離心脫泥在含金細(xì)泥浮選中的研究與應(yīng)用

王治方

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州 261441)

1 前言

某金礦礦泥入選物料處理量約1 000t/d，金品位約2g/t，有較大的經(jīng)濟價值，但由于物料粒度偏細(xì)，分選難度極大。入選物料存在大量的小于 23μm的細(xì)粒度礦物，含量約占入選原料的55%，主要為細(xì)粒的石英、長石和云母等脈石礦物，同時超過55%的金金屬量分布于小于23μm的粒度中，入選礦泥原礦篩分分析結(jié)果見表1。泥化極為嚴(yán)重，浮選過程中將極大的干擾金屬的浮選回收。

表1 入選礦泥原礦篩分分析結(jié)果

2 影響含金細(xì)泥浮選的因素分析

(1)根據(jù)礦泥中金的物相分析結(jié)果，金礦物以氧化鐵等氧化物形式存在的分布率更高(約14%)，這必然會導(dǎo)致更多的金金屬在尾礦中損失，嚴(yán)重影響金的回收率。

(2)粒度篩分分析及金屬分布率結(jié)果表明，礦泥粒度分布極不均勻，主要存在于+74μm和-23μm兩個粒級，中間粒級礦物量和金屬分布率均較少。粒度的兩級分化必然影響選礦效率的提高。

(3)礦泥原礦中-23μm的礦物占總礦物量的50%以上，泥化嚴(yán)重，浮選過程中將極大的干擾目的金屬的浮選回收。

(4)礦泥原礦中+74μm粒級中載金礦物解離度不夠，-23μm粒級中載金礦物粒度細(xì)小，浮選過程中難以礦化，這兩種現(xiàn)象同時存在于礦泥浮選作業(yè)，從而加劇惡化浮選指標(biāo)。

3 國內(nèi)外含金細(xì)泥回收技術(shù)簡述

為了高效回收礦泥中的有價金屬，針對礦泥浮選中存在的問題，國內(nèi)外科研工作者進行了大量的科學(xué)研究，總結(jié)起來主要有以下2種。

(1)通過化學(xué)方法強化礦漿分散、消除異相凝聚及脫除礦泥等，具體為：① 通過在浮選前添加分散劑如水玻璃、碳酸鈉、六偏磷酸鈉和CMC等，降低礦漿黏度，提高物料的分散性；② 通過添加小分子有機絮凝劑，選擇性的絮凝微細(xì)粒脈石礦物，增大細(xì)泥的表觀尺寸，降低礦泥對目的礦物的影響；③ 通過在浮選前添加起泡劑，預(yù)先浮選出吸附能力強的細(xì)粒礦泥，減小后續(xù)進入浮選作業(yè)的礦泥含量，緩解礦泥的干擾。

(2)通過物理方法緩解或消除礦泥的影響，具體為：① 通過高強度的能量輸入，如提高調(diào)漿、浮選設(shè)備轉(zhuǎn)速，增強礦漿流動性，提高細(xì)粒礦物碰撞概率；②使用旋流器、高頻篩及脫泥斗等分級設(shè)備進行浮選前的分級作業(yè)，避免細(xì)粒礦物對粗粒礦物的干擾；③超聲波處理，清洗罩蓋在目的礦物表面的礦泥，提高顆粒間的分散性，強化浮選；④ 通過添加粗粒級礦物，如粗顆粒石英砂、粗顆粒，利用粗顆粒的擦洗作用強化分散，利用粗顆粒易浮礦物的載體效應(yīng)強化細(xì)粒目的礦物的浮選。

4 離心脫泥原理

根據(jù)以往探索研究，該金礦影響礦泥浮選的物料主要存在于-400目或者更細(xì)的粒級中，如果可以找到預(yù)先脫除-400目粒級中礦泥的方法，則有可能解決礦泥難選的問題。礦泥主要礦物及其相對含量見表2，它們之間存在明顯的密度差異，黃鐵礦比重為4.9，含有金的黃鐵礦密度更高，而脈石礦物的比重一般較小(石英為2.22～2.65,長石為2.55～2.75，云母為 2.7～3.5)，因此考慮基于密度差異，采用離心機在高速離心場中探索脫除細(xì)粒礦泥[1-2]。

