尼爾森選礦機(jī)在四方金礦重選工藝中的應(yīng)用

楊思軍 徐宏斌 曹 鋒

(陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司)

尼爾森選礦機(jī)在四方金礦重選工藝中的應(yīng)用

楊思軍 徐宏斌 曹 鋒

(陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司)

根據(jù)尼爾森選礦機(jī)在河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司的應(yīng)用情況，通過對四方金礦礦石性質(zhì)及其磨礦工藝流程顆粒金的粒度分布考察結(jié)果，進(jìn)行了仿尼爾森選礦機(jī)重選試驗(yàn)及浸出重選尾礦氰化鈉用量試驗(yàn)。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果及四方金礦的生產(chǎn)現(xiàn)狀，采用尼爾森選礦機(jī)對四方金礦進(jìn)行了工藝流程優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明：應(yīng)用尼爾森選礦機(jī)可有效回收四方金礦礦石中的顆粒金，有效降低了濃密機(jī)的入浸金品位，減少了金屬流失，增加了處理礦量，降低了噸礦成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

尼爾森選礦機(jī) 重選 金礦 回收率 經(jīng)濟(jì)效益

陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司(下稱“四方金礦”)成立于1997年，位于陜西省鳳縣坪坎鎮(zhèn)境內(nèi)。四方金礦現(xiàn)有2個(gè)選廠，生產(chǎn)能力分別為2 500和350 t/d。1選廠碎礦采用2段1閉路流程，破碎粒度為14mm；磨礦分為2個(gè)系列，均為2段2閉路磨礦，磨礦細(xì)度為-0.074 mm 75%；浸出吸附采用富氧炭漿提金工藝，浸出時(shí)間為22 h，尾渣金品位≤0.12 g/t，尾液金品位≤0.025 g/m3。

隨著礦山服務(wù)時(shí)間的延長、供礦品位持續(xù)低靡，為完成生產(chǎn)任務(wù)，選廠一直滿負(fù)荷生產(chǎn)，同時(shí)受氣溫變化、原礦品位波動(dòng)等因素影響，生產(chǎn)指標(biāo)和成本控制難度增大。為了改變生產(chǎn)現(xiàn)狀，根據(jù)同類礦山生產(chǎn)情況，1選廠通過工藝流程考察及試驗(yàn)結(jié)果，決定引進(jìn)尼爾森選礦機(jī)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，以達(dá)到增加處理礦量、降低選礦成本、提高金回收率、增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 礦石性質(zhì)

四方金礦礦石為石英脈型及蝕變千枚巖型金礦石，金屬礦物含量一般為0.5%～5.0%，主要為褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、少量的金銅礦、自然金和銀金礦。脈石礦物主要為石英、絹云母、鐵白云石，次為綠泥石、方解石及黑云母等；金礦物主要為自然金，少數(shù)以銀金礦形式存在。自然金呈不規(guī)則粒狀，渾圓狀、片狀、枝杈狀等，在礦石中分布不均勻，自然金主要以粒間金、裂隙金的形式賦存于石英脈及蝕變巖中，僅有少量包裹金。金的載體礦物主要為石英，次為黃鐵礦、磁黃鐵礦。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，金礦物嵌布粒度分析結(jié)果見表2[1]。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

元素AuAgCuPbZnSAs含量3.603.700.020.030.030.850.06元素FeCaOAl2O3MgOTiO2SiO2燒失含量4.126.8213.222.520.6061.388.17

注：Au、Ag含量單位為g/t。

表2 金礦物嵌布粒度分析結(jié)果

2 四方金礦生產(chǎn)現(xiàn)狀

四方金礦礦石中粗粒金所占比例較大，1選廠每年檢修時(shí)從磨機(jī)襯板、溜槽、泵箱、地坑掏出的重砂，經(jīng)搖床分選所得重砂金占全年總產(chǎn)金量的10%左右，而應(yīng)用同樣礦石的2選廠重砂金占全年總產(chǎn)金量的25%左右。通過分析認(rèn)為，1選廠處理礦量較2選廠大，重砂金在磨礦系統(tǒng)累積至飽和時(shí)，就會進(jìn)入浸出吸附系統(tǒng)，由于重砂金粒度較大，所需浸出時(shí)間較長，工藝流程不能滿足，進(jìn)而影響工藝指標(biāo)，增加了浸出吸附系統(tǒng)的壓力，造成工藝指標(biāo)不穩(wěn)定。如果在磨礦過程中提前將礦石中的顆粒金回收，勢必大大降低濃密入浸金品位，減輕浸出吸附系統(tǒng)的壓力，從而優(yōu)化工藝指標(biāo)、增加處理礦量。

