响冶炼。硫酸铜的添加量通常在每吨矿石100到500克之间，具体取决于矿石的氧化程度和硫化物含量。

问：高氧化率金矿浮选尾矿中的金怎么回收？

答：浮选尾矿中的金可以通过氰化浸出或者重选回收。如果尾矿中的金以游离态为主，重选（离心机或者摇床）可以回收部分粗粒金。如果尾矿中的金以细粒或者包裹态为主，氰化浸出是更有效的方法。浮选加氰化的联合流程在高氧化率金矿中应用广泛，浮选回收可浮性好的金，氰化回收浮选尾矿中的金。