某金礦浮選工藝改造實(shí)踐

任向軍

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦)

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某金礦浮選工藝改造實(shí)踐

任向軍

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦)

為提高某金礦浮選回收率、穩(wěn)定并改善金精礦品位，實(shí)現(xiàn)選廠效益最大化，針對(duì)原礦石性質(zhì)變化、快速浮選段不能發(fā)揮快速浮選作用、掃選1泡沫返回粗選作業(yè)后部分有用礦物不能得到有效回收等問(wèn)題，對(duì)浮選工藝進(jìn)行技術(shù)改造。通過(guò)應(yīng)用基于泡沫圖像處理技術(shù)和液位協(xié)同控制技術(shù)控制快速浮選等措施，金精礦質(zhì)量得到較好的控制。生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明，技術(shù)改造后，金精礦品位提高4.25 g/t，富集比提高2.32，金回收率提高0.33個(gè)百分點(diǎn)，合計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益936.5萬(wàn)元，可為類似金礦選礦工藝改造提供參考。

金回收率 泡沫圖像處理 液位協(xié)同技術(shù) 快速浮選

某金礦新建選廠經(jīng)過(guò)幾次擴(kuò)產(chǎn)改造后，處理能力可達(dá)到10 000 t/d，2013年全年金選礦回收率93.46%，生產(chǎn)指標(biāo)與以前相比得到較大改善。但因控制問(wèn)題，快速浮選段不能很好發(fā)揮作用, 金精礦品位長(zhǎng)期低于60 g/t，返金比低，制約綜合回收率的進(jìn)一步提高；掃選1泡沫返回粗選作業(yè)后，部分有用礦物不能得到有效回收；同時(shí)黃金價(jià)格低迷，選礦成本壓力較大。為繼續(xù)突破生產(chǎn)瓶頸、貫徹落實(shí)降本增效，通過(guò)提高選礦回收率和金精礦品位，實(shí)現(xiàn)選廠效益最大化。

1 工藝現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1.1 工藝現(xiàn)狀

某金礦選廠采用快速浮選—1粗1精2掃工藝流程，快速浮選、粗選和掃選采用KYF-100型大型圓形浮選機(jī)，數(shù)量分別為1臺(tái)、3臺(tái)、5臺(tái)，精選采用KYF-8型浮選機(jī)。選礦工藝流程見圖1。

1.2 存在問(wèn)題

(1)隨著井下持續(xù)開采，各礦區(qū)情況復(fù)雜，出礦點(diǎn)多，金品位波動(dòng)大，礦石性質(zhì)發(fā)生變化，原礦中硫化礦、氧化礦共存，對(duì)選礦指標(biāo)造成一定影響，選礦指標(biāo)不甚理想。

(2)原礦工藝礦物學(xué)分析表明，原礦中S含量約1.0%，礦石中最主要的硫化物為黃鐵礦。礦石中金與硫化物的嵌布關(guān)系十分密切，粗粒黃鐵礦是金的最主要的載體礦物。同時(shí)礦物中不含其他有害元素，礦物單體解離后容易富集，適合采用快速浮選進(jìn)行回收。但目前快速浮選主要依靠人工設(shè)定泡沫層厚度、充氣量，通過(guò)人工實(shí)時(shí)觀察泡沫狀態(tài)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)節(jié)。受操作人員工作經(jīng)驗(yàn)、判斷標(biāo)準(zhǔn)、操作活動(dòng)范圍等因素制約，快速浮選泡沫無(wú)法保證在一個(gè)最佳狀態(tài)下溢出，泡沫產(chǎn)率和品位波動(dòng)較大，不能很好控制最終金精礦品位，導(dǎo)致返金比較低，不能收到最大效益。

圖1 原浮選工藝流程

(3)1#快速浮選浮選機(jī)和1臺(tái)粗選浮選機(jī)(2#)在一個(gè)平臺(tái)上，共用同一個(gè)液位計(jì)控制液位，生產(chǎn)過(guò)程中為保證精礦質(zhì)量，需要嚴(yán)格控制快速浮選精礦，生產(chǎn)過(guò)程中一旦出現(xiàn)液位波動(dòng)，容易造成快速浮選槽泡沫量不穩(wěn)定，直接影響產(chǎn)出精礦質(zhì)量，不能發(fā)揮快速浮選“能收早收”的作用。

(4)綜合考慮回收率、外加工費(fèi)用及返金比，精礦品位在63 g/t左右時(shí)經(jīng)濟(jì)效益最高，而2013年金精礦品位平均為58 g/t。

(5)流程考察發(fā)現(xiàn)掃選1精礦金品位2.25 g/t，硫含量1.62%，其中+0.15 mm粒級(jí)含量6.14%，金品位10.81 g/t，占總金的29.56%。這部分礦物返回粗選后部分礦物因顆粒較大可能再次損失于尾礦中。

