顏順德　左昌虎　陽自霖　李懋

摘要：針對水口山選礦廠金選車間原礦含泥含水高、破碎產品粒度大、球磨機給礦不連續(xù)、磨礦粒度大小不穩(wěn)定、設備能耗高及維修量大等一系列問題，結合現場實際情況，通過對破碎系統開展技術改造，解決了破碎系統工作效率低的問題，同時降低了破碎產品粒度，達到了節(jié)能降耗的目的。對磨浮系統開展技術改造，在不增加磨礦分級設備的前提下對工藝流程進行改造，使最終磨礦產品細度-0.074 mm由原來的80 %提高至90 %，尾礦金品位由0.41 g/t降低至0.30 g/t。將浮選系統選金作業(yè)兩次精選合并為一次精選，增加粗選的浮選能力，有效穩(wěn)定了選礦技術指標，取得了良好的效益。

關鍵詞：金礦；節(jié)能降耗；破碎系統；磨浮系統；流程改造

中圖分類號：TD921.2文章編號：1001-1277（2023）07-0101-05

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20230716

巖金礦床是主要的金礦開采礦床，金礦物常以包裹狀或者細粒浸染狀賦存于黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等硫化礦物中［1-2］。隨著高品位易選金礦的枯竭，含金硫化礦的高效利用開發(fā)備受關注。由于黃鐵礦的晶體結構和自然金最相近，因此，黃鐵礦是最主要的載金礦物，因黃鐵礦具有良好的天然可浮性，浮選成為處理黃鐵礦最有效的方法之一［3-5］。水口山選礦廠金選車間處理的金礦石類型為黃鐵礦包裹金，年處理原礦量7萬t，目前生產金精礦和硫精礦2種產品。破碎采用兩段開路工藝流程，磨礦采用“球磨+螺旋分級機+旋流器”組成的兩段閉路磨礦流程。受金礦泥化嚴重、場地大小等限制，破碎系統目前只有2臺顎式破碎機，2臺設備開路碎礦，造成破碎產品粒度大、給礦不連續(xù)，磨礦系統運行不穩(wěn)定，選礦經濟指標不理想等問題。為此，對破碎及磨浮系統開展工藝技術改造，以提高選礦指標。

1 礦石性質

金礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦，其次為閃鋅礦、方鉛礦，其中黃鐵礦是自然金的主要載體礦物，金礦物主要以次顯微金或晶格形式均勻地分布在黃鐵礦中，其余則以自然金及脈石礦物包裹金的形式出現。脈石礦物主要包括石英、絹云母、綠泥石、透輝石、方解石、白云石等。礦石主要化學成分分析結果見表1。

2 原工藝流程

2.1 原破碎工藝流程

井下原礦經皮帶運輸至粗礦倉，粗礦倉下料口接PEF400 mm×600 mm破碎機進行一段破碎，礦石經過一段破碎后通過波狀擋邊環(huán)形帶運輸至PEF250 mm×1 000 mm破碎機進行二段破碎，最終產品進入細礦倉，細礦倉下料口接運輸皮帶，礦石經過皮帶進入球磨機。破碎系統改造前工藝流程見圖1，主視圖見圖2。

破碎系統存在問題：

1）由于場地限制，只能采用開路破碎工藝，無法增加洗礦篩分作業(yè)。

2）原礦含水較高（大于7 %），泥礦多，黏度大，泥礦與塊礦無法分離，顎式破碎機排礦口極易被黏附，導致破碎作業(yè)困難。

3）排礦口難以控制在最佳范圍，若控制在最佳范圍內則破碎效率低，現場破碎機排礦口調節(jié)較寬，導致最終破碎產品粒度不均勻且粒度偏大，產品最大粒度可達50 mm。破碎產品粒度嚴重影響球磨機處理能力和磨礦細度指標，并且造成磨礦電耗增加。

4）原有的粗礦倉和細礦倉容積偏小，如遇破碎設備故障等情況，嚴重制約后續(xù)磨浮系統連續(xù)生產。

2.2 原磨浮工藝流程

磨礦工藝采用預先分級及檢查分級、兩段閉路磨礦流程。一段磨礦為 MQG2 400 mm×3 000 mm球磨機與FG1 500 mm 螺旋式分級機構成的閉路，分級機溢流產品經過FX-150水力旋流器預選分級，溢流產品進入浮選作業(yè)，沉砂進入二段球磨機進行再磨。二段磨礦為 MQG1 800 mm×3 000 mm球磨機與 FG1 500 mm螺旋式分級機組成的閉路。浮選工藝的粗選、精選、掃選作業(yè)均采用XJK-1.1機械攪拌式浮選機，浮選流程采用“優(yōu)先選金—再選硫”作業(yè)流程，優(yōu)先選金作業(yè)采用一粗二精四掃流程，再選硫作業(yè)采用一粗一精四掃流程，磨浮系統改造前磨浮工藝流程見圖3。

磨浮系統存在問題：

1） 磨礦系統最終產品細度為 -0.074 mm占80 % 左右，金礦物的單體解離度較低，造成尾礦含金指標偏高。

2） 優(yōu)先選金作業(yè)采用一粗二精四掃流程，粗選配置4臺浮選機，精選一配置2臺浮選機，精選二配置2臺浮選機，粗選浮選機容積偏小，浮選能力偏低，對金精礦金回收率造成了一定影響。

