金的矿石类型及选冶方法.pdf

金的矿石类型黄金选冶提取工艺的选择和金的生产与金的矿石类型有着十分密切的关系目前，世界已发现的金矿床赋存于不同地质时代的多种类型岩石中，由于多种成因和蚀变作用，矿床和矿石类型繁多，矿物共生组合复杂，致使矿石类型的合理划分相当困难人们从不同的需要和不同的角度出发，试图对金矿石类型进行划分其中，有按矿物共生组合划分的，也有按矿石难处理程度划分的等等但是，矿石中影响金选冶的主要因素是矿石矿物组成和金的存在形式与状态，因此以矿石组成及可选冶性对金矿石分类有着重要的实际意义根据麦奎斯顿（ F·W·McQuiston）和休梅克（ R·S·Shoemaker ）等人从选冶工艺角度对矿石的分类，以及综合其他人的分类， 根据金与矿石中主要含金矿物和对选冶工艺有影响的矿物的关系，将金矿石划分为以下 12 种类型一、砂金矿石原生金矿床的金微粒经过各种地质作用，被风化、分离、搬运和沉淀而形成各种类型的近代砂金矿床该类矿床中的砂金矿石长期以来一直是人类从中生产金的重要资源该类金矿石矿物组成简单， 主要成分为石英， 金是唯一可回收的金属砂矿中金呈浑圆状，粒度一般小于50—100um,偶尔也产大颗粒或达几厘米的块金。

这些矿石结构松散， 处理时不需要进行破碎和磨矿，易采、易选、易回收，采用重选和混汞法即可回收95%以上的金二、古砂金矿石古砂金矿实际上是石化的砂矿， 古砂金矿石由松散沉积物结成块状的岩化砾石组成如威特瓦斯兰德的古砂金矿石是由粗粒石英砾岩、炭夹层和黄铁矿石英岩三种主要物质组成的金呈粒状与细粒石英、黄铁矿、云母、有时还有沥青铀矿、钛矿物和铂族金属等存在于砾石胶结物中金粒度变化较大，平均约80%—75—100um矿石金品位较高，约为 5—15g/t 自然金中普遍含银 7.5%—14.3%， 平均 10%该类矿石经过破磨， 将金解离到一定程度后， 可通过重选和氰化有效地提取，金回收率可达95%以上三、含金石英脉矿石含金石英脉矿石是目前开采的重要金矿石，大都产于浅成低温热液脉状、复脉和网脉状矿床中，矿石组成一般较简单，主要成分为石英，金是唯一可回收的有用成分，金呈颗粒状存在，一般粒度较粗，经磨矿金粒大都能暴露出来 金一般通过重选、 混汞和氰化法能有效地回收，且工艺流程简单，金回收率较高但也有一种含金石英脉矿石， 金呈极细小微粒浸染状存在于石英基质中，经细磨也无法使金暴露对这种矿石，目前尚无法利用，属极难处理的金矿石之一。

四、氧化金矿石氧化矿石主要是原生的硫化物矿石经氧化和风化作用形成的金一般呈解离状态存在，或存在于黄铁矿和其他硫化物的蚀变产物中，最常见的是铁的氧化物，如赤铁矿（Fe2O3） 、磁铁矿（ Fe3O4） 、针铁矿（FeOOH）和褐铁矿（ FeOOH） ，但金也可能与锰氧化物及氢氧化物共生该类矿石由于结构破坏，岩石透水性增强，即使矿石颗粒很粗，用原矿石堆浸法也可达到很高的浸出率有时，因氧化作用金表面常被次生的含水氧化物膜覆盖，这将影响金的氰化作用 但这些在氰化溶液中不溶蚀的金粒，可能完全适合于重选回收五、富银金矿石金矿中银常与金共生， 组合成银金矿或金银矿， 回收金时可回收相当量的银 此类矿石中金银常与黄铁矿密切共生，一般用浮选法富集矿物精矿， 然后用氰化法回收金银或送冶炼厂综合回收金银但值得注意的是，由于银的较大活性，将影响浮选、氰化和回收过程六、含铁硫化物金矿石该类矿石属石英脉型，主要组分为石英，但含有一定量的铁的硫化物矿物，如黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿，金可呈多种形式存在于石英和铁的硫化物矿物中当矿石含少量硫化物，且主要呈黄铁矿形式存在时，矿石中金是唯一可回收的有用组分， 自然金粒度较粗， 可用简单的选矿流程得到较高回收率。

