湖南某金礦選礦試驗(yàn)與工藝設(shè)計(jì)研究

陳園園

（湖南有色金屬研究院，湖南長(zhǎng)沙 410100）

湖南某金礦選礦試驗(yàn)與工藝設(shè)計(jì)研究

陳園園

（湖南有色金屬研究院，湖南長(zhǎng)沙 410100）

介紹了湖南某金礦選廠的選礦工藝設(shè)計(jì)，在對(duì)礦石性質(zhì)和選礦試驗(yàn)結(jié)果的研究與分析的基礎(chǔ)上，參照國(guó)內(nèi)類似礦山的生產(chǎn)實(shí)踐，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為原礦1 000 t／d，確定采用兩段一閉路破碎、一段磨礦分級(jí)、尼爾森重選回收顆粒金、浮選兩次粗選、三次掃選、兩次精選的工藝流程。

金礦；選礦設(shè)計(jì)；尼爾森；XCF／KYF浮選機(jī)；脈動(dòng)式自動(dòng)加藥機(jī)

湖南某金礦礦石主要以單體金、連生金和硫化物中的金形式存在，主要回收元素為金，礦石中自然金主要呈不規(guī)則粒狀，嵌布粒度1～60μm不等。選廠原有250 t／d規(guī)模，隨著探礦的逐步深入及企業(yè)的逐步壯大，已探明儲(chǔ)量和采礦礦量逐步增加，采出礦石量與選礦生產(chǎn)能力不相匹配，已不能滿足開采礦量的需求，嚴(yán)重制約企業(yè)的發(fā)展［1～3］。

根據(jù)生產(chǎn)需要以及結(jié)合選廠的實(shí)際情況，需新建選廠，使選廠工藝能力相匹配，變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)揮礦山的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本次新建選礦廠設(shè)計(jì)規(guī)模為原礦1 000 t／d。

1 原礦性質(zhì)研究

礦樣中主要化學(xué)成分見表1。由表1可知，礦石中主要有價(jià)元素為Au、Ag；其它伴生有價(jià)元素含量很少，有害元素為砷。

表1 礦樣中主要化學(xué)成分%

為確定礦樣的礦物組成，對(duì)礦樣進(jìn)行礦物分析，主要礦物組成及其相對(duì)含量見表2。

表2 試樣主要礦物組成及其相對(duì)含量%

由表2可知，礦石中主要的金屬硫化物是黃鐵礦、毒砂等，少量或微量的磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等；其它金屬礦物主要是褐鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦等；脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、絹云母、高嶺石、方解石等，少量或微量的綠泥石、菱鐵礦、角閃石、電氣石、鋯石等。

對(duì)金元素進(jìn)行物相分析，礦物金物相分析結(jié)果見表3，其中試樣研磨至－0.074 mm占100%。

由表3可知，金的化學(xué)相態(tài)以自然金為主，在試樣研磨至－0.074mm占100%的情況下，約68.61%可解離或暴露；但仍有20.54%依舊包裹于黃鐵礦、毒砂等硫化物中；碳酸鹽和氧化鐵礦物中包含的金約占7.75%；而石英及硅酸鹽礦物中的金僅占3.1%。

表3 金物相分析

對(duì)磨礦至－0.074 mm占65%的原礦礦樣進(jìn)行了粒度分析及主要載體礦物解離度測(cè)定，結(jié)果見表4。

表4 原礦粒度分析及主要載體礦物解離度測(cè)定結(jié)果

由表4可知，原礦在磨至－0.074 mm占65%時(shí)各載金礦物解離度情況較好，且＋0.037 mm的粗、中顆粒金分布率達(dá)70.67%，－0.037 mm的細(xì)粒金分布率僅為29.34%。

圖1 全浮選兩粗兩精三掃全流程閉路試驗(yàn)流程

2 選礦試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)工藝礦物學(xué)可知，該礦石中的金主要以單體金、連生金和硫化物中的金形式存在，因此主要進(jìn)行單一浮選方案和重－浮聯(lián)合選別方案回收金［4］。

單一浮選方案和重－浮聯(lián)合選別方案的閉路試驗(yàn)流程分別如圖1、圖2所示，其閉路試驗(yàn)結(jié)果分別見表5、表6。

表5 全浮選兩粗兩精三掃全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

表6 重－浮聯(lián)合全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖2 重－浮聯(lián)合全流程閉路試驗(yàn)流程

由試驗(yàn)結(jié)果可知，單一浮選方案和重－浮聯(lián)合選別方案回收金均能得到合格的金精礦，精礦回收率分別為90.49%和90.56%，尾礦損失率相近。

3 選礦工藝設(shè)計(jì)

在工藝礦物學(xué)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)選礦試驗(yàn)結(jié)果的研究與分析，根據(jù)能收早收的原則以及類似選礦廠的生產(chǎn)實(shí)踐［5］，單一浮選易產(chǎn)生粗顆粒金沉于浮選機(jī)攪拌桶等槽體內(nèi)或者設(shè)備連接縫隙中的問題，不利于粗粒金的回收，因此采用重－浮聯(lián)合流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖3所示（預(yù)留搖床場(chǎng)地，根據(jù)后期的生產(chǎn)實(shí)際情況再?zèng)Q定是否增設(shè)搖床）。

產(chǎn)品方案有金重砂和浮選金精礦，金重砂的品位和回收率可通過尼爾森選礦機(jī)進(jìn)行調(diào)整，參照類似金礦選廠的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合采礦的出礦品位等情況，此次設(shè)計(jì)工藝指標(biāo)見表7。

