從工藝礦物學的角度分析了某含銀多金屬錳礦實現錳、銀分離的難點,參照類似性質礦石的處理工藝,并結合研究對象的性質特點,指出其合適的開發利用工藝為干式篩分分級-粗粒干式強磁選-細粒濕式強磁選-混合精礦濕法冶金浸出。通過實驗室試驗,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,為大規模、高效率、低成本開發利用該礦石奠定了基礎。

近年來我國華北、華南等地相繼發現了一批儲量豐富的含銀錳礦,每噸原礦含銀數十至數千克,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域分布廣泛性的特點[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,銀與錳、鐵等礦物結合緊密,難以用選礦方法對銀、錳、鐵等進行有效分離,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]。

根據此類礦石性質,適宜采用先選礦富集得到銀錳混合精礦,再對混合精礦進行濕法冶金浸出和凈化處理,進一步可得到硫酸錳、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保處理成本。

一、礦石性質

（一）礦物成分分析

某含銀多金屬錳礦化學多元素分析結果見表1。

原礦X射線衍射圖譜見圖1,錳、鐵、銀物相分析結果分見表2～表4。

分析鑒定結果表明,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；錳礦也同時被針鐵礦和褐鐵礦所交代,鐵礦多分布在錳礦的邊部,呈網脈狀、蠕蟲狀、羽狀、同心層狀分布；銀礦物多以細微粒或吸附狀態被包裹在錳、鐵礦等礦物中,或它們的微裂縫中,也見少量被細粒的脈石包裹或以類I質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,我國錳礦石的特點是貧、細、雜,表現為錳含量低、錳(鐵)等礦物與脈石呈細粒嵌布(其粒度在10 µm左右),且伴生礦物種類繁多,難以通過機械選礦的方法得到單獨的錳精礦、銀精礦,也難以通過先氰化或常規浸銀方法獲得較好的銀浸出指標。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,又為進一步選別提供方便；此外還有火法富集一富錳渣法、化學選礦等方法[4-5]。

2、富集前的碎磨作業應避免物料的過粉碎。由于含銀多金屬氧化錳礦多在地表或淺層分布,原礦風化粉化嚴重并泥化率較高。試驗用原礦經粒度篩析可知,粒度越粗,錳、銀品位越高。探索試驗表明,采用強磁選工藝能經濟有效地使銀和錳礦物富集到混合精礦中,而且對粗粒級的回收效果明顯高于對細粒級,因此選礦富集前的碎磨作業應盡量避免礦石的過粉碎。

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

雖然干式強磁選具有銀錳回收率高、產能大、成本低的特點,但針對該含細粒級多的礦石,采用全粒級干式強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,最終確定采用分級一干、濕強磁選工藝流程。

（二）強磁選富集工藝研究

根據該含銀多金屬錳礦的性質,以及強磁選設備的特點,制定了干式篩分分級-粗粒干式強磁選-細粒濕式強磁選的工藝流程。試驗流程及結果見圖2,精礦化學多元素分析結果見表6。

圖2及表6表明,對該含銀多金屬錳礦采用干式篩分分級-粗粒干式強磁選-細粒濕式強磁選的工藝流程,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個百分點、Ag品位提高了204.8 g/t,鐵品位提高了2.34個百分點,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,為后續高效回收有益元素奠定了基礎。

三、結論

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

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

（三）試驗研究表明,該礦物的粗粒級適合干式強磁選,而細粒級適合濕式強磁選,在磁選物料的碎磨準備作業中應盡量避免礦物的過粉碎。

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