当矿石含有较多硫化物时， 黄铁矿可作为金的副产品回收金可与黄铁矿呈多种结构形式共生当金呈较粗颗粒存在于黄铁矿中， 金可通过磨矿解离出来而加以回收 但当黄铁矿呈微细粒状存在，且金被黄铁矿包裹， 在黄铁矿中呈胶状微粒或固熔体产出时，则金难以回收，此类矿石属难处理矿石之一此外，如有磁黄铁矿、白铁矿存在时，它们都可使氰化作用消耗大量氰化物和氧，且磁黄铁矿中包裹的金也不能解离出来七、金砷硫化物金矿石砷黄铁矿是金矿中仅次于黄铁矿的主要含金硫化物矿物此类矿石中含有较多的黄铁矿和砷黄铁矿，可作为副产品回收 金的品位较低，自然金粒度较细， 多被包裹在黄铁矿和砷黄铁矿中，或进入矿物晶格中，或呈固熔体存在这类矿石一般较难处理，多采用浮选法富集硫化物和金，然后进行处理八、含铜硫化物金矿石该类矿石中很少见到金单独与铜矿物拌生，通常总是有黄铁矿存在铜矿物主要是黄铜矿和斑铜矿，有时也有辉铜矿和铜兰矿石中金品位一般较低，为综合利用组分自然金粒度中等，但粒度变化大处理此类矿石时， 一般是用浮选法将金富集于铜精矿中，然后在冶炼过程中综合回收金 而从硫化物中分离出的含金黄铁矿精矿则可用氰化法提取九、含锑硫化物金矿石这类矿石中，无论是与含锑矿物拌生的金还是独立存在的锑矿物，都会对工艺选择和生产条件造成影响。

以方锑金矿、辉锑矿等矿物形态存在的锑， 常使金矿难与直接混汞或氰化，所以这类矿石可用浮选、精矿焙烧，然后氰化提取十、碲化物金矿石金的碲化物是除了自然金和金—银矿物之外，唯一有经济意义的金矿物金的碲化物有一系列化学成分相当复杂的同类矿物，如针状碲金矿（（Au,Ag）Te2） 、碲金矿（（Au,Ag）Te2）碲金银矿（ （Au,Ag）2Te）,以及不常见的针状碲金银矿（ （Au,Ag）Te4）和板状金碲矿（ Au2Te3） 金碲化物常以自然金和硫化物矿物共生由于含银或不含银的金碲化物在氰化溶液中溶解极慢，要获得有效的金提取率，通常需要一个预氧化阶段十一、含铅锌铜等多金属硫化物金矿石矿石中，除金外，还含有相当数量（约10%—20%）的铜、铅、锌、银、锑等硫物矿物自然金除与黄铁矿关系密切外，还与铜、铅等矿物密切共生自然金粒度较粗，但变化范围大，分布不均匀此类矿石一般用浮选法将金富集于有色金属矿物精矿中，然后冶炼过程中综合回收金硫化物矿物分离浮选出含金黄铁矿精矿，可用氰化法回收金 含有有色金属硫化物的金精矿，也可用硫脲法提取金十二、含碳质金矿石含碳质矿石是指矿石中往往含有活性炭、碳氢化合物、石墨等碳质物和某种形式黄铁矿的含金矿石，有时也含一定量的粘土矿物。

由于碳和粘土在氰化过程中抢先吸附金氰络合物，而影响金的氰化提取率因此，该类矿石在氰化之前需进行氧化预处理金的工艺矿物学金的工艺矿物学是对金矿石中各种矿物的物理和化学性质，以及它们在选冶工艺过程中行为特征研究，它是选冶工艺选择和黄金生产的基础金的工艺矿物学研究内容包括矿石的结构构造和矿石可磨性、含水性、多孔性、密度、硬度等物理特性；矿石矿物组成和化学组成；金属矿物的组成、含量及存在形式；脉石矿物的组成、含量及存在形式；金在矿石中的存在形式、含量、颗粒大小、分布状态；矿石中各种矿物组成的相互关系， 以及它们在选冶过程中的行为、 作用和影响；矿石中有害矿物和组分对选冶工艺的影响；矿石中可综合回收组分的特性及可回收性等 现就影响金矿石选冶工艺过程的主要因素概述如下：一、矿石中金的赋存状态（一）呈独立金矿物金在矿石中主要呈自然金和银金矿产出，它们是工业利用的主要对象此外还有金银矿和金的碲化物这些矿物常与石英、黄铁矿等硫化物矿物，以及其它多种矿物共（伴）生在金矿石中， 自然金呈三种赋存状态， 即分布于这些矿物粒间的晶隙金或粒间金； 存在于矿物微裂隙中的隙裂金；在矿物中呈包裹体形式的包体金二）在载金矿物中呈分散状态的金细微粒金和胶体金作为机械混合状态赋存于其他矿物，如黄铁矿、砷黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物，以及磁铁矿、黑钨矿、石英、方解矿、菱铁矿、白云石、重晶石等矿物中。

