某高含泥金礦選礦試驗(yàn)研究

梁獻(xiàn)振 克 旋 劉 翔 高遲明 翟少偉

（1.洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司；2.河南中礦能源有限公司嵩縣柿樹(shù)底金礦；3.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院）

在正常生產(chǎn)中，某礦石性質(zhì)比較穩(wěn)定，選礦流程比較平穩(wěn)。由于該礦開(kāi)采時(shí)間較長(zhǎng)，礦石儲(chǔ)量越來(lái)越少，為盡可能提高采礦量，從多處進(jìn)行采礦，采礦點(diǎn)比較分散且各點(diǎn)礦石性質(zhì)不盡相同。該礦在選礦生產(chǎn)中出現(xiàn)了礦石酸堿性變化較大，礦石泥質(zhì)含量較大等問(wèn)題，嚴(yán)重影響選礦流程和指標(biāo)的穩(wěn)定。為此，進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)研究，以期提高并穩(wěn)定選礦指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石礦物組成及含量

該礦石中相對(duì)含量較高的金屬硫化物為黃鐵礦，其他相對(duì)含量較少的金屬硫化物有閃鋅礦、方鉛礦、鉛-銻復(fù)硫鹽、磁黃鐵礦、黃銅礦等；金屬氧化物主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、褐鐵礦（化）、錳鐵礦、鈦鐵礦等；非金屬礦物主要為長(zhǎng)石、石英，其他為云母、黏土礦物、綠泥石、碳酸鹽、螢石、炭質(zhì)物及少量其他礦物。貴金屬礦物主要為自然金、銀金礦、金銀礦、自然銀等。礦石礦物相對(duì)含量見(jiàn)表1。

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1.2 黃鐵礦浸染粒度

該礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦，且為金、銀礦物的重要載體礦物，礦石中黃鐵礦浸染粒度較細(xì)，絕大多數(shù)在-0.037 mm粒級(jí)，其分布率達(dá)61.50%，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

1.3 金礦物粒度統(tǒng)計(jì)

該礦石的金、銀礦物主要以細(xì)微粒為主，中粒較少，次顯微狀金、銀亦有一定分布，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

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1.4 原礦磨礦粒度篩分分析

為考查綜合樣品磨礦后金的分布情況，進(jìn)行磨礦篩分分析，分析結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，綜合樣品中-0.075 mm粒級(jí)占69.80%，原礦金含量在-0.075 mm粒級(jí)有所富集，含量達(dá)91.49%。

1.5 選礦破磨流程

礦石經(jīng)固定格篩進(jìn)入原礦倉(cāng)的礦石通過(guò)電振給料機(jī)給入顎式破碎機(jī)，粗碎產(chǎn)品通過(guò)1#膠帶輸送機(jī)給入圓振動(dòng)篩，篩上粗粒產(chǎn)品通過(guò)2#膠帶輸送機(jī)返回給入細(xì)碎圓錐破碎機(jī)，細(xì)碎產(chǎn)品經(jīng)1#膠帶輸送機(jī)給到圓振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，從而形成兩段一閉路。篩下細(xì)粒級(jí)合格產(chǎn)品進(jìn)入粉礦倉(cāng)。粉礦倉(cāng)內(nèi)的物料經(jīng)電磁振動(dòng)給料機(jī)給入3#膠帶輸送機(jī)，由3#膠帶輸送機(jī)給入球磨機(jī)，球磨機(jī)排礦給入高堰式單螺旋分級(jí)機(jī)，螺旋分級(jí)機(jī)返砂返回球磨機(jī)，螺旋分級(jí)機(jī)溢流進(jìn)入水力旋流器再次分級(jí)，旋流器溢流進(jìn)入攪拌槽后進(jìn)入浮選作業(yè)，旋流器沉砂返回球磨機(jī)再磨，從而構(gòu)成一段兩閉路。破磨流程見(jiàn)圖1。

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2 選礦指標(biāo)影響因素

2.1 磨礦細(xì)度對(duì)選礦指標(biāo)的影響

磨礦細(xì)度是浮選回收金的主要影響因素，適宜的磨礦細(xì)度和礦物單體解離度是獲得理想工藝指標(biāo)的關(guān)鍵【1】。由于該礦石中的金主要賦存在微細(xì)粒黃鐵礦中，而且泥質(zhì)礦物含量較大，這就對(duì)磨礦細(xì)度有著嚴(yán)格的控制要求，磨礦細(xì)度偏低導(dǎo)致礦物不能得到充分解離，磨礦細(xì)度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致礦石過(guò)磨。在實(shí)際生產(chǎn)中通過(guò)對(duì)磨礦細(xì)度進(jìn)行調(diào)整，探索磨礦細(xì)度對(duì)選礦指標(biāo)的影響。不同磨礦細(xì)度下的選礦生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表5～表7。

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由表5～表7可知，隨著磨礦細(xì)度地提高，選礦指標(biāo)整體明顯提升；但當(dāng)磨礦細(xì)度上升到一定程度，選礦指標(biāo)有所下降。分析原因?yàn)榈V石含泥量較大，磨礦細(xì)度不斷提高出現(xiàn)了礦石過(guò)磨現(xiàn)象，礦物細(xì)泥對(duì)浮選產(chǎn)生了干擾；一方面不同礦物彼此黏結(jié)，凝聚成團(tuán)，破壞整個(gè)浮選過(guò)程的選擇性，使精礦質(zhì)量降低；另一方面微細(xì)礦泥大量吸附于有用礦物表面，形成礦泥薄膜，阻止藥劑與礦粒表面接觸，降低礦物的可浮性，影響回收率。此外，大量礦泥不僅消耗大量藥劑，增加操作難度，而且還會(huì)惡化浮選環(huán)境【2】。綜合考慮，磨礦細(xì)度控制在-0.074 mm70%左右為宜。

