伊朗某金礦選礦廠工藝流程改造實(shí)踐

王慶民 謝園明 熊 立

(1.江西省地礦資源勘查開發(fā)中心；2.江西地礦資源勘查開發(fā)有限公司)

伊朗某金礦是江西地礦局資源公司積極響應(yīng)國(guó)家“一帶一路”倡議在伊朗投資建設(shè)的一個(gè)新礦山，于2017年9月完成建設(shè)并正式投產(chǎn)。該金礦屬少硫化物破碎不等粒石英巖型含鉛金氧化礦石，原采用磨礦—跳汰機(jī)+搖床重選—浮選原則流程進(jìn)行生產(chǎn)。由于該工藝在生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)諸多問(wèn)題，導(dǎo)致選礦生產(chǎn)指標(biāo)不理想。為使礦山盡快達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，在試驗(yàn)研究和國(guó)內(nèi)同行研究成果[1-6]的基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)改造和優(yōu)化，以提高選礦廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，改善經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

伊朗某金礦石主要金屬礦物為鉛礬、方鉛礦、褐鐵礦，其次黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、銅藍(lán)等；非屬礦物主要為石英，其次為明礬石等；貴金屬礦物主要為銀金礦，其次自然金。礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中有回收價(jià)值的金屬元素為金，有害元素As、Sb品位較低。其中鉛含量1.31%，達(dá)到綜合回收標(biāo)準(zhǔn)。鉛礦物主要以鉛礬和鉛鐵礬等氧化礦物的形式存在，難以選別，因此暫不考慮回收鉛。金礦物嵌布粒度粗細(xì)不均，主要以細(xì)粒金(0.01～0.037 mm)嵌布為主，占79.66%；其次是微粒金(-0.01 mm)占20.34%，其中以0.005～0.01 mm粒級(jí)為主，占18.16%，0.002 5～0.005 mm和0.001～0.002 5 mm粒級(jí)分別占1.98%、0.20%。

2 原流程與存在問(wèn)題

2.1 原工藝流程

原礦破碎后進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行一段磨礦，排礦進(jìn)入鋸齒波跳汰機(jī)選別。跳汰粗精礦自流進(jìn)入搖床進(jìn)行精選，得到重選精礦和搖床尾礦；搖床尾礦經(jīng)砂泵給入脫泥斗內(nèi)進(jìn)行脫水，溢流水進(jìn)入回水池循環(huán)再利用。跳汰尾礦則進(jìn)入螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)，返砂與脫泥斗底流一起返回一段磨礦再磨，分級(jí)機(jī)溢流(-0.074 mm 65%)進(jìn)入浮選作業(yè)，經(jīng)粗選1選別獲得粗精礦1和粗尾礦1。粗精礦1給入精選作業(yè)進(jìn)行精選，粗尾礦1經(jīng)砂泵給入水力旋流器分級(jí)，沉砂進(jìn)入二段磨礦，溢流(-0.074 mm 85%)進(jìn)行1粗2精2掃浮選作業(yè)，最終獲得浮選金精礦。原選礦工藝流程見(jiàn)圖1。

2.2 存在問(wèn)題

(1)實(shí)際生產(chǎn)情況表明，鋸齒波跳汰機(jī)對(duì)細(xì)粒礦物分選效果不佳、用水量大、難以保證浮選作業(yè)濃度、篩網(wǎng)2 mm的篩孔易被片狀礦粒和鋼球碎片堵塞。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，跳汰粗精礦產(chǎn)率越來(lái)越小，金回收率越來(lái)越低。在調(diào)試初期，跳汰機(jī)+搖床重選流程在原礦金品位4.66 g/t的條件下，可獲得產(chǎn)率0.29%、金品位172.18 g/t、回收率10.16%的重選金精礦；生產(chǎn)3個(gè)月后，重選作業(yè)在原礦金品位4.39 g/t的條件下，只能獲得產(chǎn)率0.07%、金品位321.47 g/t、回收率5.13%的重選金精礦。

