某金礦尾礦再磨再選半工業試驗研究

姜紹軍 陳曉東 欒曉剛 劉金松 沈俊宏 王榮剛 邢嵐軍

收稿日期：2024-02-05; 修回日期：2024-03-21

作者簡介：姜紹軍（1974—），男，高級工程師，從事冶金資源綜合利用工作；E-mail：jiangshaojun01@163.com

*通信作者：陳曉東（1968—），男，高級工程師，從事復雜難選礦石細磨細選技術研發與應用工作；E-mail：chenxiaodong@alcmill.com

摘要：某金礦礦石性質復雜，泥化嚴重，氧化率高，金嵌布粒度微細，載金礦物種類多，硬度及解離度差異大，屬復雜難處理金礦，經重選+階段磨礦階段浮選聯合選別流程，尾礦平均金品位0.8 g/t，金大部分以包裹金形式損失。采用艾砂磨機+微泡浮選機對現場尾礦進行高效細磨細選，取得了精礦金品位16 g/t、金回收率30 %以上的選別指標。該研究成果部分已經應用于生產，并取得了顯著的經濟效益，為復雜難處理金礦開發及尾礦綜合利用提供了一條有效途徑。

關鍵詞：尾礦再選；細磨；細粒浮選；艾砂磨機；微泡浮選

中圖分類號：TD923????????? 文章編號：1001-1277（2024）06-0055-05

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240612

引? 言

甘肅某金礦礦石性質復雜，既有硫化礦，又有氧化礦，且泥化嚴重，氧化率高，金嵌布粒度微細，載金礦物種類多且硬度及解離度差異大，屬復雜難處理金礦。為避免造成礦物過磨，目前生產采用重選+階段磨礦階段浮選選礦工藝，該工藝對于微細粒礦物回收效果較差，導致大部分有用礦物以包裹體形式損失，尾礦平均金品位0.8 g/t。從2方面著手解決微細粒包裹金回收效果差的問題：一是高效細磨，二是強化微細粒浮選。由于該金礦入選細度已經達到了-0.074 mm占85 %以上，若繼續增加常規磨礦工序，磨礦成本將呈指數增長，且會導致嚴重的泥化問題，進而影響選別效果。使用高效的細磨設備進一步磨礦，提高礦物單體解離度，使用專業的細粒浮選設備回收現場尾礦中損失的金，是綜合考量技術、經濟等方面因素的最佳選擇。

浙江艾領創礦業科技有限公司是一家中澳合資礦業技術公司，長期致力于超細磨及細粒浮選技術開發工作，成功研制了系列艾砂磨機和微泡浮選機，在國內外貧、細、難選金屬礦山及黃金冶煉等領域得到廣泛應用，經濟效益顯著。本次研究主要利用艾砂磨機+微泡浮選機對現場尾礦進行再磨再選半工業試驗，以期回收現場尾礦中的金，提高企業經濟效益。

1? 礦石性質

該現場尾礦主要金屬礦物為黃鐵礦，其次為毒砂，以及少量輝銻礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦等；脈石礦物主要為石英、方解石、白云石、長石、白云母、黑云母和高嶺石類礦物。金為主要有價回收元素，伴生有價元素主要為銻，其他伴生有價元素含量較低，綜合回收價值有限?，F場尾礦（試驗原料）中金礦物嵌布狀態分析結果見表1。由表1可知：該尾礦中包裹金占比較高，達82.53 %。若想回收尾礦中的金，必須使礦物充分解離，因此細磨細選技術是關鍵。

2 ?試驗設備

2.1? 艾砂磨機

艾砂磨機結構示意圖見圖1。艾砂磨機是一種高效臥式攪拌磨機，由充填了研磨介質的研磨筒和旋轉攪拌器構成，其攪拌器由多個攪拌盤和1個分級輪構成。艾砂磨機的研磨筒固定不動，攪拌器高速旋轉攪動研磨介質，產生沖擊、剪切和摩擦作用使物料實現有效粉碎。高速旋轉的離心力，大大減少了礦物顆粒重量對磨礦過程的影響，使礦物顆粒和磨礦介質都按粒度從小到大沿磨機軸向筒體內壁徑向分布，實現了大球磨大顆粒、小球磨小顆粒的選擇性磨礦。艾砂磨機排礦端的分級輪具有內部分級功能，能將合格產品排出磨機，磨礦介質和粒度未達到要求的顆粒留在磨機中繼續磨礦，達到閉路磨礦效果，大大簡化了生產流程［1］。艾砂磨機研磨介質使用1～5 mm陶瓷球，在增加磨礦效率的同時，減少了鋼球鐵質對浮選效果的影響［2-5］。

