淺談尼爾森選礦機在黃金洞礦業(yè)的研究與應(yīng)用

黃志+鄒尚+王帥

摘 要：尼爾森選礦機是一種利用先進的流態(tài)化過程回收細微金粒的高速離心機，其在操作過程中，轉(zhuǎn)子總成以預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速順時針旋轉(zhuǎn)，可產(chǎn)生60-200倍重力的離心力，使重礦物和金屬從較輕的背景物料中有效分離出來。應(yīng)用于黃金洞礦業(yè)1000t/d選礦廠磨礦回路中回收明金，獲得了較好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，日產(chǎn)明金達700g以上，選礦綜合回收率達93%以上，取得了良好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：尼爾森選礦機；重選-浮選聯(lián)合回收；明金；金回收率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.048

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，傳統(tǒng)粗放型的經(jīng)濟增長方式使得我國資源短缺的矛盾越來越突出。走中國特色新型工業(yè)化道路、大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、提高資源回收利用率，是解決我國當(dāng)前資源、環(huán)境對經(jīng)濟發(fā)展制約的必由之路。

長期以來，湖南黃金洞礦業(yè)有限責(zé)任公司1000t/d選礦廠采用的選礦工藝為單一浮選，獲得品位約為120g/t的金精礦產(chǎn)品，回收率為91.5%。該工藝最大的缺點是無法單獨回收原礦中的可見金及高品位重砂產(chǎn)品，造成了一定的資源流失。隨著該公司礦產(chǎn)資源賦存條件的變化，原礦中的可見金含量有增加的趨勢，為盡早回收這部分可見金，該公司在其磨礦回路中引入了尼爾森選礦機，使傳統(tǒng)的單一浮選回收工藝轉(zhuǎn)變成為重選-浮選聯(lián)合回收工藝，旨在提高資源綜合回收利用率，實現(xiàn)效益最大化。通過一段時間的運行，取得了良好的效果。

1 礦石性質(zhì)

原礦多元素分析列于表1：

原礦金的賦存狀態(tài)化學(xué)物相分析結(jié)果列于表2：

礦石的礦物成分比較簡單，金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝銻礦為主。礦石的有用組分主要為金。脈石礦物主要為石英、絹云母、粘土礦物、白云石等。金的嵌布粒度細微，載金礦物主要為毒砂、黃鐵礦等硫化礦物，屬于難處理金礦石。礦石中的金以自然金形式存在，不論是顯微可見金，還是在其它礦物中包裹的顯微不可見金，均以自然金形態(tài)存在。礦石中自然金大多數(shù)粒度細微，顯微可見金的嵌布特征如下：自然金單獨沿礦石的裂隙充填，這部分金的粒度較粗，通常在80～100um之間。自然金與硫化物構(gòu)成塊狀體沿礦石裂隙充填，金的粒度在40～60 um之間，自然金與硫化物一起構(gòu)成細粒狀、星點狀群體嵌布在脈石中，金的粒度小于20 um，自然金呈球粒狀、鋸齒狀嵌布在碎裂狀莧鐵礦及晶粒狀毒砂中，這部分金的粒度非常細，通常小于10 um。

2 尼爾森選礦機簡介

尼爾森選礦機是基于離心原理的強化重力選礦設(shè)備，在高倍的強化重力場內(nèi)，密度大和密度小的礦物之間所受重力差被極大地放大，使得輕重礦物之間的分離比自然重力場內(nèi)更加容易。在黃金工業(yè)中，它是替代溜槽、跳汰機等重選設(shè)備的最好選擇，從2001年起，國內(nèi)已有多家黃金選礦廠使用了尼爾森選礦機。

尼爾森選礦機的工作原理是：利用先進的流態(tài)化過程回收細微金粒的高速離心機，在操作過程中，轉(zhuǎn)子總成以預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速帶動富集錐順時針旋轉(zhuǎn)，可產(chǎn)生60-200倍重力的離心力，同時給入一定量的流態(tài)化水，通過增壓的方式使其從流態(tài)化水孔進入富集錐內(nèi)，與富集錐轉(zhuǎn)向相切的方向逆時針噴射。通過流態(tài)化水的沖擊力和富集錐高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力共同作用，使重礦物和金屬從較輕的背景物料中有效分離出來。

該設(shè)備對于回收磨礦回路中的可見金及重砂產(chǎn)品具有穩(wěn)定、高效的特點。

3 工藝流程圖

3.1 單一浮選回收工藝流程圖

傳統(tǒng)的單一浮選工藝流程為原礦經(jīng)兩段一閉路破碎流程后進入磨礦作業(yè)，磨礦作業(yè)為一段閉路流程，與之閉路的分級設(shè)備為一臺高堰式雙螺旋分級機，選別作業(yè)采用的是預(yù)先精選得到部分金精礦，尾礦再進入一粗二掃三精浮選工藝流程，最終得到金精礦的品位約120g/t，回收率約91.5%。具體工藝流程圖如圖1：

