從工藝礦物學(xué)的角度分析了某含銀多金屬錳礦實(shí)現(xiàn)錳、銀分離的難點(diǎn),參照類似性質(zhì)礦石的處理工藝,并結(jié)合研究對(duì)象的性質(zhì)特點(diǎn),指出其合適的開發(fā)利用工藝為干式篩分分級(jí)-粗粒干式強(qiáng)磁選-細(xì)粒濕式強(qiáng)磁選-混合精礦濕法冶金浸出。通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),最終獲得錳品位31.59%、銀品位657.9g/t、鐵品位11.72%,錳回收率90.24%、銀回收率91.29%、鐵回收率78.51%的混合精礦,為大規(guī)模、高效率、低成本開發(fā)利用該礦石奠定了基礎(chǔ)。

近年來我國華北、華南等地相繼發(fā)現(xiàn)了一批儲(chǔ)量豐富的含銀錳礦,每噸原礦含銀數(shù)十至數(shù)千克,含錳為3%-35%,或伴生一定量的鐵、鉛、鋅、鎂、鋁、鋇、銅等金屬礦物,屬含銀型多金屬錳礦,是我國重要的含銀礦石之一,具有較高的附加值和區(qū)域分布廣泛性的特點(diǎn)[1]。按錳礦類型可簡單分為氧化型、硫化型、碳酸鹽型和氫氧化型,其中氧化型是目前探明的主要含銀多金屬錳礦類型,且主要在地表或淺層分布,是目前開采易、分離難的礦石類型。

以氧化物形式存在的含銀錳礦,其主要可利用礦物大多嵌布粒度微細(xì),銀與錳、鐵等礦物結(jié)合緊密,難以用選礦方法對(duì)銀、錳、鐵等進(jìn)行有效分離,且原礦氰化浸銀浸出率一般小于30%,這類礦石一直被歸為難利用的“呆礦”類型[2-3]。

根據(jù)此類礦石性質(zhì),適宜采用先選礦富集得到銀錳混合精礦,再對(duì)混合精礦進(jìn)行濕法冶金浸出和凈化處理,進(jìn)一步可得到硫酸錳、碳酸錳、電解錳、銀等一系列錳和銀加工產(chǎn)品。高效的選礦工藝既能保證較高的富集比,又能獲得較高的綜合回收率,同時(shí)還能降低濕法冶金的處理量和材料消耗,降低濕法冶金殘余物的環(huán)保處理成本。

一、礦石性質(zhì)

（一）礦物成分分析

某含銀多金屬錳礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

原礦X射線衍射圖譜見圖1,錳、鐵、銀物相分析結(jié)果分見表2～表4。

分析鑒定結(jié)果表明,原礦中的金屬礦物主要為軟錳礦、水錳礦、硬錳礦,其次為針鐵礦、褐鐵礦,菱錳礦、鋅錳礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦、角銀礦、自然銀、金銀礦等,均為少量至微量。脈石礦物以石英為主,其次為云母、長石、方解石、白云石及粘土礦物等。

（二）礦物嵌布關(guān)系

礦石中軟錳礦、水錳礦和硬錳礦是礦石中的主要含錳礦物,也是銀的主要載體礦物；錳礦也同時(shí)被針鐵礦和褐鐵礦所交代,鐵礦多分布在錳礦的邊部,呈網(wǎng)脈狀、蠕蟲狀、羽狀、同心層狀分布；銀礦物多以細(xì)微粒或吸附狀態(tài)被包裹在錳、鐵礦等礦物中,或它們的微裂縫中,也見少量被細(xì)粒的脈石包裹或以類I質(zhì)同象形式分布在氧化錳礦中。

二、選礦富集

（一）選礦富集方案選擇

1、含銀多金屬錳礦常用、有效的富集手段。含銀錳礦是錳礦中的一種重要類型,我國錳礦石的特點(diǎn)是貧、細(xì)、雜,表現(xiàn)為錳含量低、錳(鐵)等礦物與脈石呈細(xì)粒嵌布(其粒度在10 µm左右),且伴生礦物種類繁多,難以通過機(jī)械選礦的方法得到單獨(dú)的錳精礦、銀精礦,也難以通過先氰化或常規(guī)浸銀方法獲得較好的銀浸出指標(biāo)。因此含銀多金屬錳礦的處理方法一般先采用多金屬集合體選礦,其特點(diǎn)是主要元素回收率高,但精礦品位不太高,其選別工藝可采用強(qiáng)磁選、重選法、浮選法等；由于錳礦石的含泥量多,因此洗礦和篩分也是常用的方法,它既有一定富集作用,又為進(jìn)一步選別提供方便；此外還有火法富集一富錳渣法、化學(xué)選礦等方法[4-5]。