另外，由于含泥質(zhì)量大的礦石入磨礦石粒度極不均勻，顆粒礦與碎礦共存，為避免碎礦過(guò)磨，應(yīng)盡量降低入磨的顆粒礦粒度，縮短礦石在磨機(jī)中的研磨時(shí)間，避免過(guò)磨。將振動(dòng)篩篩網(wǎng)孔徑由13 mm降到10 mm，其磨礦粒度篩分分析對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可知，當(dāng)篩孔孔徑降低到10 mm時(shí)，-0.0374 mm粒級(jí)占比明顯降低，減少了礦石過(guò)磨。

2.2 藥劑對(duì)選礦指標(biāo)的影響

該金礦的浮選捕收劑為丁基鈉黃藥、丁銨黑藥，起泡劑為2#油，丁基鈉黃藥用量約128 g/t，丁銨黑藥用量約53 g/t，在該藥劑用量下，選礦回收率為79%～80%。藥劑用量及添加濃度見(jiàn)表9。

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由于礦石泥質(zhì)含量大影響選礦指標(biāo)，為進(jìn)一步提高選礦回收率，選用捕收劑MC，配藥濃度為10%，選礦指標(biāo)得到明顯提高。使用MC藥劑后的選礦指標(biāo)見(jiàn)表10。

注：各指標(biāo)為6個(gè)自然月生產(chǎn)數(shù)據(jù)加權(quán)平均值。

通過(guò)探索試驗(yàn)研究，當(dāng)總藥量約85 mL/min時(shí)，即MC用量約29 g/t，丁銨黑藥用量約12 g/t，整體選礦流程比較平穩(wěn)，選礦回收率能夠穩(wěn)定在83%以上。不同MC用量下選礦指標(biāo)見(jiàn)表11。

注：各指標(biāo)為連續(xù)5 d生產(chǎn)數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值。

由表11可知，MC藥劑使用量較丁基鈉黃藥、丁銨黑藥使用量少很多，且MC兼具起泡作用，2#油用量由14 mL/min降到10 mL/min，使用MC后選礦指標(biāo)明顯提高，且藥劑成本明顯降低。

2.3 浮選泡沫黏度對(duì)選礦指標(biāo)的影響

礦物在一定的浮選條件下，適宜的礦漿pH值可為浮選藥劑和礦石的相互作用創(chuàng)造良好的浮選條件，并兼顧消除其他影響【3】。特別是泥質(zhì)含量較大的礦石，浮選泡沫要有合適的黏度才能達(dá)到理想的分選效果，所以要嚴(yán)格控制礦漿的pH值。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于礦石的酸堿性變化大，導(dǎo)致浮選泡沫和浮選流程極不穩(wěn)定。

（1）當(dāng)出現(xiàn)冒槽嚴(yán)重時(shí)，考慮浮選pH值偏堿性大，當(dāng)堿性大時(shí)泡沫會(huì)出現(xiàn)過(guò)黏現(xiàn)象，導(dǎo)致分選效果差，影響浮選指標(biāo)。利用硫酸銅的酸性對(duì)浮選pH值進(jìn)行調(diào)整，可有效提高浮選流程的穩(wěn)定性，降低泡沫黏性，提高分選效果。另外，硫酸銅還可作為活化劑對(duì)礦石進(jìn)行活化。

（2）當(dāng)出現(xiàn)泡沫層薄、刮量小的現(xiàn)象時(shí)，考慮浮選pH值偏酸性，當(dāng)酸性大時(shí)，泡沫沒(méi)有黏性，泡沫量少，影響浮選指標(biāo)。通過(guò)加入碳酸鈉作為pH值調(diào)整劑，保證泡沫刮量和泡沫黏性，保證分選效果。

浮選泡沫的黏度對(duì)浮選分選效果影響很大，泡沫過(guò)黏導(dǎo)致分選效果差，特別是粗選泡沫過(guò)黏，會(huì)導(dǎo)致有用礦物不能及時(shí)有效的分離出來(lái)，導(dǎo)致有用礦物滯后到掃選，以致流失；而且泡沫過(guò)黏會(huì)影響精礦泵正常輸送，影響濃密池精粉正常沉淀。針對(duì)該礦石性質(zhì)，各槽泡沫層厚度不宜太厚，泡沫層太厚會(huì)導(dǎo)致泡沫過(guò)黏，通過(guò)調(diào)控藥劑用量和pH值對(duì)泡沫黏度和泡沫層厚度【4-5】進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般對(duì)于含泥質(zhì)大的礦石浮選，pH值控制在7左右。同時(shí)建議此類礦石的入選濃度不宜太高，避免細(xì)泥團(tuán)聚影響分選效果。該礦石的入選濃度控制在25%左右為宜。

3 結(jié)論

針對(duì)泥質(zhì)含量大的礦石，應(yīng)盡可能減少泥質(zhì)對(duì)選礦指標(biāo)的影響，可通過(guò)預(yù)先脫泥、添加浮選分散劑等措施穩(wěn)定指標(biāo)。某高含泥金礦在實(shí)際生產(chǎn)中通過(guò)對(duì)磨礦細(xì)度、浮選藥劑、礦漿pH值、泡沫黏度等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使選礦各項(xiàng)指標(biāo)得到了有效改善，有效提高了選礦回收率，經(jīng)濟(jì)效益顯著。