3.2 重選-浮選聯(lián)合回收工藝流程圖

重選-浮選聯(lián)合回收工藝流程主要是在傳統(tǒng)單一浮選工藝流程中的磨礦閉路中增加了尼爾森重選工藝。按照選礦作業(yè)能收早收的原則，優(yōu)先選別出原礦中的可見金及部分重砂產(chǎn)品，提高選礦綜合回收率。該工藝最終可得到品位約100g/t的浮選金精礦，日產(chǎn)約700g/d毛金及品位約500g/t的搖床重砂，選礦綜合回收率可達到93%。具體工藝流程圖如圖2 ：

4 應(yīng)用情況及分析

4.1 應(yīng)用情況

重選-浮選聯(lián)合回收工藝系統(tǒng)建成后，通過約一個月的調(diào)試及改進，該系統(tǒng)逐漸趨于穩(wěn)定。主要設(shè)備尼爾森選礦機、直線振動篩、濃漿泵、大傾角皮帶運行狀態(tài)正常，尼爾森選礦機選別效果較好。根據(jù)2016年12月12日至12月22日共11天收集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，尼爾森重選系統(tǒng)累計運轉(zhuǎn)236小時，共回收可見金7885克，重砂17.16t，重砂品位約400g/t，重砂含量金6870克。該時間段礦石處理量為9972t，原礦平均品位為4.54 g/t，進入浮選系統(tǒng)的礦漿品位為3.06 g/t，浮選尾礦品位為0.32g/t，金精礦平均品位99.8 g/t，尼爾森重選直收率為32.6%，選礦綜合回收率為93.15%。較2016年11月未使用尼爾森選礦機之前選礦平均綜合回收率增長1.66%。

4.2 毛金產(chǎn)量曲線圖

根據(jù)12月12日之后的毛金產(chǎn)量情況，繪制出每日毛金產(chǎn)量曲線圖如圖3：

重選-浮選聯(lián)合回收工藝系統(tǒng)連續(xù)運行的毛金產(chǎn)量來看，回收的毛金產(chǎn)量保持在一個較高水平上波動，毛金產(chǎn)量同時也會因原礦泥質(zhì)量而產(chǎn)生一定的波動，但始終保持較高水平。隨著長時間的運行，毛金產(chǎn)量降幅較小，趨于平穩(wěn)狀態(tài)，由此可見重選-浮選聯(lián)合回收工藝系統(tǒng)綜合性能優(yōu)異。

4.3 應(yīng)用結(jié)果分析

（1）從每日毛金產(chǎn)量曲線可以看出，前期每日毛金產(chǎn)量較后期高，自22日起緩慢下降并趨于穩(wěn)定。

（2）平均每日出產(chǎn)毛金約為700g（不計算重砂含量金）。

（3）新增尼爾森重選工藝之后，浮選金精礦品位有所下降，自120g/t下降至100g/t。

（4）浮選工藝回收率降低，入浮原礦品位為3.06g/t，浮選尾礦品位為0.32g/t，浮選工藝回收率僅為89.84%，較單一浮選工藝回收率91.5%下降了1.66%。

（5）由于尼爾森選礦機作業(yè)時需要提供一定量的流態(tài)化水，使礦漿濃度下降，對后續(xù)浮選作業(yè)造成了一定的影響。

5 結(jié)語

（1）單一浮選回收工藝無法單獨回收可見金，導(dǎo)致礦石中的可見金進入金精礦或隨尾礦流失，造成資源浪費。而重選-浮選聯(lián)合回收工藝能夠優(yōu)先回收礦石中的可見金，減少了資源浪費與流失。

（2）磨礦閉路中存在可見金積存的現(xiàn)象，使用尼爾森選礦機可以有效回收這部分積存在磨礦閉路中的可見金。

（3）使用尼爾森選礦機應(yīng)該合理控制流程內(nèi)的補加水量，減輕因礦漿濃度的降低對后續(xù)浮選作業(yè)效果造成的不利影響。

（4）尼爾森選礦機對于提高金的綜合回收率具有顯著的效果，同時，產(chǎn)出的毛金及重砂產(chǎn)品還可以提高金的價值回收率，具有良好的經(jīng)濟效益，值得在同類礦山企業(yè)推廣。

建議、尼爾森選礦機使用時間應(yīng)制定合理的安排表，對流程內(nèi)部的補水量應(yīng)有合理嚴格的流程，能有效提高毛金產(chǎn)量，減少資源浪費流失。避免機器長時間運行產(chǎn)生磨損帶來不必要的故障，有效提高經(jīng)濟效益。

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