因此有必要對(duì)浮選藥劑制度及工藝進(jìn)行改造，進(jìn)一步理順流程，提高浮選回收率，使精礦品位達(dá)到最佳，提高返金比。

2 技術(shù)改造

2.1 優(yōu)化藥劑適應(yīng)礦石性質(zhì)

通過(guò)浮選藥劑制度探索試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)優(yōu)化藥劑制度，采用捕金靈+Y98組合藥劑代替原丁基黃藥，在原粗選1#槽后增加藥劑添加點(diǎn)。混合用藥對(duì)該金礦出礦點(diǎn)多、性質(zhì)復(fù)雜、礦物嵌布粒度不均勻、氧化率高的混合型礦石具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，捕收能力強(qiáng)，在保證精礦品位的情況下，提高了浮選回收率[1]。優(yōu)化后，選礦工藝流程見圖2。

圖2 藥劑制度優(yōu)化后選礦工藝流程

通過(guò)浮選藥劑制度探索試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)確定了最佳藥劑制度：捕金靈與Y98組合，用量比1∶1，總用量100 g/t，在原粗選1#槽后增加藥劑添加點(diǎn)，添加比例5∶2∶2∶1。混合用藥對(duì)該金礦出礦點(diǎn)多、性質(zhì)復(fù)雜、礦物嵌布粒度不均勻、氧化率高的混合型礦石具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，捕收能力強(qiáng)，在保證精礦品位的情況下，提高了浮選回收率[1]。

2.2 控制快速浮選泡沫

應(yīng)用基于泡沫圖像處理技術(shù)[2]和液位協(xié)同控制技術(shù)[3]的浮選優(yōu)化控制系統(tǒng)對(duì)快速浮選泡沫進(jìn)行控制。

浮選泡沫圖像處理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取浮選泡沫圖像、連續(xù)對(duì)浮選泡沫圖像進(jìn)行處理分析，得到反映浮選泡沫狀況的特征參數(shù)，并采用圖像處理技術(shù)計(jì)算浮選泡沫物理參數(shù)(包括測(cè)量泡沫的移動(dòng)速度、泡沫穩(wěn)定性、泡沫大小分布)，同時(shí)基于泡沫圖像分析儀對(duì)泡沫移動(dòng)速度的精準(zhǔn)檢測(cè)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)泡沫移動(dòng)速度。通過(guò)確定合適的泡沫移動(dòng)速度，作為控制算法的調(diào)節(jié)設(shè)定值，以泡沫移動(dòng)速度作為反饋。通過(guò)調(diào)節(jié)雙錐閥開度的方式，使得泡沫移動(dòng)速度得到穩(wěn)定控制，再通過(guò)協(xié)同控制可以有效地抑制浮選液位波動(dòng)的放大趨勢(shì)，幫助浮選流程在遇到外部干擾影響時(shí)快速恢復(fù)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[4]。

泡沫圖像處理技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果見圖3，液位協(xié)同控制技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用見圖4。

圖3 泡沫圖像處理現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

圖4 液位協(xié)同控制技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

2.3 1#和2#浮選機(jī)改為快速浮選

根據(jù)該金礦石低硫易選的特點(diǎn)，通過(guò)管路改造，將1#粗選改為快速浮選，降低因控制因素造成的精礦質(zhì)量下降幅度，進(jìn)一步強(qiáng)化快速浮選作用。考慮到1#和2#浮選機(jī)共用一臺(tái)液位控制器，因此將2#浮選機(jī)也改造為快速浮選，產(chǎn)出泡沫直接作為精礦產(chǎn)出。改造完成后，2#浮選機(jī)產(chǎn)出泡沫直接作為精礦進(jìn)入精礦泵池。

2.4 改造溢流堰

快速浮選段增加一臺(tái)浮選機(jī)，且掃選1泡沫返回到快速浮選，每臺(tái)KYF-100星圓形浮選機(jī)泡沫溢流堰長(zhǎng)度16.3 m。如果溢流堰全部溢流泡沫，會(huì)使快速浮選作業(yè)精礦產(chǎn)率過(guò)大，精礦品位難以控制；如果采用優(yōu)化控制，精礦產(chǎn)率太小，快速浮選槽溢流堰會(huì)慢慢淤積礦物，漸變地抬高溢流堰高度。因此對(duì)兩臺(tái)浮選機(jī)溢流堰采用每段1.5 m廢舊皮帶進(jìn)行部分加高處理，加高后每個(gè)溢流口寬控制在40 cm,達(dá)到控制精礦品位目的。

