某高含泥金礦選礦試驗研究

梁獻振 克 旋 劉 翔 高遲明 翟少偉

（1.洛陽欒川鉬業集團股份有限公司；2.河南中礦能源有限公司嵩縣柿樹底金礦；3.河南省地質礦產勘查開發局第一地質礦產調查院）

在正常生產中，某礦石性質比較穩定，選礦流程比較平穩。由于該礦開采時間較長，礦石儲量越來越少，為盡可能提高采礦量，從多處進行采礦，采礦點比較分散且各點礦石性質不盡相同。該礦在選礦生產中出現了礦石酸堿性變化較大，礦石泥質含量較大等問題，嚴重影響選礦流程和指標的穩定。為此，進行了優化試驗研究，以期提高并穩定選礦指標。

1 礦石性質

1.1 礦石礦物組成及含量

該礦石中相對含量較高的金屬硫化物為黃鐵礦，其他相對含量較少的金屬硫化物有閃鋅礦、方鉛礦、鉛-銻復硫鹽、磁黃鐵礦、黃銅礦等；金屬氧化物主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、褐鐵礦（化）、錳鐵礦、鈦鐵礦等；非金屬礦物主要為長石、石英，其他為云母、黏土礦物、綠泥石、碳酸鹽、螢石、炭質物及少量其他礦物。貴金屬礦物主要為自然金、銀金礦、金銀礦、自然銀等。礦石礦物相對含量見表1。

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1.2 黃鐵礦浸染粒度

該礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦，且為金、銀礦物的重要載體礦物，礦石中黃鐵礦浸染粒度較細，絕大多數在-0.037 mm粒級，其分布率達61.50%，統計結果見表2。

1.3 金礦物粒度統計

該礦石的金、銀礦物主要以細微粒為主，中粒較少，次顯微狀金、銀亦有一定分布，統計結果見表3。

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1.4 原礦磨礦粒度篩分分析

為考查綜合樣品磨礦后金的分布情況，進行磨礦篩分分析，分析結果見表4。

由表4可知，綜合樣品中-0.075 mm粒級占69.80%，原礦金含量在-0.075 mm粒級有所富集，含量達91.49%。

1.5 選礦破磨流程

礦石經固定格篩進入原礦倉的礦石通過電振給料機給入顎式破碎機，粗碎產品通過1#膠帶輸送機給入圓振動篩，篩上粗粒產品通過2#膠帶輸送機返回給入細碎圓錐破碎機，細碎產品經1#膠帶輸送機給到圓振動篩進行篩分，從而形成兩段一閉路。篩下細粒級合格產品進入粉礦倉。粉礦倉內的物料經電磁振動給料機給入3#膠帶輸送機，由3#膠帶輸送機給入球磨機，球磨機排礦給入高堰式單螺旋分級機，螺旋分級機返砂返回球磨機，螺旋分級機溢流進入水力旋流器再次分級，旋流器溢流進入攪拌槽后進入浮選作業，旋流器沉砂返回球磨機再磨，從而構成一段兩閉路。破磨流程見圖1。

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2 選礦指標影響因素

2.1 磨礦細度對選礦指標的影響

磨礦細度是浮選回收金的主要影響因素，適宜的磨礦細度和礦物單體解離度是獲得理想工藝指標的關鍵【1】。由于該礦石中的金主要賦存在微細粒黃鐵礦中，而且泥質礦物含量較大，這就對磨礦細度有著嚴格的控制要求，磨礦細度偏低導致礦物不能得到充分解離，磨礦細度過高會導致礦石過磨。在實際生產中通過對磨礦細度進行調整，探索磨礦細度對選礦指標的影響。不同磨礦細度下的選礦生產指標見表5～表7。

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由表5～表7可知，隨著磨礦細度地提高，選礦指標整體明顯提升；但當磨礦細度上升到一定程度，選礦指標有所下降。分析原因為礦石含泥量較大，磨礦細度不斷提高出現了礦石過磨現象，礦物細泥對浮選產生了干擾；一方面不同礦物彼此黏結，凝聚成團，破壞整個浮選過程的選擇性，使精礦質量降低；另一方面微細礦泥大量吸附于有用礦物表面，形成礦泥薄膜，阻止藥劑與礦粒表面接觸，降低礦物的可浮性，影響回收率。此外，大量礦泥不僅消耗大量藥劑，增加操作難度，而且還會惡化浮選環境【2】。綜合考慮，磨礦細度控制在-0.074 mm70%左右為宜。