2.2? 微泡浮選機

微泡浮選機結構示意圖見圖2。微泡浮選機是一種結構緊湊、成本低廉、效率高的微泡射流浮選設備，該設備沒有機械攪拌結構，主要利用高速射流和流體的紊動作用，實現礦漿充氣與氣泡礦化。微泡浮選機主體由高壓給礦系統、自吸充氣系統、下沖管和槽體組成。微泡浮選機礦化區（下沖管內）與分離區（下沖管外）相對獨立，相互影響小。礦化區攪拌強度大，氣泡直徑小，礦物顆粒與氣泡接觸機會多。因此，對細顆粒捕收能力強，精礦夾雜少，富集比高［6-10］。

3? 尾礦再磨再選半工業試驗

此次半工業試驗主要根據現場浮選現象，確定關鍵參數?，F場頻繁變化的礦石性質及前端生產藥劑用量導致尾礦再磨再選半工業試驗得到有規律的試驗數據比較難。因此，根據現場實際情況對旋流器參數、磨礦濃度、藥劑制度、液位高度、吸氣量等參數進行調整，之后進行了藥劑制度探索試驗、流程結構優化試驗、艾砂磨機與微泡浮選機參數探索試驗，并根據前期試驗結果進行參數、流程結構優化，以確定主要參數及流程結構。

3.1? 藥劑制度探索試驗

現場浮選通常添加硫酸銅、丁基黃藥、丁銨黑藥、2號油等藥劑，針對該現場尾礦性質，結合微泡浮選機快浮快選的特點，進行了捕收劑用量試驗、調整劑及礦泥分散劑用量試驗。試驗流程見圖3，試驗結果見表2。

由于現場尾礦經選別后礦石性質變化較大，之前的藥劑用量沒有參考價值，藥劑制度需根據浮選現象進行適當調整。由表2可知：試驗藥劑制度為硫酸銅用量30 g/t、丁基黃藥用量30 g/t、LTC320用量10 g/t時，精礦金品位14.74 %，指標較好。

3.2? 流程優化試驗

本試驗在磨礦作業前引入水力旋流器進行一次分級作業。為了更好地優化試驗，開展一次分級溢流是否參與浮選流程對比試驗。流程1：現場尾礦漿泵入水力旋流器進行一次分級，一次分級沉砂進入艾砂磨機磨礦，磨礦產品進入微泡浮選機浮選，浮選尾礦與一次分級溢流合并作為最終尾礦。流程2：現場尾礦漿泵入水力旋流器進行一次分級，一次分級沉砂進入艾砂磨機磨礦，磨礦產品與一次分級溢流合并進入微泡浮選機進行浮選。對比試驗結果見表3。

由表3可知：若一次分級溢流不進入浮選流程，操作更易控制，浮選指標更好。因此，確定采用流程1（即一次分級溢流不參與浮選流程）。但是，由于現場尾礦性質變化較大，后續試驗一次分級溢流濃度應控制在4 %～13 %;當一次分級溢流濃度過大時，其帶走的礦量和金屬量高達40 %左右，嚴重制約了金回收率的提高（見表4）。

為減少一次分級溢流濃度過大對浮選指標的影響，增加1臺水力旋流器作為二次分級設備，處理一次分級溢流。二次分級沉砂有2種處理方案：①與一次分級沉砂合并，進入艾砂磨機磨礦，然后進行浮選（流程3）；②與艾砂磨機的磨礦產品合并直接進入浮選（流程4）。流程3的優點是現場尾礦都經過磨礦擦洗，產生新鮮表面，易于浮選；缺點是二次分級沉砂濃度低，對艾砂磨機的作業濃度影響比較大，從而影響艾砂磨機的磨礦效率。流程3與流程4對比試驗結果見表5。由表5可知，流程4更具有優勢。

3.3? 艾砂磨機與微泡浮選機參數探索試驗

根據上述試驗結果確定最終試驗流程為：現場尾礦進行兩次分級作業：一次分級沉砂進入艾砂磨機磨礦，一次分級溢流進入二次分級。二次分級沉砂與艾砂磨機磨礦產品合并進行微泡浮選，獲得精礦;二次分級溢流與浮選尾礦合并作為最終的尾礦。最終試驗流程見圖4，試驗設備聯系圖見圖5，主要工藝及設備參數見表6，試驗結果見表7，現場尾礦及最終精礦粒度分析結果見表8。