2.5 掃選1精礦返回快速浮選

掃選1精礦返回粗選時(shí)，其中部分含金礦物因顆粒較大可能再次損失于尾礦中。掃選1泡沫中金品位和硫品位均高于原礦，本著“能收早收”原則，通過(guò)管路改造將該泡沫返回到快速浮選作業(yè)，減少部分有用礦物損失[5]。

改造于2014年12月完成，經(jīng)過(guò)1 a的運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)工藝穩(wěn)定，富集比、浮選回收率、精礦品位等各項(xiàng)指標(biāo)均得到改善。

3 改造效果

改造完成后，快速浮選段兩臺(tái)浮選機(jī)在風(fēng)量基本穩(wěn)定的情況下，通過(guò)基于泡沫圖像處理技術(shù)和液位協(xié)同控制技術(shù)的浮選優(yōu)化控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)液面，較好地控制了精礦產(chǎn)量和精礦質(zhì)量，沒(méi)有出現(xiàn)因?yàn)橐好娌▌?dòng)造成精礦質(zhì)量下降的現(xiàn)象。快速浮選段精礦金品位基本穩(wěn)定在80 g/t，總精礦金品位基本穩(wěn)定在63 g/t左右。改造完成后，快速浮選作業(yè)金回收率由原67%提高到82%；精選作業(yè)浮選時(shí)間進(jìn)一步增加，精礦金品位進(jìn)一步提高；掃選精礦改造完成后，泡沫中部分連生體在快速浮選段提前選出，降低了損失的可能。改造前后工藝指標(biāo)見表1。

表1 改造前后指標(biāo)對(duì)比

表1表明，改造完成后，在原礦金品位略有提高的情況下，尾礦金含量保持不變，精礦金品位62.5 g/t，富集比由原28.47提高到30.79，提高2.32；浮選回收率提高到93.79%，提高0.33個(gè)百分點(diǎn)。

4 經(jīng)濟(jì)效益

改造后，金回收率得到提升，金品位得到較好的控制，不但減少了精礦的外加工費(fèi)用，而且增加了金的回收量，提高了經(jīng)濟(jì)效益[6]。精礦品位55.01～60 g/t時(shí)返金比為97.5%,60.01～70 g/t時(shí)為97.7%，加工費(fèi)為380元/t。該金礦選廠2015年原礦處理量360萬(wàn)t，原礦金品位2.03 g/t，金精礦產(chǎn)率3.05%、品位62.5 g/t，尾礦含金0.13 g/t，金回收率提高 0.33個(gè)百分點(diǎn)，黃金價(jià)格按240元/g計(jì)算，由回收率提高產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益565.5萬(wàn)元，因金精礦品位提高而減少外加工費(fèi)用330.6萬(wàn)元，返金比提高創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益40.4萬(wàn)元，合計(jì)936.5萬(wàn)元。

5 結(jié) 論

某金礦選礦廠采用捕金靈與Y98組合藥劑代替原丁基黃藥為捕收劑、增加加藥點(diǎn)等措施優(yōu)化浮選藥劑制度，提高了金的回收率；利用浮選優(yōu)化控制系統(tǒng)對(duì)快速浮選泡沫進(jìn)行控制，有效抑制了浮選液位的波動(dòng)，保證了浮選的穩(wěn)定進(jìn)行；將1#和2#浮選機(jī)改為快速浮選，盡早地回收了易選金；掃選1精礦返回快速浮選，減少了有用礦物的損失；技術(shù)改造完成后，富集比提高了2.32，金回收率提高了0.33個(gè)百分點(diǎn)，選礦指標(biāo)得到改善，合計(jì)提高經(jīng)濟(jì)效益936.5萬(wàn)元，效果顯著。

[1] 唐存柏，何小春.混合用藥浮選在云浮硫鐵礦的試驗(yàn)研究[J].有色金屬：選礦部分， 2001(10)：32-33.

[2] 梁棟華，于 飛，趙建軍，等.BFIPS-Ⅰ型浮選泡沫圖像處理系統(tǒng)的應(yīng)用與研究[J].有色金屬：選礦部分，2011(1)：43-45.

[3] 孫 靜，吳同春.基于泡沫、品位分析的浮選優(yōu)化控制[J].現(xiàn)代礦業(yè)， 2015(9)：73-77.

[4] 曾 榮，沃國(guó)經(jīng).圖像處理技術(shù)在浮選過(guò)程中的應(yīng)用[J].有色金屬，2001(4):70-72.

[5] 朱穗玲，吳熙群,李成必.快速浮選新工藝研究與應(yīng)用[J].有色金屬：選礦部分，2003(6):1-5.

[6] 胡為柏.浮選[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1981.

2016-06-25)

任向軍(1986—)，男，工程師，261441 山東省煙臺(tái)市萊州市金城鎮(zhèn)。