某礦山聯合重選工藝改造與生產應用

金銳

（甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，甘肅　蘭州　730000）

某礦山聯合重選工藝改造與生產應用

金銳

（甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，甘肅蘭州730000）

在原有2000t/d浮選車間基礎上，研究應用“跳汰-尼爾森-搖床”的聯合重選工藝，實現單體金及載金重顆粒礦物的提前回收。緩解浮選工藝流程的壓力，達到提高綜合選礦回收率的目的。根據生產實踐，2015全年累計提高選礦回收率5.81%。

聯合重選；尼爾森重選機；回收率

1　概述

甘肅省合作早子溝金礦有限責任公司2011年建設投產2000t/d浮選廠，采用單一浮選工藝流程，投產初期浮選回收率僅為56%，通過多次工藝流程的改造，依然無法有效提高綜合選礦回收率。對原礦、尾礦進行分析發現，其中含有部分單體金和載金重顆粒礦物沒有得到有效回收。所以開展了聯合重選工藝的改造與生產應用。

該技術采用在一段磨礦排礦口安裝1臺JT5-2型與2臺600×900型跳汰機，在二段磨礦排礦口處安裝1臺尼爾森重選機，分別用于重選粗選作業。后續安裝2臺Φ1500mm螺旋溜槽，用于重選一段精選作業。在螺旋溜槽平臺下方安裝一臺6S型精選搖床用于二段重選精選作業。產出產品為品位40%以上的顆粒金和品位370g/t以上的高品位金精礦。通過生產實踐表明，該項工藝的改造與應用，將綜合選礦回收率提高了5.81%，獲得了良好的經濟效益。

2　礦石性質化學分析

2.1礦石化學成分分析

原礦礦樣的光譜分析及化學成分分析結果見表1和表2。

表1　原礦光譜分析結果

表2　原礦化學成分分析結果

從表2可以看出，礦石中除主要回收元素Au外，伴生有價金屬元素為Ag和Sb，有害元素主要為As，C主要以碳酸鹽形式存在。

2.2金賦存狀態分析

化學分析顯示，礦石中金（Au）的含量為4.80g/ t，經鏡下觀察、人工重砂分析、單礦物化學分析及掃描電鏡電子探針成分分析，礦石中的金主要以獨立礦物的形式賦存在自然金中。其中29.2%的金以顯微金-明金的形式存在，經掃描電鏡能譜分析，自然金中金的含量約為92.34%；48.2%的金以超次顯微金的形式包裹于脈石礦物（石英、碳酸鹽礦物、高嶺石、絹云母）中；18.8%的金以超次顯微金的形式包裹于黃鐵礦和毒砂中；3.8%的金以超次顯微金的形式包裹于褐鐵礦中。見表3。

表3　金在各主要含金礦物中的分配率

3　試驗研究

對原礦性質分析發現，細粒級載金礦物比重差異較小，且細粒級載金礦物的可浮性較差，同時原生產工藝的尾礦中偶見自然金。為了回收細粒級不可浮載金礦物和自然金。進行了一系列重選試驗。

3.1一段磨礦給礦試驗

將制備好的原礦樣品（-20目100%）加水調漿之后，用MD3試驗型尼爾森選礦機和試驗型跳汰機選別第一次，所得精礦經過淘洗盤適當淘洗后，得到精礦1和中礦1。在脫除大部分水之后，用試驗型球磨機將MD3選別尾礦磨礦至-200目55%細度，然后用MD3選別第二次，選別精礦經過淘洗盤適當淘洗后得到精礦2和中礦2。第二次MD3選別尾礦脫除水后磨礦至-200目85%細度，然后用MD3選別第三次，選別精礦經過淘洗盤適當淘洗后得到精礦3和中礦3和最終選別尾礦。

在每次淘洗精礦時，肉眼觀察精礦中單體金情況。一段磨礦給礦樣品試驗流程見圖1，試驗結果見表4、5。

圖1　一段磨礦給礦試驗流程

試驗條件：樣品重量19997g，重選離心力60G；MD3流態化水量2.0～2.5L/min。

跳汰機型號XCT-100*500，樣品重量20045g，沖擊次數420次/分。

表4　一段磨礦給礦尼爾森試驗結果表

表5　一段磨礦給礦跳汰試驗結果表

原礦樣品經過三遍MD3選別，最終磨礦細度為-200目占85%，尼爾森精礦和跳汰精礦產率低，三次選別總產率只有0.132%和0.156%，金回收率為5.86%和7.681%。

3.2一段磨礦排礦試驗結果

表6　一段磨礦排礦尼爾森試驗結果表

表7　一段磨礦排礦跳汰試驗結果表

樣品經過兩遍MD3選別，最終磨礦細度為-200目占85%，兩次選別總產率只有0.098%和0.208%，金回收率為9.947%和12.377%；計算的原礦品位為2.55g/tAu和2.72g/t。比較而言，一段磨礦排礦重選試驗，跳汰效果優于尼爾森。