3 四方金礦工藝流程考察與試驗(yàn)

3.1 磨礦工藝流程顆粒金粒度分布考察

選取1選廠磨礦1系列進(jìn)行考察，其設(shè)備配置為：1段磨機(jī)為MQG3236磨礦機(jī)，1段分級為φ500 mm旋流器，2段磨機(jī)為MQY2736磨礦機(jī)，2段分級為φ350 mm旋流器組。試驗(yàn)物料分別選自1段磨機(jī)排料、φ500 mm旋流器溢流、2段磨機(jī)排料、φ350 mm旋流器溢流和濃密機(jī)底流5處。將5處取樣點(diǎn)的物料烘干分別用50目、100目、200目和300目分樣篩進(jìn)行粒度分級，化驗(yàn)各粒級的金品位，計(jì)算各粒級金屬含量百分比，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 各粒級金屬含量分布

注：①由于1段磨機(jī)排料粒度較大，將所取物料預(yù)先用4 mm篩網(wǎng)篩分，選篩下物料進(jìn)行試驗(yàn)；②由于取樣有一定偏差，不可能絕對均勻，導(dǎo)致各粒級金屬含量百分比相加不足或超過100%，誤差在10%以內(nèi)；③“-”表示當(dāng)前粒級產(chǎn)率為零或量太少，無法化驗(yàn)其品位。

由表3可知，1段磨機(jī)排料和2段磨機(jī)排料處，+0.048 mm粒級金含量分別為84.62%和53.38%；φ350 mm旋流器溢流和濃密機(jī)底流 -0.048 mm粒級含量較多是由于磨礦過程中將顆粒金磨碎所致。

針對尼爾森選礦機(jī)對顆粒金的回收，+0.038 mm為易回收粒級；0.01～0.038 mm為可回收粒級；-0.01 mm為難回收粒級[2-3]。四方金礦的金礦物主要以自然金形式產(chǎn)出，+0.048 mm粒級的顆粒金在80%左右，很適合重選回收。為此，針對原有流程采用尼爾森選礦機(jī)進(jìn)行工藝流程改造。

3.2 仿尼爾森選礦機(jī)重選試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)備選擇與尼爾森選礦機(jī)工作原理相同的試驗(yàn)室φ75 mm水套式離心選礦機(jī)，選取1選廠磨礦1系列為試驗(yàn)點(diǎn)。試驗(yàn)物料分別取自1段磨機(jī)排料、φ500 mm旋流器溢流、2段磨機(jī)排料、φ350 mm旋流器溢流和濃密機(jī)底流5處。試驗(yàn)物料重量每處分別取10、20、30 kg干礦量對應(yīng)的礦漿量。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4、表5。

表4 1段磨機(jī)排料口試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表4、表5可知，①當(dāng)給礦量為10 kg時(shí)，精礦金回收率最高，分別是給礦量為20和30 kg時(shí)的2倍和3倍。分析認(rèn)為，由于選用設(shè)備規(guī)格偏小，處理能力受限，試驗(yàn)過程中選礦機(jī)不能自動(dòng)排出精礦，導(dǎo)致設(shè)備存儲精礦的空間飽和，所以盡管給礦量增大，但最終精礦質(zhì)量和精礦金品位與10 kg給礦條件下的結(jié)果相近。②1段磨機(jī)排料重選回收率最高，平均為38.12%，1段、2段磨機(jī)排料金品位分別是原礦的5倍和20倍，分析原因?yàn)樾髌髟诜旨夁^程中，離心力使顆粒金在旋流器沉砂中富集進(jìn)入磨機(jī)所致。

表5 各取樣點(diǎn)平均試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3.3 浸出重選尾礦氰化鈉用量試驗(yàn)