圖1 原選礦工藝流程

(2)搖床尾礦主要為-2 mm粒級(jí)的跳汰粗精礦，粒度較粗，砂泵易損件消耗過(guò)快，經(jīng)常堵塞礦漿輸送管道，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率較低。

(3)濃泥斗脫水效果不理想。一是底流濃度偏低、排礦不穩(wěn)定、排礦口易堵，造成一段磨礦給礦量、磨礦濃度、分級(jí)溢流濃度和細(xì)度波動(dòng)大，且分級(jí)溢流濃度和細(xì)度不穩(wěn)定，影響后續(xù)浮選作業(yè)選別效果；二是溢流跑渾嚴(yán)重，金屬流失多，回水沉淀池和高位回水池沉積泥較多，難以清理。

(4)粗選1作業(yè)設(shè)置1臺(tái)調(diào)漿攪拌槽對(duì)入浮礦漿進(jìn)行攪拌混合，但攪拌時(shí)間不足，硫化鈉與礦漿作用時(shí)間短，難以使氧化礦充分活化，致使硫化鈉用量大，金回收指標(biāo)不理想。

(5)原浮選粗精礦1金品位較高，為87.75 g/t，作業(yè)產(chǎn)率2.18%，作業(yè)回收率39.28%，達(dá)到金精礦合格產(chǎn)品的要求，無(wú)需再進(jìn)行精選即可作為金精礦。生產(chǎn)流程中粗精礦1進(jìn)入精選作業(yè)不符合“能收早收”的選別原則。

(6)受浮選金精礦壓濾機(jī)選型限制，金精礦產(chǎn)率平均3.84%?？紤]到流程處理能力和浮選金精礦品位與回收率，在保證金精礦銷售經(jīng)濟(jì)品位的前提下，確定最佳的浮選金精礦產(chǎn)率更利于金的回收。

3 改造優(yōu)化試驗(yàn)

3.1 粗選1調(diào)漿攪拌時(shí)間試驗(yàn)

為確定適宜粗選1作業(yè)攪拌槽調(diào)漿作業(yè)攪拌時(shí)間,在現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行攪拌試驗(yàn)。試驗(yàn)樣品為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)螺旋分級(jí)機(jī)溢流,試驗(yàn)采用1次浮選流程,參考生產(chǎn)現(xiàn)狀，活化劑硫化鈉用量1 000 g/t，丁基黃藥+丁銨黑藥+乙硫氮用量(120+40+40)g/t(對(duì)原礦)，刮泡頻率15次/min，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 粗選1攪拌時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知,隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng),粗精礦1金品位逐漸提高、作業(yè)回收率先顯著上升后微幅下降。綜合考慮，確定粗選1攪拌槽調(diào)漿作業(yè)攪拌時(shí)間為10 min。

3.2 粗精礦1產(chǎn)率試驗(yàn)

固定攪拌槽調(diào)漿作業(yè)攪拌時(shí)間10 min，硫化鈉用量1 000 g/t、丁基黃藥+丁銨黑藥+乙硫氮用量(120+40+40)g/t(對(duì)原礦)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)螺旋分級(jí)機(jī)溢流進(jìn)行1次浮選流程,考查粗精礦1產(chǎn)率對(duì)回收金的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 粗精礦1產(chǎn)率試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知,隨著粗精礦1作業(yè)產(chǎn)率的不斷增加,粗精礦1金品位逐漸降低、作業(yè)回收率逐漸提高。綜合考慮金品位和回收率，確定粗精礦1作業(yè)產(chǎn)率為3.98%，較原粗選1精礦作業(yè)產(chǎn)率2.18%顯著提高。

4 改造措施

根據(jù)選礦工藝流程中存在的問(wèn)題和優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行工藝流程改造優(yōu)化。

