某低品位金銅礦選礦工藝優化研究與生產實踐

摘要：針對某金銅礦生產中由于礦石性質變化導致金、銅選礦指標下降等問題，在實驗室小型試驗的基礎上，通過對現場磨礦分級作業和浮選作業開展系統的流程考查，診斷出現場存在的問題，并進行了工藝優化。通過采取控制磨礦濃度、優化捕收劑種類及配比、調整藥劑分配比例等優化措施，選礦指標有了明顯改善，銅回收率由93.36 %提高至94.81 %，金回收率由79.14 %提高至79.55 %，年可增加經濟效益約295萬元。

關鍵詞：金銅礦;浮選;磨礦分級;流程考查;工藝優化

中圖分類號：TD953文獻標志碼：A

文章編號：1001-1277（2022）05-0072-05doi：10.11792/hj20220514

某金銅礦始建于20世紀60年代，該礦山歷經多次改擴建工程及生產工藝改造，選礦廠處理規模達到1 500 t/d，處理礦石為低品位金銅礦石，選礦工藝為浮選—浮尾磁選，產品為金銅混合精礦和磁鐵精礦。近年來，隨著資源的不斷開發和利用，礦石性質發生變化，礦石中金、銅品位均有一定程度的降低，浮選生產指標有所下降。為此，本文在選礦試驗研究的基礎上，通過現場生產工藝流程考查，診斷出現場生產中存在的問題，并對現場生產工藝進行了優化和改進，取得了良好的生產指標。

1 礦石性質

某金銅礦礦石化學成分分析結果見表1。由表1可知：該礦石中金、銀品位分別為0.81 g/t和8.55 g/t，銅品位為0.64 %，硫品位為1.95 %，鐵品位為9.88 %。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦和黃銅礦，少量磁黃鐵礦和磁鐵礦等;貴金屬礦物有自然金和銀金礦;脈石礦物主要為鈣鐵輝石、方解石、透輝石，少量斜長石、石英、硅灰石等。礦石氧化率為4.96 %，礦石工藝類型為少硫化物矽卡巖型金銅礦石。

礦石中銅礦物嵌布狀態分析結果見表2，金礦物嵌布狀態分析結果見表3，金礦物粒度分布測定結果見表4。

由表2可知：銅礦物主要嵌布于脈石礦物裂隙、脈石礦物粒間及與黃鐵礦連生;少量與閃鋅礦和其他硫化礦物連生;脈石礦物包裹銅分布率為7.01 %。

由表3可知：金礦物嵌布狀態以粒間金為主，占53.18 %;次為裂隙金，占30.45 %;少量包裹金，占16.37 %。

通過顯微鏡觀察可知，脈石礦物包裹的銅礦物和金礦物粒度較細，且實踐表明該類型脈石礦物包裹的銅礦物和金礦物多數不易解離，不利于浮選工藝回收。該礦石中金礦物以中粒金為主，占37.73 %，次為細粒金、微粒金，分別占32.59 %和25.28 %，少量為粗粒金和巨粒金，分別占3.53 %和0.87 %（見表4）。

2 小型試驗研究

小型試驗研究開展了系統的浮選條件優化試驗，包括磨礦細度、調整劑種類及用量、捕收劑種類及用量、浮選濃度和浮選時間，并在最佳試驗條件下進行了閉路試驗。閉路試驗流程見圖1，閉路試驗結果見表5。由表5可知：在實驗室閉路試驗中，浮選精礦金回收率為78.22 %，銅回收率為93.35 %。

3 生產工藝流程考查

為了能夠給下一步現場工藝優化提供詳細的工藝參數和優化調整方向，對磨礦分級作業和浮選作業進行了全面的流程考查[1-3]。

3.1 磨礦分級

磨礦分級作業分為東、西2個生產系列，考查當日東系列處理礦量為33.75 t/h，西系列處理礦量為30.50 t/h。礦漿流程見圖2，重要參數考查結果見表6。

通過分析圖2、表6中數據可知，當前磨礦分級作業中存在以下幾個主要問題：

1）球磨機鋼球充填率較低，影響磨礦效果。東系列球磨機鋼球充填率為33.85 %，西系列球磨機鋼球充填率為34.36 %，而格子型球磨機鋼球充填率通常為40 %～45 %。球磨機鋼球充填率較低會影響磨礦效率，導致球磨機比生產率下降。

