楊振興 張國(guó)剛 楊成森 逄文好 陳玉喜 祝保軍

摘要：內(nèi)蒙古某金礦選礦工藝為尼爾森（搖床）重選+浮選工藝流程，其中重選回收金的效果不理想。為探究其原因及解決方法，對(duì)磨礦分級(jí)系統(tǒng)、重選系統(tǒng)進(jìn)行了工藝流程考查。結(jié)果表明：球磨機(jī)和泵池中存在一定的積金是影響尼爾森重選回收率的主要因素，尼爾森選礦機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間短也會(huì)影響金的回收效果;磨礦分級(jí)系統(tǒng)存在球磨機(jī)鋼球充填率低及磨礦效率較低等問(wèn)題;針對(duì)流程考查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出了優(yōu)化建議，為下一步提高重選回收率及改進(jìn)磨礦分級(jí)系統(tǒng)提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：金礦;磨礦;分級(jí);重選;尼爾森選礦機(jī);流程考查

中圖分類號(hào)：TD953文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）02-0076-05doi：10.11792/hj20210216

內(nèi)蒙古某金礦新建選礦廠處理能力為1?000?t/d，采用重選+浮選工藝。其中，重選工藝采用尼爾森選礦機(jī)+搖床，自該工藝實(shí)施以來(lái)，尼爾森選礦機(jī)金累計(jì)回收率和可冶煉金（搖床精礦）累計(jì)回收率與該金礦另一選礦廠相比低5～10百分點(diǎn)，分別為30.50?%和22.17?%，對(duì)選礦廠的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生了一定的影響。為查找造成這種現(xiàn)象的原因，給生產(chǎn)優(yōu)化提供可靠的技術(shù)依據(jù)，解決影響礦山經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)的問(wèn)題，對(duì)其磨礦分級(jí)系統(tǒng)、重選系統(tǒng)進(jìn)行了流程考查，并針對(duì)流程考查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出了工藝優(yōu)化建議。?

1?礦石性質(zhì)

內(nèi)蒙古某金礦礦石中金、銀品位分別為2.04?g/t、17.08?g/t，硫品位為2.51?%。礦石中金屬硫化物主要為黃鐵礦，其次為方鉛礦、黃銅礦、黝銅礦、閃鋅礦，少量斑銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、輝鉍礦、碲鉍礦、輝鉛鉍礦;金屬氧化物主要為鐵的氧化礦物鈦鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦等;金、銀礦物有自然金、銀金礦、金銀礦、碲金銀礦、含銀黝銅礦、碲銀礦、輝銀礦、輝銅銀礦、自然銀等;金屬礦物相對(duì)含量為7.48?%。脈石礦物以石英、綠泥石為主，其次為長(zhǎng)石、云母（絹云母、白云母、黑云母），少量方解石、白云石、重晶石、硅灰石、磷灰石、鋯石等。該礦石工藝類型為中等硫化物含金礦石[1-5]。

該礦石中金礦物嵌布狀態(tài)主要為裂隙金，占47.51?%;其次為粒間金，占31.22?%;包裹金占21.27?%，主要是黃鐵礦包裹金，占17.77?%，脈石礦物包裹金較少，占3.50?%。礦石中金礦物嵌布粒度粗、中、細(xì)均有分布，主要為中、細(xì)粒金，占75.65?%;其次是粗粒金和巨粒金，分別占17.21?%和2.19?%;微粒金較少，占4.95?%。在磨礦細(xì)度-0.074?mm占65?%的情況下，單體連生金占76.55?%，硫化物包裹金占18.67?%，脈石礦物包裹金占4.78?%。

原礦化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦石礦物組成分析結(jié)果見(jiàn)表2，金礦物嵌布狀態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)表3，金礦物嵌布粒度分析結(jié)果見(jiàn)表4。

2?選礦工藝流程及采樣點(diǎn)布置

內(nèi)蒙古某金礦選礦廠采用一段磨礦分級(jí)重選+浮選工藝，選礦工藝流程及采樣點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。洗礦、破碎后的礦石經(jīng)皮帶運(yùn)送至MQY3245溢流型球磨機(jī)，球磨機(jī)排礦經(jīng)過(guò)滾筒篩，篩上產(chǎn)品經(jīng)皮帶返回球磨機(jī)，篩下產(chǎn)品和洗礦濃密機(jī)底流進(jìn)入重選給礦泵池，礦漿經(jīng)渣漿泵給入U(xiǎn)SL2045型直線篩，篩上產(chǎn)品經(jīng)管路返回球磨機(jī)，篩下產(chǎn)品進(jìn)入KCXD-40（30）型尼爾森選礦機(jī)，尼爾森精礦進(jìn)入GT1000型搖床，產(chǎn)出搖床精礦、搖床中礦、搖床尾礦3個(gè)產(chǎn)品，尼爾森尾礦進(jìn)入泵池，經(jīng)渣漿泵給入FX350型水力旋流器，水力旋流器沉砂返回球磨機(jī)再磨，水力旋流器溢流進(jìn)入浮選流程[2-3]。