(1)跳汰機(jī)+搖床重選流程改為螺旋溜槽+搖床重選流程，一段磨礦與螺旋分級(jí)機(jī)形成閉路磨礦—分級(jí)流程，增加弱磁選除鐵。細(xì)度-0.074 mm 65%的螺旋分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)弱磁選機(jī)除鐵后給入螺旋溜槽進(jìn)行分選，螺旋溜槽粗精礦進(jìn)入搖床重選，得到重選金精礦；螺旋溜槽尾礦進(jìn)入粗選1浮選，搖床重選尾礦與粗選1尾礦合并進(jìn)入二段磨礦。

(2)在粗選1前增加1臺(tái)φ2 000 mm攪拌槽,保證硫化鈉與礦漿作用時(shí)間充足。

(3)粗精礦1與精選金精礦自流至精礦攪拌槽混勻作為浮選金精礦。

(4)在保證精礦合理的銷售經(jīng)濟(jì)金品位的前提下，適當(dāng)提高粗選1精礦產(chǎn)率，以提高金回收率。同時(shí)增加1臺(tái)精礦壓濾機(jī)，緩解精礦脫水壓力。

改造后的選礦工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 改造后的選礦工藝流程

5 改造效果

改造前后重選流程和全流程生產(chǎn)指標(biāo)分別見(jiàn)表4、表5。

表4 改造前后重選流程生產(chǎn)指標(biāo)

表5 改造前后全流程生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)

由表4、表5可知，選礦工藝流程改造后，在保證重選金精礦和混合金精礦產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，重選金精礦回收率提高了19.79個(gè)百分點(diǎn)，混合金精礦回收提高了9.78個(gè)百分點(diǎn)。金價(jià)按265元/g計(jì)，折價(jià)系數(shù)按89.5%計(jì)，改造后可新增銷售收入1 004.14萬(wàn)元/a，生產(chǎn)成本減少23.85萬(wàn)元/a，每年可新增利潤(rùn)1 027.99萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益良好。

6 結(jié) 論

(1)伊朗某金礦選礦廠通過(guò)將跳汰機(jī)+搖床重選流程改為螺旋溜槽+搖床重選流程、一段磨礦與螺旋分級(jí)機(jī)形成閉路磨礦—分級(jí)流程、增加弱磁選除鐵，延長(zhǎng)粗選1攪拌槽調(diào)漿作業(yè)攪拌時(shí)間至10 min，粗選1精礦作業(yè)產(chǎn)率提高到3.98%且不進(jìn)入精選作業(yè)、直接與精選金精礦混合作為浮選金精礦，對(duì)原選礦工藝流程進(jìn)行改造。改造后，可獲得金品位71.42 g/t、回收率83.62%混合金精礦，相比原混合金精礦金總回收率提高了9.78百分點(diǎn)，其中重選金精礦回收率相比改造前提高了19.79個(gè)百分點(diǎn)。

(2)搖床尾礦不進(jìn)入濃泥斗，通過(guò)水力旋流器分級(jí)后進(jìn)二段磨礦，保證了分級(jí)溢流濃度和細(xì)度，為浮選作業(yè)創(chuàng)造了有利條件，也避免了濃泥斗溢流跑渾導(dǎo)致金屬流失、回水池沉積泥過(guò)多的問(wèn)題。

(3)浮選粗選1精礦不進(jìn)入浮選精選，符合金“能收早收”的原則。對(duì)金品位0.82 g/t的尾礦進(jìn)行氰化浸出試驗(yàn)，最終浸渣金品位為0.30 g/t、金浸出率可達(dá)63.41%，因此下一步可以考慮再回收尾礦中的金。

(4)搖床尾礦最大粒度從2mm降低至0.2mm，有利于延長(zhǎng)搖床尾礦砂泵易損件使用壽命，也解決了該礦漿輸送管道堵塞的問(wèn)題，選礦廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率得到明顯提高。