某金礦選礦工藝改造及生產(chǎn)實(shí)踐

李兆軍, 王成龍, 張洪濤, 朱紅巖

(內(nèi)蒙古金陶股份有限公司， 內(nèi)蒙古 赤峰 024327)

1 前言

某金礦選廠始建于1988年5月，1990年5月投入生產(chǎn)，由北京有色金屬設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，原設(shè)計(jì)為礦石處理量300 t/d的全泥氰化炭漿工藝，后經(jīng)改造擴(kuò)建為礦石處理量450 t/d的混汞+全泥氰化炭漿工藝。為提升環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，增加選礦處理能力，對(duì)選廠實(shí)施選礦工藝改造，充分利用現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施，改造擴(kuò)建為重選+混合浮選工藝，工藝流程為礦車運(yùn)輸—洗礦手選—碎礦篩分—磨礦分級(jí)—尼爾森重選—混合浮選—陶瓷過濾，金精礦產(chǎn)品外售，尾礦濕排至尾礦庫(kù)[1-3]。改造后礦石日處理量為700 t，浮選給礦金品位2～3 g/t，浮選尾礦金品位0.18～0.2 g/t，金綜合回收率96.6%，金重選回收率35%～45%，產(chǎn)率6.5%～7%，金精礦品位≥35 g/t。此次工藝技術(shù)改造改善了選廠的安全、環(huán)?，F(xiàn)狀，提高了礦石處理量，增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[4]。

2 礦石性質(zhì)

根據(jù)工藝礦物學(xué)鑒定及化學(xué)分析表明：礦石中組分復(fù)雜，有用礦物種類較多，金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦，次生銅礦物和金屬氧化礦物主要為黝銅礦，少量輝銅礦、斑銅礦、赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦等；貴金屬礦物主要為自然金，少量銀金礦，微量金銀礦；銀礦物主要為自然銀和少量的輝銀礦；脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、絹云母、綠泥石，少量的碳酸鹽、黏土礦物及微量的鋯石、石榴石等。礦石中主要有價(jià)元素為金、銀，品位分別為2.43 g/t、25.87 g/t?？删C合回收其他有價(jià)元素為銅、鉛、鋅、硫。礦石工藝類型為中等硫化物多金屬含金礦石[5]。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果

從分析結(jié)果可知，礦石成分復(fù)雜，結(jié)合選廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，以回收金、銀、銅為主，采用尼爾森重選法對(duì)顆粒金進(jìn)行選別后[6]，再采用浮選法選出金精礦，金、銀、銅計(jì)價(jià)外售。

3 原選礦工藝及運(yùn)行工況

圖1 選廠原工藝流程

選廠此次改造前的選礦工藝為混汞- 全泥氰化炭漿工藝如圖1所示，日處理礦石450 t(2班作業(yè))，全年生產(chǎn)按照330 d計(jì)算，處理礦石14.85萬(wàn)t。原礦入選粒度為-200 mm，破碎作業(yè)控制破碎產(chǎn)品粒度為-20 mm，采用二段一閉路破碎篩分流程。原礦倉(cāng)格篩規(guī)格200 mm×200 mm(大于格篩的礦石人工進(jìn)行破碎)，經(jīng)ZYAG1236型洗礦篩洗礦，篩上物料用JC56型顎式破碎機(jī)破碎，破碎比為5～6；篩下物料進(jìn)入φ1.5 m分級(jí)機(jī)分級(jí)，返砂經(jīng)7#皮帶進(jìn)入粉礦倉(cāng)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)φ6 m濃密機(jī)濃縮后進(jìn)入下段φ2.0 m分級(jí)機(jī)，2ZD1224型閉路篩(20 mm×20 mm)篩下物料進(jìn)入粉礦倉(cāng)，篩上物料經(jīng)GP100FM型圓錐破碎機(jī)破碎，破碎比為3～4，經(jīng)閉路篩形成閉路，最終產(chǎn)品粒度小于15 mm。合格產(chǎn)品進(jìn)入1號(hào)φ2.4 m×3.0 m格子型球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，達(dá)到-0.074 mm占60%左右，和φ2.0 m分級(jí)機(jī)形成閉路循環(huán)，然后進(jìn)入到2號(hào)φ2.1 m×3.0 m溢流型球磨機(jī)再次磨礦，達(dá)到-0.074 mm占90%左右，礦漿經(jīng)φ18 m濃密機(jī)濃縮后，控制礦漿濃度在(40±2)%，用泵打入0#槽中，流經(jīng)0#～12#槽(φ5.0 m×5.5 m)。在0#槽加入NaCN溶液，控制NaCN質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.08%，在3#槽補(bǔ)加NaCN溶液，將12#槽NaCN濃度控制不小于0.02 %。在12#槽定量分次補(bǔ)加貧炭或新炭，間隔2 h串炭1次，在2#槽提取載金炭，進(jìn)入解吸電解工段。生產(chǎn)工藝指標(biāo)∶浸出礦漿濃度(40±2)%，入浸礦漿細(xì)度(-0.074 mm)88%～92%，浸出時(shí)間28 h，礦漿pH值10.5～11.5，活性炭密度≥15 g/L，NaCN質(zhì)量分?jǐn)?shù)(排礦)0.02%。