從濃密機(jī)底流處取樣，試樣金品位為1.03 g/t，礦漿經(jīng)試驗(yàn)室φ75 mm水套式離心選礦機(jī)重選后，所得尾礦金品位為0.76 g/t，進(jìn)行氰化鈉變量浸出試驗(yàn)。試驗(yàn)條件同選廠現(xiàn)有工藝參數(shù)，即礦漿濃度為42%，pH值為11，充90%純度氧氣，氰化時(shí)間為24 h，炭密度為25 g/L，室溫為15 ℃。不同氰化鈉單耗下浸渣金品位與時(shí)間關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 不同氰化鈉單耗下浸渣金品位與時(shí)間的關(guān)系

由圖1可見，浸出15 h后，氰化鈉單耗為240和210 g/t時(shí)，浸渣金品位均達(dá)到0.1 g/t，不再變化，浸出達(dá)到終點(diǎn)。選廠目前氰化鈉單耗為 240 g/t，浸出15 h后氰化鈉單耗為240 g/t，同單耗210 g/t的浸出效果相同，重選之后氰化鈉單耗應(yīng)控制在210～180 g/t。由此可見重選選出顆粒金后可縮短浸出時(shí)間，可有效降低氰化鈉單耗。

4 四方金礦工藝流程改造

根據(jù)試驗(yàn)情況，決定在1選廠磨礦1系列安裝尼爾森選礦機(jī)。具體流程為：1段磨機(jī)排礦由渣漿泵打入3 mm直線振動(dòng)篩，+3 mm的篩上物料返回1段磨機(jī)再磨，-3 mm的篩下物料經(jīng)調(diào)漿后進(jìn)入尼爾森選礦機(jī)進(jìn)行重選作業(yè)，尼爾森選礦機(jī)重選精礦通過搖床進(jìn)行精選，尼爾森選礦機(jī)重選尾礦則進(jìn)入φ500 mm旋流器進(jìn)行分級作業(yè)，φ500 mm旋流器沉砂進(jìn)1段磨機(jī)再磨，φ500 mm旋流器溢流進(jìn)2段φ350 mm旋流器組再次分級、再磨。設(shè)計(jì)時(shí)保留原有工藝系統(tǒng)，當(dāng)尼爾森選礦機(jī)出現(xiàn)故障和檢修時(shí)，可隨時(shí)切換至原有流程繼續(xù)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)可靠性。改造后工藝流程見圖2。

圖2 磨礦重選工藝流程

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

(1)降低尾渣、尾液金品位。尾渣、尾液金品位由目前的 0.124 g/t、 0.024 g/m3，降低到 0.108 g/t、0.021 g/m3，處理量按目前71萬t/a計(jì)算，每年可減少金屬流失約14.55 kg，經(jīng)濟(jì)效益近350萬元。

(2)增加處理礦量。若處理礦量增加100 t/d，按目前設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率97%、原礦品位為1.10 g/t，尾渣金品位0.12 g/t、尾液金品位0.024 g/m3計(jì)算，則每年可多處理礦量3.5萬t，多產(chǎn)黃金約32 kg，增加產(chǎn)值770萬元，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益130萬元。

(3)節(jié)省氰化鈉用量。若氰化鈉單耗降低30 g/t，年可節(jié)約氰化鈉用量21.3 t，可降低藥劑成本約40萬元/a。

(4)降低了運(yùn)行成本，年產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益355萬元，不到1 a即可收回成本。

6 結(jié) 語

四方金礦通過礦石性質(zhì)和現(xiàn)場實(shí)際情況分析，采用尼爾森選礦機(jī)對1選廠1系列進(jìn)行工藝改造，有效回收了四方金礦礦石中的顆粒金，降低了濃密機(jī)入浸金品位，減少了金屬流失，增加了處理礦量，降低了噸礦成本，節(jié)省了氰化鈉用量，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，對同類礦山具有一定的參考借鑒意義。

[1] 楊思軍．四方金礦選礦工藝技術(shù)改造與生產(chǎn)實(shí)踐[J]．黃金，2013(9)：65-67．

[2] 夏菊芳，吳慶華．尼爾森離心選礦機(jī)在祈雨溝采用的可行性探討[J]．有色礦山，1998(4)：29-32．

[3] 石雷侖，劉漢釗．紫金山金礦重選工藝探討[J]．黃金，2006(4)：39-42．

2015-03-30)

楊思軍(1985—)，男，工程師，721705 陜西省鳳縣坪坎鎮(zhèn)。