其中最重要的载金矿物是黄铁矿、砷黄铁矿和石英微细粒浸染型（卡林型）金矿中的金主要以这种形式赋存三）呈吸附状的金次显微等微细粒金胶粒被粘土矿物、褐铁矿、胶状二氧化硅等吸附于表面和裂隙面上，或被碳质、有机质等吸附也有人认为，沉淀于黄铁矿、砷黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物矿物表面的超微细粒金也是胶粒吸附金呈离子（络阴离子）态的金有可能也是处于被吸附状态四）呈晶格金或固溶体金一部分金在其他矿物中以金原子或离子状呈类质同象混入，既呈晶格金或固溶体金如在自然银、自然铂、自然铜、自然锑、砷铂矿、正方铁铂矿等矿物中所含的少量金此外，在砷黄铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等矿物中金部分可呈类质同象替代的晶格金二、金的粒度大小及其对选冶工艺的影响矿石中主要以单体自然金存在，按其粒度大小可分为明金（肉眼能鉴别者）、显微金（显微镜下能鉴别者）和次显微金（一般电子显微镜下能鉴别者） 目前一般电子显微镜下不能鉴别而需要在超高压透射电镜下鉴别的微粒金可称为超次显微金或胶体分散金自然金按颗粒大小的分类见表2—1呈原子或离子状态在其他矿物中呈类质同象少量混入的金称为晶格金或固溶体金表 2—1 自然金按颗粒大小的分类可见金（肉眼和反光显微镜下可见）次显微金（电子 显 微 镜 下可见） (μm) 超 次 显 微 金（ 超 高 压 透射 电 镜 下 可见） (nm) 晶格金（超高压 透 射 电 镜下可见） (nm) 作 者 及 资 料来源明金（肉眼可见） (μm) 显微金 (反光显 微 镜 下 可见) (μm) ＞100 ＞100 ＞50 ＞100 ＞2000 ＞70 ＞100 100∽0.2 100∽0.2 ＞ 1 50∽0.2 100∽0.1 2000∽0.5 70∽1 100∽0.2 ＜0.2 0.2∽0.02 1∽ 0.01 ＜0.2 ＜0.01 ＜0.5 ＜1 0.2∽0.02 0.1∽1000 100∽0.144 ＜ 100 100∽500 0.002∽0.288 ≤ 0.2878 0.144 0.288 张振儒姚敬劬冉碧清韩公亮金矿物的粒度及形态分类表粒度粒径mm 延展率边界圆滑边界平整、 棱角明显边界不平整，有尖角、 枝杈巨粒金＞0.295 1— 1.5 浑圆粒状麦粒状尖角粒状粗粒金0.295—＞ 0.074 1.5—3 角粒状长角粒状枝杈状中粒金0.074—＞ 0.037 3— 5 叶片状板片状细粒金0.037—＞ 0.01 ＞5 针状微粒金≤0.01 注 1： 金的粒度在很大程度上决定磨矿细度和所选用的选别方法。

按对选矿工艺产生的影响，将粒度划分为五级在矿石磨碎过程中，巨粒金和粗粒金几乎全部可以分离成单体，并有利于重选法回收， 但浮选、 浸出效果不佳中粒金在磨矿过程中大都能单体解离，少部分呈暴露连生体或硫化物包裹中细粒金用浮选法、氰化法都有好的效果单体的金矿物无论大小均易被汞吸附注 2：自然金的不同形态在不同的选矿方法中效果不一样，如粒状的用重选法易回收，表面面积大的在溶剂中溶解较快，片状的易浮选矿石中金颗粒的大小决定了矿石的磨矿细度，经常规磨矿或超细磨解离出的细粒金可通过重选回收金粒大小是决定金浸出速度和浸出时间的主要因素之一特粗粒和粗粒金的氰化浸出速度很慢，要求很长的浸出时间才能完全溶解大多数含金矿石中的自然金主要呈细粒金和微粒金形态存在，因此，许多金选厂于氰化前用混汞法、重法预先回收粗粒金，以防止粗粒金损失于氰化尾矿中金矿石经磨矿后， 特粗粒金与粗粒金可完全单体解离，呈游离态存在；细粒金可部分解离，还有相当部分呈连生体状态存在单体解粒金及已暴露的连生金均可氰化浸出，在通常的磨矿细度下， 单体解离的微粒金较少， 一部分微粒金呈暴露的连生体状态存在，但相当部分的微粒金仍被包裹于硫化物矿物和脉石矿物中，呈包体形态的微粒金无法与氰化物接触， 只有经焙烧、 加压氧化和生物氧化处理后才能氰化浸出。

当微粒金包裹于疏松多孔的非硫化物矿物（如铁的氢氧化物和碳酸盐）中时，这部分包体金可溶于氰化液中含金矿石微粒金的含量常随矿石中硫化物矿物含量增加而增加微粒金的含量常随矿石类型。