2）2個生產系列球磨機的磨礦濃度差別較大，東系列磨礦濃度為77.72 %，西系列磨礦濃度為72.37 %。由于東、西系列的磨礦分級產品混合后，再分別進入2個浮選系列，因此磨礦濃度差別較大，不利于磨礦產品的均勻性。

3）磨礦分級產品細度較低，東系列水力旋流器溢流-0.074 mm占63.23 %，西系列水力旋流器溢流-0.074 mm占62.82 %，低于實驗室最佳細度 -0.074 mm 占65 %，不利于礦物單體解離。

3.2 浮 選

磨礦分級作業產品經攪拌桶混合后，由分礦箱進入浮選作業。浮選作業流程考查當日藥劑制度為：粗選作業丁基黃藥用量7 g/t、丁銨黑藥用量7 g/t、Z-200用量50 g/t;掃選一作業丁基黃藥用量3 g/t、丁銨黑藥用量3 g/t、Z-200用量10 g/t，掃選二作業不添加藥劑。浮選流程數質量流程見圖3（C為礦漿濃度，t為浮選時間）。

通過分析數質量流程可發現，目前浮選生產中存在以下問題：

1）粗選作業礦漿濃度為22.90 %，礦漿濃度偏低，會縮短浮選時間。

2）粗、掃選作業浮選時間合計為28.70 min，而浮選試驗中粗、掃選作業浮選時間合計為11 min，現場浮選時間應為試驗的3～5倍，即現場浮選時間最少為33 min才能滿足生產要求，表明現場粗、掃選作業浮選時間較短。

此外，在流程考查期間各作業pH測定結果顯示，粗選作業、掃選作業、精選一作業和精選二作業pH值為13～14，表明當前生產中礦漿pH偏高，不利于金的回收。同時，浮選作業還存在分礦箱分礦不均勻、泡沫輸送管路破損嚴重及浮選機葉輪、蓋板老化等問題。

4 工藝優化及生產實踐

4.1 磨礦分級作業優化

針對流程考查中診斷出的相關問題，對磨礦分級作業采取的優化措施主要有3個方面[1-3]：①加強對磨礦作業鋼球充填率的檢測，保證格子型球磨機鋼球充填率為40 %～45 %，提高球磨機比生產率，強化磨礦效率;②加強對球磨機磨礦濃度的控制，使2臺球磨機磨礦濃度維持在75 %～80 %，保證磨礦在較佳濃度下進行;③保證磨礦分級溢流細度控制在-0.074 mm 占63 %～66 %，濃度控制在29 %～33 %，為浮選工藝給入濃度、細度適宜的物料。E60CAF5D-47D4-475F-A363-CDF854E2471C

4.2 浮選作業優化

4.2.1 優化捕收劑種類及配比

結合小型試驗結果，對現場藥劑種類及配比進行優化，捕收劑總用量提高至120 g/t，考察丁基黃藥、丁銨黑藥和Z-200在不同配比情況下，對現場生產的影響，捕收劑調整后生產指標見表7。

由表7可知：3種捕收劑組合對現場生產影響較小，綜合考慮生產成本及現場實際情況，捕收劑添加制度確定為丁基黃藥35 g/t、丁銨黑藥35 g/t、Z-200 50 g/t。

4.2.2 調整藥劑分配比例

為了最大程度發揮浮選藥劑作用[4-5]，在丁基黃藥35 g/t、丁銨黑藥35 g/t和Z-200 50 g/t的藥劑制度條件下，考察了粗選與掃選藥劑分配比例對生產指標的影響，結果見表8。由表8可知：當粗選藥劑分配比例為80 %時，銅生產指標較好，因此確定粗選藥劑分配比例為80 %。