4 技術(shù)改造及效果

4.1 改造方案及工藝優(yōu)化

(1) 取消混汞重選工藝，增加尼爾森重選工藝。選廠使用的尼爾森設(shè)備是一臺(tái)廢舊設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行基礎(chǔ)安裝及電氣恢復(fù)、調(diào)試工作改造后，經(jīng)多次調(diào)整，尼爾森重選金實(shí)際回收率達(dá)到45.34%。針對(duì)重選尾礦中還有少部分適宜的顆粒金沒有得到有效回收的情況，又對(duì)重選工藝進(jìn)行了再優(yōu)化：一是嚴(yán)格控制進(jìn)入到尼爾森重選設(shè)備的礦漿濃度，細(xì)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；二是杜絕礦漿從旁通管路通過，必須全部通過尼爾森選礦機(jī)選別。通過再優(yōu)化，在同樣的供礦條件下，尼爾森重選回收率最高達(dá)到了52.74%，較優(yōu)化前提高了7.4%，年可多回收金5.206 kg，年增加效益135萬(wàn)元；因重選提前多回收的這部分金在銷售時(shí)計(jì)價(jià)系數(shù)為1.0，而進(jìn)入浮選金精礦中時(shí)計(jì)價(jià)系數(shù)為0.95，二者計(jì)價(jià)系數(shù)相差0.05，則重選提前回收的金年效益94.7萬(wàn)元，2項(xiàng)合計(jì)229.7萬(wàn)元/a。

(2) 內(nèi)部螺旋篩面格網(wǎng)式滾筒篩代替礦漿進(jìn)入尼爾森重選前的直線篩。此次技術(shù)改造利用原有的碎礦設(shè)備，兩班次進(jìn)行滿負(fù)荷生產(chǎn)，增加破碎處理能力。利用原來1號(hào)和2號(hào)2臺(tái)球磨機(jī)進(jìn)行串聯(lián)磨礦，降低磨礦細(xì)度，達(dá)到混合浮選細(xì)度要求-0.074 mm占60 %～65 %，增大磨礦能力的同時(shí)，減少了1臺(tái)進(jìn)入尼爾森重選前的直線振動(dòng)篩，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。選廠生產(chǎn)車間為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，若使用直線振動(dòng)篩，應(yīng)與尼爾森選礦機(jī)有約1.5 m的位差。其安裝最佳地點(diǎn)只能選擇在原電解車間3樓，易造成樓板震動(dòng)導(dǎo)致坍塌，有潛在的安全隱患。選廠借鑒原圓孔式滾筒篩的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其優(yōu)化成內(nèi)部螺旋篩面格網(wǎng)式滾筒篩，并借助φ2.4 m×3.0 m格子型球磨機(jī)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)。直線振動(dòng)篩的驅(qū)動(dòng)來自2臺(tái)11 kW的對(duì)向旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，而格網(wǎng)式滾筒篩是借助于球磨機(jī)的旋轉(zhuǎn)，可稱之為“無(wú)驅(qū)動(dòng)”，實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造節(jié)能降耗的目的，成本對(duì)比情況見表2。

表2 直線振動(dòng)篩與格網(wǎng)式滾筒篩成本對(duì)比

(3)利用原周邊傳動(dòng)式φ18 m濃密機(jī)穩(wěn)定入浮礦漿濃度。通過對(duì)濃密機(jī)底流排礦流量調(diào)節(jié)、控制入浮濃度，而且能夠保證入浮礦漿的流量穩(wěn)定；利用閑置浮選車間(原設(shè)計(jì)1 500 t/d尾礦回收浮選車間，閑置未投入使用)，通過技術(shù)改造，作為選廠浮選車間，大大節(jié)約了技術(shù)改造成本，且閑置車間和設(shè)備設(shè)施得到合理利用，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

4.2 應(yīng)用效果

技術(shù)改造后選廠礦石處理量700 t/d，工藝流程為：在原破碎系統(tǒng)不變的情況下，破碎合格礦石經(jīng)擺式給礦機(jī)計(jì)量后送至一段球磨機(jī)，經(jīng)螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)，返砂返回球磨機(jī)；1號(hào)球磨機(jī)排礦、分級(jí)機(jī)溢流、2號(hào)球磨機(jī)排礦自流至1#砂泵池，泵揚(yáng)送給尼爾森選礦機(jī)進(jìn)行重選；尼爾森溢流入2#砂泵池，泵揚(yáng)送給旋流器，沉砂進(jìn)入二段球磨；旋流器溢流經(jīng)除屑后作為合格產(chǎn)品(-0.074 mm占60%～65%)流入濃密機(jī)進(jìn)行濃密，濃密機(jī)底流經(jīng)攪拌槽調(diào)漿入浮選工藝。浮選工藝流程為一次粗選、二次精選、三次掃選，改造后工藝流程如圖2所示?，F(xiàn)生產(chǎn)指標(biāo)：礦漿濃度(30±2)%，礦漿細(xì)度-0.074 mm占(65±2)%，浮選金品位2.0 g/t左右，精礦金品位≥30 g/t，金綜合回收率96.60%，尾礦金品位≤0.2 g/t。

圖2 選廠改造后工藝流程

5 結(jié)論

選廠原工藝流程處理能力450 t/d，技術(shù)改造后提高至700 t/d，年增加礦石處理量7.7萬(wàn)t。金綜合回收率達(dá)96.60%，年增加黃金產(chǎn)量76 kg，經(jīng)濟(jì)效益2 014萬(wàn)元。此次技術(shù)改造徹底取消了混汞工藝和選礦藥劑氰化鈉的使用，從而提升了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，消除了潛在安全和環(huán)保隱患；充分利用現(xiàn)有車間和設(shè)備設(shè)施，改造投入資金少，生產(chǎn)效果好，值得推廣和應(yīng)用。