表2 礦泥主要礦物及其相對含量

5 離心脫泥流程探索

采用離心機分別對礦泥原礦樣和礦泥-400目粒級(對礦泥原礦產(chǎn)率約為60%左右)進行探索試驗，給礦濃度8%左右，試驗流程如圖1所示。

圖1 離心脫泥探索試驗工藝流程

根據(jù)試驗結(jié)果，無論是礦泥原礦還是礦泥-400目細(xì)粒級物料，隨著離心加速的增大，離心精礦產(chǎn)率呈上升趨勢，離心精礦中金的含量呈下降趨勢，而回收率呈上升趨勢。-400目細(xì)粒物料由于粒度窄，分選過程中受到粒度影響較少，按照密度分選效果更優(yōu)，拋除的尾礦含金品位較礦泥原礦更低，金屬損失率更小。對-400目礦泥采用離心脫泥，當(dāng)離心加速度增大到35g時，繼續(xù)增大離心加速度，回收率增加幅度不明顯，而離心精礦產(chǎn)率增大，因此，確定采用離心加速度35g對-400目礦泥原礦進行預(yù)先脫泥作業(yè)，一次離心作業(yè)可脫除作業(yè)產(chǎn)率為 63.88%的細(xì)泥，得到作業(yè)回收率為91.66%，品位為4.72g/t的離心精礦，金的富集比為2.54。根據(jù)礦泥分級后離心脫泥探索試驗，確定分級+離心的預(yù)先脫泥工藝流程，脫泥后得到的離心精礦與+400目礦泥原礦合并，進入后續(xù)浮選作業(yè)，離心脫泥試驗結(jié)果見表3。

表3 離心脫泥試驗結(jié)果

由表3離心脫泥試驗結(jié)果可知，經(jīng)過分級作業(yè)和離心脫泥作業(yè)后，-400目離心精礦與+400目礦泥原礦合并成浮選給礦，相對礦泥原礦，浮選給礦產(chǎn)率為61.65%，金的含量為2.65g/t，對應(yīng)礦泥原礦的金屬分布率為94.46%。

6 生產(chǎn)模擬試驗

為了驗證離心脫泥對于礦泥浮選的積極作用，在實驗室模擬離心脫泥+一粗一精兩掃浮選流程閉路試驗與一粗一精兩掃浮選流程現(xiàn)場生產(chǎn)指標(biāo)進行對比，指標(biāo)對比見表4。

表4 生產(chǎn)模擬試驗指標(biāo)對比

由表4可知，當(dāng)?shù)V泥原礦給礦品位為2.09g/t時，可獲得含金品位為32.43g/t，回收率為85.81%的金精礦，尾礦中金的含量為0.31g/t。采用分級+離心脫泥+一粗一精兩掃浮選流程，可獲得含金品位64.27g/t，回收率為 89.92%的金精礦，其中金在浮選尾礦中的品位為0.18g/t，損失率為5.74%。金在脫除礦泥中的品位為0.28g/t，回收率為4.34%，總尾礦綜合品位為0.21g/t，試驗指標(biāo)優(yōu)于前者。

7 結(jié)語

礦泥原礦中小于23μm的礦物占總礦物量的50%以上，泥化極為嚴(yán)重，浮選過程中將干擾目的金屬的浮選回收。采用預(yù)先離心脫泥作業(yè)拋除大量礦泥后，細(xì)粒度礦泥減少，浮選給礦粒度分布更加優(yōu)化，通過對-400目脫除礦泥進行激光粒度分析，脫去的礦泥主要為-10μm粒度的礦物，約占到總脫除礦泥量的80%左右，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，離心脫除礦泥的平均粒徑為7.14μm，這些礦泥的脫除將大大減小細(xì)粒度礦泥對浮選的影響。同時，浮選給礦量降低，給礦含金品位明顯上升，不僅有利于后續(xù)浮選指標(biāo)的優(yōu)化，也相應(yīng)的減少了浮選處理礦量和藥劑用量，值得廣泛推廣應(yīng)用。