另外，由于含泥質量大的礦石入磨礦石粒度極不均勻，顆粒礦與碎礦共存，為避免碎礦過磨，應盡量降低入磨的顆粒礦粒度，縮短礦石在磨機中的研磨時間，避免過磨。將振動篩篩網孔徑由13 mm降到10 mm，其磨礦粒度篩分分析對比結果見表8。

由表8可知，當篩孔孔徑降低到10 mm時，-0.0374 mm粒級占比明顯降低，減少了礦石過磨。

2.2 藥劑對選礦指標的影響

該金礦的浮選捕收劑為丁基鈉黃藥、丁銨黑藥，起泡劑為2#油，丁基鈉黃藥用量約128 g/t，丁銨黑藥用量約53 g/t，在該藥劑用量下，選礦回收率為79%～80%。藥劑用量及添加濃度見表9。

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由于礦石泥質含量大影響選礦指標，為進一步提高選礦回收率，選用捕收劑MC，配藥濃度為10%，選礦指標得到明顯提高。使用MC藥劑后的選礦指標見表10。

注：各指標為6個自然月生產數據加權平均值。

通過探索試驗研究，當總藥量約85 mL/min時，即MC用量約29 g/t，丁銨黑藥用量約12 g/t，整體選礦流程比較平穩，選礦回收率能夠穩定在83%以上。不同MC用量下選礦指標見表11。

注：各指標為連續5 d生產數據的加權平均值。

由表11可知，MC藥劑使用量較丁基鈉黃藥、丁銨黑藥使用量少很多，且MC兼具起泡作用，2#油用量由14 mL/min降到10 mL/min，使用MC后選礦指標明顯提高，且藥劑成本明顯降低。

2.3 浮選泡沫黏度對選礦指標的影響

礦物在一定的浮選條件下，適宜的礦漿pH值可為浮選藥劑和礦石的相互作用創造良好的浮選條件，并兼顧消除其他影響【3】。特別是泥質含量較大的礦石，浮選泡沫要有合適的黏度才能達到理想的分選效果，所以要嚴格控制礦漿的pH值。在實際生產中，由于礦石的酸堿性變化大，導致浮選泡沫和浮選流程極不穩定。

（1）當出現冒槽嚴重時，考慮浮選pH值偏堿性大，當堿性大時泡沫會出現過黏現象，導致分選效果差，影響浮選指標。利用硫酸銅的酸性對浮選pH值進行調整，可有效提高浮選流程的穩定性，降低泡沫黏性，提高分選效果。另外，硫酸銅還可作為活化劑對礦石進行活化。

（2）當出現泡沫層薄、刮量小的現象時，考慮浮選pH值偏酸性，當酸性大時，泡沫沒有黏性，泡沫量少，影響浮選指標。通過加入碳酸鈉作為pH值調整劑，保證泡沫刮量和泡沫黏性，保證分選效果。

浮選泡沫的黏度對浮選分選效果影響很大，泡沫過黏導致分選效果差，特別是粗選泡沫過黏，會導致有用礦物不能及時有效的分離出來，導致有用礦物滯后到掃選，以致流失；而且泡沫過黏會影響精礦泵正常輸送，影響濃密池精粉正常沉淀。針對該礦石性質，各槽泡沫層厚度不宜太厚，泡沫層太厚會導致泡沫過黏，通過調控藥劑用量和pH值對泡沫黏度和泡沫層厚度【4-5】進行調節。一般對于含泥質大的礦石浮選，pH值控制在7左右。同時建議此類礦石的入選濃度不宜太高，避免細泥團聚影響分選效果。該礦石的入選濃度控制在25%左右為宜。

3 結論

針對泥質含量大的礦石，應盡可能減少泥質對選礦指標的影響，可通過預先脫泥、添加浮選分散劑等措施穩定指標。某高含泥金礦在實際生產中通過對磨礦細度、浮選藥劑、礦漿pH值、泡沫黏度等因素進行調節控制，使選礦各項指標得到了有效改善，有效提高了選礦回收率，經濟效益顯著。