4.2.3 控制粗選與掃選作業pH

在流程考查過程中粗選與掃選作業礦漿pH值基本維持在13～14，pH過高。pH過高不僅會導致浮選泡沫發黏，影響浮選效果，而且嚴重腐蝕浮選設備及礦漿管路，還會增加生產成本[6-7]，為此嚴格控制粗選與掃選作業礦漿pH值為10～12。

4.2.4 設備調整及維修

針對流程考查中發現的部分設備生產不正常的現象，采取了以下優化措施：①對分礦箱結構進行了調整，分礦方式由壓入式改為溢流式，分礦箱結構調整以后，可保證2個生產系列礦量更加均衡穩定;②全面更換生產中破損的浮選機葉輪和蓋板，并保證葉輪和蓋板之間的間隙在5～10 mm，杜絕浮選機“翻花”現象;③檢查梳理泡沫輸送管路及增設快速消泡裝置，對磨損嚴重的泡沫輸送管路進行更換，并在泡沫槽上部增設高壓水快速消泡裝置，解決泡沫輸送不暢及浮選機吸漿能力差的問題。

4.3 優化效果

通過控制磨礦作業球磨機鋼球充填率和磨礦濃細度，并優化浮選作業的藥劑制度、分配比例、浮選機工作狀態、泡沫輸送管路、浮選礦漿pH和分礦箱結構等，選礦指標有了一定程度的提高（見表9）。優化后銅回收率由93.36 %提高至94.81 %，金回收率由79.14 %提高至79.55 %，年可增加經濟效益約295萬元。

5 結 論

1）某金銅礦礦石工藝類型為少硫化物矽卡巖型金銅礦石，礦石中存在部分銅礦物和金礦物的脈石礦物包裹體，同時含有一定量的粗粒金和巨粒金，不利于浮選工藝回收。

2）在最佳試驗條件下，小型閉路試驗可獲得金品位23.71 g/t、銅品位22.35 %的浮選精礦，金回收率為78.22 %，銅回收率為93.35 %。

3）現場生產中球磨機鋼球充填率、磨礦分級產品-0.074 mm占比和粗選作業礦漿濃度較低，粗、掃選作業浮選時間不足且pH較高，以及部分設備未正常運行等影響選礦指標。

4）通過對現場磨礦分級和浮選作業進行優化，選礦指標得到明顯改善，優化后銅回收率由93.36 %提高至94.81 %，金回收率由79.14 %提高至79.55 %，年可增加經濟效益約295萬元。

[參 考 文 獻]

[1] 胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術與設備[M].北京：科學出版社，2006：203-215.

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[5] 胡善友，崔曙忠.某金礦尾礦的浮選工藝試驗研究與實踐[J].黃金，2004，25（12）：42-45.

[6] 李強，何建璋，王毓華，等.新疆某低品位難選黃鐵礦型金礦提金試驗研究[J].黃金，2014，35（12）：45-49.

[7] 岳輝，孫洪麗，霍明春，等.某含金銅礦石低堿度抑硫提銅試驗研究[J].黃金，2015，36（3）：56-59.

Beneficiation process optimization and production practice in a low-grade gold copper mine

Yu Hongbin

（Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.）

Abstract：In the production of a? gold copper mine，the ore-dressing indexes of gold and copper decline because of changing ore property.In light of that，based on lab tests，the study investigated systematically the flowsheets of on-site grinding grading operation and flotation operation，diagnosed the problems on site and carried out process optimization.By adopting optimization measures such as controlling grinding concentration，optimizing collector types and proportion and adjusting reagent proportion，the ore-dressing indexes are greatly improved：copper recovery rate is increased from 93.36 % to 94.81 %，gold recovery rate is increased from 79.14 % to 79.55 %，creating 2.95 million yuan/a more profits.

Keywords：gold copper mine;flotation;grinding grading;flowsheet investigation;process optimization

收稿日期：2021-11-12; 修回日期：2022-03-18

作者簡介：于鴻賓（1989—），男，內蒙古赤峰人，工程師，碩士，從事選礦與冶煉綜合利用工藝研究工作;長春市南湖大路6760號，長春黃金研究院有限公司選冶研究所，130012;E-mail：yhongbincsu@163.comE60CAF5D-47D4-475F-A363-CDF854E2471C