由表7、表8可知：該現場尾礦再磨再選半工業試驗既要有效脫泥，又要保證入選礦石量，才能取得理想的試驗指標。在現場尾礦金品位0.89 g/t的基礎上，最終試驗獲得指標為精礦金品位16.30 g/t，尾礦金品位0.60 g/t，富集比18.28，金回收率33.46 %。精礦中-10 μm粒度占44.10 %，-28 μm粒度占62.59 %，細顆粒礦物得到了有效回收。

4? 結? 論

1）某金礦性質復雜、泥化嚴重、氧化率高、金嵌布粒度微細、載金礦物種類多且硬度及解離度差異大，雖然采用重選+階段磨礦階段浮選的選礦工藝，但是尾礦中金品位依然高達0.8 g/t，大部分金以包裹金的形式損失。高效細磨、強化微細粒浮選是降低尾礦金品位的最佳選擇。

2）采用旋流器脫泥—艾砂磨機細磨—微泡浮選機浮選工藝對該現場尾礦進行回收，取得了理想的試驗結果，最終試驗指標為：精礦金品位16.30 g/t，尾礦金品位0.60 g/t，富集比18.28，金回收率33.46 %。

3）粒度檢測結果表明，精礦中-10 μm粒級占44.10 %，-28 μm粒級占62.59 %，細顆粒礦物得到了有效回收。

［參 考 文 獻］

［1］? 艾滿乾，李電輝，付文姜.半自磨工藝應用實踐［J］.黃金，2012，33（8）：43-45.

［2］? 徐恩聚.應用溫式半自磨與全絮凝洗滌技術處理新橋金銀礦石的工業生產實踐［J］.黃金，1994，15（12）：29-35.

［3］? 鄭仰柱，舒祥林.銅陵地區鐵帽型金礦采用半自磨工藝的生產實踐［J］.黃金，1993，14（11）：38-41.

［4］? 陳曉東.艾砂磨機在細磨中的應用［J］.黃金，2023，44（1）：58-62.

［5］? 江宏強，李茂林，崔瑞，等.磨礦環境對方鉛礦浮選行為的影響研究［J］.礦產綜合利用，2019（1）：141-146.

［6］? 江宏強.磨礦介質對方鉛礦浮選行為的影響及消除方法研究［D］.武漢：武漢科技大學，2019.

［7］? 聶夢宇，韓躍新，李艷軍.磨礦介質對閃鋅礦浮選行為的影響研究［J］.金屬礦山，2019（2）：163-167.

［8］? 黃國智，李長根，崔洪山.斑銅礦與磨礦介質之間的電化學作用及其對可浮性的影響［J］.國外金屬礦選礦，2009，46（增刊1）：49-54.

［9］? 宋磊，何發鈺，孫傳堯，等.磨礦介質對黃鐵礦表面性質和浮選行為的影響［J］.有色金屬（選礦部分），2007（1）：30-34.

［10］? 陳曉東.精銳微泡浮選機強化微細粒浮選的機理與實踐［J］.有色金屬（選礦部分），2021（1）：112-116.

Experimental study on semi-industrial regrinding

and re-separation of tailings in a gold mine

Jiang Shaojun1，Chen Xiaodong2，Luan Xiaogang1，Liu Jinsong1，Shen Junhong2，Wang Ronggang1，Xing Lanjun2

（1.Gansu Hezuo Zaozigou Gold Mining Co.，Ltd.;

2.Zhejiang ALC Minerals Technology Co.，Ltd.）

Abstract：The ore of a gold mine is characterized by complexity，with severe sliming，high oxidation rate，fine gold particle size，and a variety of gold-bearing minerals in the raw ores.Combined with significant differences in hardness and dissociation，the ore belongs to a complex refractory gold ore.Despite a combination process of gravity separation+stage grinding and stage flotation，the average gold grade in the tailings remains 0.8 g/t，with most of the gold lost in encapsulated form.Utilizing an IsaMill machine and a microbubble flotation machine for efficient fine grinding and separation of the tailings has resulted in a concentrate grade of 16 g/t and a recovery rate of over 30 %，meeting the separation indicators.Some of the research findings have already been applied in production，yielding significant economic benefits and providing an effective approach for the development and comprehensive utilization of complex refractory ores and tailings.

Keywords：tailings re-separation;fine grinding;fine particle flotation;IsaMill machine;microbubble flotation