2、富集前的碎磨作業(yè)應(yīng)避免物料的過粉碎。由于含銀多金屬氧化錳礦多在地表或淺層分布,原礦風(fēng)化粉化嚴(yán)重并泥化率較高。試驗(yàn)用原礦經(jīng)粒度篩析可知,粒度越粗,錳、銀品位越高。探索試驗(yàn)表明,采用強(qiáng)磁選工藝能經(jīng)濟(jì)有效地使銀和錳礦物富集到混合精礦中,而且對(duì)粗粒級(jí)的回收效果明顯高于對(duì)細(xì)粒級(jí),因此選礦富集前的碎磨作業(yè)應(yīng)盡量避免礦石的過粉碎。

3、分級(jí)-干濕分選的強(qiáng)磁選流程是該礦的高效流程。探索試驗(yàn)表明,采用全濕式強(qiáng)磁選,精礦品位較高,但錳、銀的回收率低；而采用全干式強(qiáng)磁選,銀錳的回收率高但精礦品位低,試驗(yàn)結(jié)果見表5。

雖然干式強(qiáng)磁選具有銀錳回收率高、產(chǎn)能大、成本低的特點(diǎn),但針對(duì)該含細(xì)粒級(jí)多的礦石,采用全粒級(jí)干式強(qiáng)磁選將難以取得較高的拋尾效率,因此精礦錳、銀品位必然不高。為確保取得較高的錳、銀綜合指標(biāo),最終確定采用分級(jí)一干、濕強(qiáng)磁選工藝流程。

（二）強(qiáng)磁選富集工藝研究

根據(jù)該含銀多金屬錳礦的性質(zhì),以及強(qiáng)磁選設(shè)備的特點(diǎn),制定了干式篩分分級(jí)-粗粒干式強(qiáng)磁選-細(xì)粒濕式強(qiáng)磁選的工藝流程。試驗(yàn)流程及結(jié)果見圖2,精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表6。

圖2及表6表明,對(duì)該含銀多金屬錳礦采用干式篩分分級(jí)-粗粒干式強(qiáng)磁選-細(xì)粒濕式強(qiáng)磁選的工藝流程,在拋出了近40%的尾礦的情況下,主要有益元素Mn,Ag的回收率均超過了90%,錳品位提高了近11個(gè)百分點(diǎn)、Ag品位提高了204.8 g/t,鐵品位提高了2.34個(gè)百分點(diǎn),使冶金浸出原料中錳、銀等有益元素含量大幅提高,冶金浸出原料的量顯著下降,為后續(xù)高效回收有益元素奠定了基礎(chǔ)。

三、結(jié)論

（一）某含銀多金屬錳礦是一種高附加值的微細(xì)粒嵌布的復(fù)雜錳礦,在目前的技術(shù)條件下物理方法難以進(jìn)行錳、銀的有效解離。

（二）根據(jù)該礦石礦物嵌布與共生特點(diǎn),采用先分級(jí)、再強(qiáng)磁選能使銀和錳礦物有效富集到混合精礦中,為濕法冶金經(jīng)濟(jì)、高效地浸出錳、銀創(chuàng)造了條件。

（三）試驗(yàn)研究表明,該礦物的粗粒級(jí)適合干式強(qiáng)磁選,而細(xì)粒級(jí)適合濕式強(qiáng)磁選,在磁選物料的碎磨準(zhǔn)備作業(yè)中應(yīng)盡量避免礦物的過粉碎。

（四）采用干式篩分分級(jí)-粗粒干式強(qiáng)磁選-細(xì)粒濕式強(qiáng)磁選的工藝流程,能得到錳、銀品位和回收率均較高的混合精礦,錳、銀品位分別達(dá)到31.59%和657.9 g/t,回收率分別達(dá)到90.24%和91.29%；在這個(gè)富集過程中,非主要元素鐵富集行為不明顯。