3.3二段球磨排礦試驗結果（見表8，表9）

表8　二段球磨排礦尼爾森試驗結果

表9　二段球磨排礦跳汰試驗結果

樣品經過一次MD3選別，尼爾森精礦產率為0.165%，跳汰精礦產率為0.104%。產率方面尼爾森試驗優于跳汰試驗，金回收率為 11.954%和6.053%。

3.4搖床試驗

將跳汰重選獲得的精礦經過螺旋溜槽后和尼爾森重選獲得的精礦進行混合，混合粗精進行搖床精選試驗。采用的螺旋溜槽型號5LL-400型，搖床型號LY-0.5m2型。試驗條件：樣品重量19997g，給料濃度35%。試驗結果見表10。

表10　搖床精選試驗結果

由表10可知，采用搖床進行精選，可以有效地將之前跳汰和尼爾森獲得的重選混合精礦產品進行分離，獲得品位43.51%的毛金產品和377.6g/t左右的高品位精礦產品。

3.5試驗小結

1）尼爾森和跳汰重選試驗結果表明，金屬礦物較少，精礦產率較低，金粒分布總體偏細，未見大量單體金粒，GRG值為10%左右；

2）尼爾森和跳汰重選進行一段重選粗選較為適宜，比較其試驗結果，鑒于粗選著重考慮金的回收率指標，所以一段磨礦排礦處適宜采用跳汰，二段磨礦排礦處適宜采用尼爾森；

3）尼爾森和跳汰重選試驗表明，一段球磨排礦口礦物顆粒較粗，適宜采用跳汰進行重選作業，二段球磨排礦口礦物顆粒較細，適宜采用尼爾森進行重選回收；

4）螺旋溜槽和搖床精選試驗結果表明，可以采用進一步的精選，從重選混合精礦中獲得品位43.51%的毛金產品。

4　工業應用

4.1工藝流程

在原有磨浮工藝流程中，增加重選工藝流程，流程圖如圖2所示。

圖2　比重微差異聯合重選流程示意圖

4.2生產調試

生產調試過程中由于螺旋溜槽受礦箱較小，容易出現冒槽現象，導致跳汰機不能連續生產和排礦，所以對螺旋溜槽受礦箱進行了改造，采用圓形錐底槽做為其受礦箱，解決了受礦箱容積過小和下底坡角小的問題，使跳汰機可以連續為螺旋溜槽供礦。同時，尼爾森重選機的作業過程是由選別作業和排礦作業組成，通過不斷調節其循環作業時間，將其穩定為80min，保證精礦產品的品位和作業效果。分別通過了10d的調試，調試參數及結果見表11。主要設備表見表12。

表11　重選生產調試階段工藝參數

表12　重選部分主要設備清單

4.3工藝改造效果

重選系統的增加，實現了部分載金礦物能早拿多收的選礦原則。改造后的重選系統，通過跳汰和尼爾森進行重選粗選，有效的將單體金和含金礦物提前進行分選。粗選后采用螺旋溜槽進行一次精選，然后再進行搖床二次精選作業，二次精選作業可以獲得顆粒金產品和高品位金精礦產品。生產實踐證明：此部分提高金總回收率5%以上，最近一年重選系統的運行指標見表13。

表13　2015年1月～2015年12月重選系統生產技術指標

5　結論

1）利用微細粒載金硫化礦物比重略大的特性，實現有價金屬Au的“早拿多取”，提高回收率；

2）避免低硬度、大比重載金礦物因過磨造成的損失，較粗顆粒的載金礦物基本得到有效回收。同時減少過磨造成的泥化現象。

3）利用微細磨載金硫化礦物比重略大的特性，采用聯合重選工藝，回收不能上浮的硫化礦包裹金。緩解后續浮選工藝的壓力，提高綜合回收率。

4）尼爾森重選對于微細粒級的顆粒金和載金礦物有較好的回收效果，跳汰對于顆粒較粗的載金礦物和顆粒金回收效果好。

5　存在的問題

1）根據原有工藝流程進行改造，可以同時對磨礦分級系統進行調節。但是由于礦山生產任務緊，不適宜對磨礦分級系統進行較大改動。后續將對分級機進行改造論證，與旋流器比較，選取合適的改造工藝和方案；

2）尼爾森重選機在磨礦回路中應用，需要注意其用水問題。首先是其用水必須干凈，現場使用選礦回水，由于回水中含有雜質，所以采用沉淀池的方式過濾回水。若用水中雜質較多，會導致尼爾森停止工作，需要清洗其濾芯。其次是尼爾森重選機在選別過程中，用水量較大，會降低磨礦濃度，現場由于礦石在二段磨礦階段基本屬于易磨物料，所以對磨礦濃度要求可以適當降低。若需要采用高濃度磨礦的系統，建議增加濃縮沉淀設備。

3）搖床精選作業時，用水可直接返回二段磨礦系統。精選作業的中礦產品，即高品位金精礦，現場采用人工方式回收至噸袋中。若產率較大時，可采用皮帶輸送的方式進行自動回收。

［1］ 戴新宇.尼爾森選礦機回收金銅礦中的金［J］.有色金屬（選礦部分）.2011（1）：143-145；

［2］ 劉偉.尼爾森選礦機在磨礦分級回路中的配置及應用［J］.黃金，2015（8）：56-60；

［3］ 楊思軍.尼爾森選礦機在四方金礦重選工藝中的應用［J］.現代礦業，2015（5）：187-189。

TU146.31