3?流程考查結(jié)果與分析

3.1?磨礦作業(yè)

磨礦作業(yè)數(shù)質(zhì)量礦漿流程見(jiàn)圖2，磨礦作業(yè)流程考查結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5可以看出：球磨機(jī)鋼球充填率為32.23?%，低于35?%，而生產(chǎn)實(shí)踐表明球磨機(jī)適宜的鋼球充填率為?35?%～45?%[1]，由此判斷選礦廠球磨機(jī)存在缺球現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，磨礦濃度越高，單位體積礦漿內(nèi)礦物顆粒越多，礦漿黏度越大，顆粒越容易黏附在磨礦介質(zhì)上，從而有利于物料的磨碎;但黏稠的礦漿又會(huì)對(duì)下落的磨礦介質(zhì)產(chǎn)生較大的緩沖作用，從而削弱了它們對(duì)固體顆粒的沖擊力。綜合上述2個(gè)方面的作用，在磨碎過(guò)程中，磨礦濃度存在最佳范圍。當(dāng)循環(huán)負(fù)荷較小時(shí)，適當(dāng)增加磨礦濃度，可以加速已磨碎顆粒從磨機(jī)中排出，提高磨機(jī)處理能力，降低磨礦能耗。一般而言，溢流型球磨機(jī)用于粗磨時(shí)磨礦濃度為75?%～83?%，本次流程考查中球磨機(jī)磨礦濃度為77.26?%，在較為合適的范圍內(nèi)。但是，生產(chǎn)中可進(jìn)一步提高磨礦濃度，其原因有2個(gè)方面：①雖然本次球磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷達(dá)到了323.32?%，但這是在球磨機(jī)鋼球充填率為32.23?%的情況下產(chǎn)生的，球磨機(jī)鋼球充填率較低，有進(jìn)一步提高的空間，而在提高球磨機(jī)鋼球充填率的情況下，循環(huán)負(fù)荷不會(huì)繼續(xù)增大;②在磨礦濃度較高的情況下，可有效提高顆粒金從球磨機(jī)中排出的幾率，防止顆粒金過(guò)磨和沉積。

球磨機(jī)比生產(chǎn)率僅為?0.67?t?/（?m3·h），處于較低水平，表明當(dāng)前球磨機(jī)磨礦效率較低，這主要是由當(dāng)前球磨機(jī)鋼球充填率不足造成的。

3.2?分級(jí)作業(yè)

選礦廠水力旋流器返砂比為317.24?%，分級(jí)量效率較低，為66.12?%。結(jié)合圖2分析發(fā)現(xiàn)，水力旋流器給礦濃度高達(dá)?54.79?%，給礦濃度較高會(huì)降低分級(jí)效率。但是，分級(jí)溢流濃度僅為29.16?%，若進(jìn)一步降低給礦濃度會(huì)導(dǎo)致分級(jí)溢流濃度降低，從而對(duì)浮選產(chǎn)生一定影響。因此，可考慮在降低分級(jí)給礦濃度的情況下，增設(shè)濃密機(jī)，提高磨礦細(xì)度，進(jìn)而提高整個(gè)選別作業(yè)的回收率。

選礦廠實(shí)測(cè)原礦金品位為1.944?g/t，而從尼爾森精礦和入浮原礦反推得到的原礦金品位為1.768?g/t;這說(shuō)明流程中存在失衡現(xiàn)象，金在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了流失;分析認(rèn)為，這種失衡主要是因?yàn)榻鹪谇蚰C(jī)及球磨機(jī)排礦泵池中沉積造成的。球磨機(jī)中積金，一方面是由溢流型球磨機(jī)結(jié)構(gòu)造成的，溢流型球磨機(jī)的排礦形式為中心排礦，出礦點(diǎn)較高，如果球磨機(jī)磨礦濃度偏低，金沉積于球磨機(jī)底部的概率增大，導(dǎo)致其不易從球磨機(jī)中排出;另一方面球磨機(jī)排礦泵池?zé)o攪拌裝置，而球磨機(jī)排礦在進(jìn)入泵池前需要加水稀釋，礦漿濃度降低后會(huì)加速金的沉降，所以金在泵池中也會(huì)產(chǎn)生一定的沉積[4]。?

3.3?尼爾森重選作業(yè)

尼爾森重選給礦、尾礦中金礦物嵌布狀態(tài)考查結(jié)果分別見(jiàn)表6、表7。

從表6和表7可以看出，經(jīng)過(guò)尼爾森重選后單體金含量明顯減少，但并沒(méi)有完全消除。同時(shí)，流程考查發(fā)現(xiàn)，在尼爾森重選給礦中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)巨粒金，表明原礦中的顆粒金沒(méi)有從球磨機(jī)排出或排出后在泵池內(nèi)沉積。從尼爾森重選給礦、尾礦中金嵌布粒度（見(jiàn)表8、表9）可以看出，尼爾森選礦機(jī)對(duì)中、粗粒金的選別效果好于細(xì)、微粒金，說(shuō)明尼爾森選礦機(jī)的作用尚未充分發(fā)揮。分析認(rèn)為，主要是尼爾森選礦機(jī)卸礦過(guò)于頻繁，單次穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間僅為19?min，時(shí)間過(guò)短。尼爾森選礦機(jī)運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表10，尼爾森選礦機(jī)單次運(yùn)行時(shí)間與轉(zhuǎn)子水腔內(nèi)流態(tài)化水壓力對(duì)照見(jiàn)表11。