表7 設(shè)計(jì)工藝指標(biāo)

圖3 設(shè)計(jì)選別工藝流程

兩種金產(chǎn)品價(jià)格隨市場(chǎng)會(huì)有波動(dòng)，建議生產(chǎn)過程中定期進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，確定合理的金產(chǎn)品品位，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 破碎篩分工藝

破碎采用兩段一閉路破碎［6，7］：最大給礦塊度450 mm，最終控制破碎粒度≤12 mm，總破碎比為37.5。破碎設(shè)備選型方案比較見表8，其中方案Ⅰ為國(guó)產(chǎn)設(shè)備，方案Ⅲ為進(jìn)口設(shè)備，方案Ⅱ?yàn)閲?guó)產(chǎn)與進(jìn)口設(shè)備結(jié)合的破碎方案。

表8 破碎設(shè)備選擇方案比較

從表8可以看出，各方案各有優(yōu)劣，優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)設(shè)備價(jià)格優(yōu)勢(shì)較大，備件選購(gòu)較方便；進(jìn)口設(shè)備固件耐用，性能更穩(wěn)定，同規(guī)格處理能力大于國(guó)產(chǎn)設(shè)備，破碎產(chǎn)品粒度均勻。本次設(shè)計(jì)暫按全進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。

篩分采用YA型圓振動(dòng)篩：下層篩孔尺寸為14 mm，保證篩下物料P95≤12 mm，篩下合格物直接掉落至粉礦倉(cāng)內(nèi)，篩上物料經(jīng)運(yùn)輸機(jī)返回至細(xì)碎作業(yè)。

3.2 磨浮工藝流程

磨浮作業(yè)分兩個(gè)系列分期運(yùn)行，單系列磨礦采用一段磨礦流程，磨礦細(xì)度為－0.074 mm占65%，主要采用Φ2.4 m×4.5 m濕式溢流型球磨機(jī)。

單系列工藝采用尼爾森重選回收粗粒金，兩次粗選、三次掃選、兩次精選的重－浮聯(lián)合流程。重選主要采用KC－QS30尼爾森選礦機(jī)［8～11］，由于尼爾森選礦機(jī)為間斷排礦，設(shè)計(jì)采用自動(dòng)控制氣動(dòng)閥門控制尼爾森給礦。

浮選粗選、掃選采用XCF／KYF－8的浮選機(jī)組，精選采用XCF／KYF－4的浮選機(jī)組［12～15］。浮選采用XCF／KYF型充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)組，功率低，可水平配置，不需泡沫泵。

浮選加藥機(jī)采用脈動(dòng)式自動(dòng)加藥機(jī)［16］，無需藥劑泵，可將藥液從低位投加到高位，無需自流高差，不怕輸藥管道彎曲、進(jìn)空氣，計(jì)量準(zhǔn)確度高。

3.3 脫水工藝流程

金精礦采用濃縮、過濾二段脫水流程［4］，濃縮作業(yè)采用GZSN－8型深錐濃縮機(jī)，濃縮機(jī)溢流自流至溢流緩沖池，再經(jīng)泵揚(yáng)送至回水高位水池循環(huán)利用，濃縮機(jī)底流濃度達(dá)到50%以上后自流至脫水作業(yè)。

脫水作業(yè)采用P12陶瓷過濾機(jī)，過濾機(jī)濾液同樣自流至溢流緩沖池，再泵送回回水高位水池循環(huán)利用，過濾后的金精礦含水約12%。

4 結(jié) 論

1.該礦礦石類型簡(jiǎn)單，主要有用礦物為銀金礦、黃鐵礦和毒砂，次要礦物為磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、絹云母、高嶺石、方解石等，其次含有少量或微量的綠泥石、菱鐵礦、角閃石、電氣石、鋯石等。

2.設(shè)計(jì)最終采用兩段一閉路破碎、一段磨礦分級(jí)、尼爾森重選回收顆粒金、浮選兩次粗選、三次掃選、兩次精選的工藝流程。捕收劑為丁基黃藥和丁銨黑藥，起泡劑為2＃油。

3.采用尼爾森離心選礦機(jī)與浮選機(jī)結(jié)合的重－浮聯(lián)合工藝，充分利用重選和浮選在處理不同粒徑、不同性質(zhì)礦石上的優(yōu)點(diǎn)，分段回收粗顆粒金及細(xì)顆粒金，極大地提高選別指標(biāo)。

4.設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為原礦1 000 t／d，年產(chǎn)金重砂840 t／a，品位400 g／t，回收率45%，年產(chǎn)浮選金精礦8 430 t／a，品位40 g／t，回收率45%。

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Research on Dressing Test and Process Design of A Gold M ine in Hunan

CHEN Yuan-yuan
（Hunan Research Institute of NonferrousMetals，Changsha 410100，China）

This paper mainly introduces the process design of a gold mine in Hunan.Based on the research and analysis of ore property and test results，referred to production practice of domestic similarmine，the capacity for raw ore is 1000 t／d.The technology is adopted for two-stage crushing with single closed-circuit，one-stage grindingclassification，gold particle’s recovery with Knelson concentrator，and flotation with twice roughing-twice scavengingthree times cleaning.

goldmine；benefication process design；knelson concentrator；XCF／KYF flotationmachine；pulse type automatic reagent feeder

TD923

A

1003－5540（2016）04－0012－04

2016－05－16

陳園園（1989－），女，助理工程師，主要從事礦物加工設(shè)計(jì)研究工作。