為了進(jìn)一步判斷尼爾森選礦機(jī)在磨礦回路中對(duì)顆粒金的回收效果，對(duì)水力旋流器溢流中金礦物嵌布狀態(tài)進(jìn)行了考查，見(jiàn)表12。從表12可以看出，水力旋流器溢流中單體金含量不高，說(shuō)明拋開(kāi)沉積顆粒金的影響，重選回收率可提高的幅度已非常有限。

通過(guò)尼爾森重選回收大顆粒單體金后，再經(jīng)浮選進(jìn)一步回收，并未發(fā)現(xiàn)大顆粒金流失，流失的金主要為連生金和包裹金（見(jiàn)表13），因此應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)磨礦和調(diào)整浮選藥劑，從提高解離度和捕收效果2個(gè)方面提高浮選工藝金回收率。

3.4?重選—再磨—再重選試驗(yàn)

通過(guò)對(duì)搖床中礦、尾礦進(jìn)行工藝礦物學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品中均含有一定量的單體解離顆粒金，為此進(jìn)一步對(duì)搖床中礦、尾礦產(chǎn)品分別進(jìn)行了重選—再磨—再重選試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表14。

從表14可以看出，搖床產(chǎn)品經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理后，金的可冶煉部分回收率得到進(jìn)一步提高。

4?存在問(wèn)題及工藝優(yōu)化建議

1）球磨機(jī)比生產(chǎn)率較低，未達(dá)到最佳的磨礦效率，建議加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)中球磨機(jī)鋼球充填率檢測(cè)，優(yōu)化磨機(jī)中鋼球配比，提高球磨機(jī)磨礦效率。

2）球磨機(jī)及球磨機(jī)排礦泵池中存在積金現(xiàn)象，這主要是由于現(xiàn)場(chǎng)球磨機(jī)為溢流型，其排礦方式為中心排礦，當(dāng)磨礦濃度不夠高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生分級(jí)現(xiàn)象，造成大顆粒金難以排出，建議提高磨礦濃度至

80?%～83?%，減少礦石分級(jí)現(xiàn)象，或考慮將現(xiàn)有溢流型球磨機(jī)改造為格子型球磨機(jī)。對(duì)于泵池中積金的問(wèn)題，可采用攪拌槽作為泵池。

3）尼爾森選礦機(jī)開(kāi)停過(guò)于頻繁，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間不足，對(duì)單體金的回收產(chǎn)生一定影響，建議將尼爾森選礦機(jī)卸礦時(shí)間間隔調(diào)整為1?h以上。

4）搖床中礦、尾礦中仍然存在一定量的單體金，建議將其再磨后繼續(xù)進(jìn)行搖床重選，以提高現(xiàn)場(chǎng)成品金的比例。

5）對(duì)于水力旋流器分級(jí)效率較低的問(wèn)題，建議降低分級(jí)給礦濃度，增設(shè)分級(jí)溢流濃密脫水設(shè)施，并與提高磨礦效率措施相結(jié)合，從而提高磨礦細(xì)度，進(jìn)而提高浮選回收率。?

5?結(jié)?論

1）磨礦作業(yè)磨礦效率低的主要原因是球磨機(jī)鋼球充填率不足;影響分級(jí)效率的主要原因是分級(jí)給礦濃度過(guò)高。當(dāng)前影響重選回收率的主要因素是球磨機(jī)及球磨機(jī)排礦泵池中積金，而球磨機(jī)磨礦濃度較低、球磨機(jī)結(jié)構(gòu)形式和泵池?zé)o攪拌裝置是導(dǎo)致積金的主要原因。此外，尼爾森選礦機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間短，對(duì)重選回收效果產(chǎn)生一定的影響。

2）水力旋流器溢流及浮選尾礦中金的嵌布狀態(tài)表明，浮選效果較為理想;從水力旋流器溢流中單體顆粒金含量來(lái)看，尼爾森重選回收率繼續(xù)提高幅度有限。搖床中礦及尾礦產(chǎn)品中有一定量的單體解離顆粒金，對(duì)其進(jìn)行重選—再磨—再重選，可冶煉部分金回收率可進(jìn)一步提高。

3）針對(duì)流程考查中診斷出的問(wèn)題提出了改進(jìn)措施建議，為下一步選礦工藝優(yōu)化提供了技術(shù)依據(jù)，還可為其他同類型礦山企業(yè)的選礦工藝流程考查、生產(chǎn)流程評(píng)價(jià)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[參?考?文?獻(xiàn)]

[1]?賈洪杰，張玉文，楊云成.金陶公司選礦工藝技術(shù)改造與生產(chǎn)實(shí)踐[J].黃金，2004，25（5）：31-33.

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