3 選礦系統技術改造

3.1 破碎系統技術改造

1）在粗礦倉上方安裝一個無軸圓筒篩及一條細礦運輸皮帶。將原礦運輸皮帶減短約3.7 m，在減短的3.7 m內安裝一臺直徑1.5 m、長4.0 m的無軸圓筒篩，圓筒篩可對粗碎前30 mm粒級的原礦進行預先分級。原礦運輸皮帶與圓筒篩中間裝下礦漏斗，圓筒篩下安裝一條寬650 mm、長13.2 m的細礦運輸皮帶，細礦運輸皮帶連至原有的細礦倉邊緣。原礦通過圓筒篩預先篩分后，小于30 mm粒級的原礦經過新增細礦運輸皮帶輸送至細礦倉，大于30 mm粒級的原礦通過圓筒篩直接進入粗礦倉。

2）增加細礦倉?，F有粗礦倉與細礦倉之間有一個廢棄礦倉，對其重新利用，作為新增細礦倉。

3）安裝擋礦裝置。在新增細礦倉上方的細礦運輸皮帶中間安裝活動人形擋礦裝置，細礦經擋礦裝置可以自由切換進入新增細礦倉或者原有細礦倉中。破碎系統改造后工藝流程見圖4，主視圖見圖5。

3.2 磨浮系統技術改造

磨浮系統技術改造方案如下：

1）對磨礦系統開展技術改造，二段螺旋分級機由檢查分級改造為控制分級。二段磨礦采用閉路磨礦，二段磨礦產品與一段溢流產品合并進入水力旋流器進行分級，水力旋流器沉砂進入二段磨礦，溢流產品進入螺旋分級機進行控制分級，螺旋分級機返砂進入二段磨礦，溢流產品進入浮選作業(yè)。通過對現場磨礦系統的改造，在不增加設備的條件下，磨礦細度-0.074 mm由原來的80 %提高至90 %，確保了礦物得到充分單體解離。

2）針對尾礦金品位偏高的情況，開展了磨礦細度試驗，試驗流程及工藝條件見圖6，試驗結果見表2。由表2可知：隨著磨礦細度-0.074 mm從80 %提升至93 %，磨礦細度越高，礦石解離越充分，尾礦金品位逐步降低，考慮現場改造后磨礦細度只能達到-0.074 mm 占90 %及磨礦成本等綜合因素，最終確定磨礦細度為-0.074 mm 占90 %。

3）浮選作業(yè)，金粗選設備只有4臺浮選機，粗選作業(yè)時間短，將選金作業(yè)一粗二精四掃流程改為一粗一精四掃流程。原選金作業(yè)流程粗選為4臺浮選機配置，精選一和精選二均為2臺浮選機配置;粗選增加1臺浮選機，改為5臺浮選機，精選一和精選二合并為一次精選，配置3臺浮選機。

4）針對精選合并后金精礦質量是否達標，開展了一次精選閉路試驗，試驗流程見圖7，試驗結果見表3。由試驗結果可知，一次精選金精礦質量可以達到20 g/t以上的要求。

5）對生產現場的金精礦1和金精礦2樣品分別取樣化驗，累計取樣7天，結果見表4。取樣結果表明：金精礦1和金精礦2品位差距不大，綜合來看，兩次精選可以合并為1次精選。磨浮系統改造后工藝流程見圖8。

4 生產指標對比

改造前現場生產指標見表5。

由表5可知：改造前現場生產可獲得金品位27.02 g/t，金回收率63.80 %的金精礦，以及含硫29.58 %，含金2.62 g/t的硫精礦。金精礦和硫精礦的總金回收率為88.76 %，尾礦金品位為0.41 g/t。

改造后現場生產指標見表6。

由表6可知：改造后現場生產可獲得金品位22.50 g/t，金回收率71.78 %的金精礦，以及含硫29.12 %，含金2.30 g/t的硫精礦。金精礦和硫精礦的總金回收率為92.06 %，尾礦金品位為0.30 g/t。

5 結 論

1）針對金原礦含泥含水高，粗碎困難的情況，運用無軸圓筒篩進行預先篩分，原礦在進入粗碎作業(yè)前經篩分進入細礦倉。在場地受限的情況下，對原礦中存在的細泥礦和粗礦預先分級，解決了破碎作業(yè)一直以來細泥礦黏附破碎腔、卡口的問題。

2）通過條件試驗證明了提高磨礦細度對降低尾礦中金品位的重要意義，磨礦細度越高，礦物解離越充分，尾礦中金品位越低。

3）在現有磨礦分級設備的基礎上，對磨礦分級流程進行改造，二段磨礦進行閉路磨礦，將原來二段螺旋分級機的檢查分級變?yōu)榭刂品旨墸M一步提高磨礦細度。

4）選金作業(yè)兩次精選合并為一次精選，保證金精礦品位的同時快速選出金精礦，原來精選流程的一臺浮選機合并為粗選浮選機，增加了粗選的浮選時間，提高了金回收率。

5）通過現場生產指標對比，改造后金精礦金品位比改造前降低4.52 g/t，但回收率提高了7.98百分點，金精礦與硫精礦的總金回收率由88.76 %提高至92.06 %。尾礦金品位由原來的0.41 g/t降低為0.30 g/t。

［參 考 文 獻］

［1］胡藝博，葉國華，蔣京航，等.中國含金黃鐵礦選冶研究進展［J］.礦冶，2018，27（6）：1-5.

［2］王伊杰，文書明，劉丹，等.黃鐵礦包裹金的浮選試驗研究［J］.稀有金屬，2015，39（6）：546-553.

［3］梁遠琴，劉全軍，趙劉闖，等.貴州某低品位石英脈型金礦石選礦試驗［J］.金屬礦山，2017（5）：89-92.

［4］紀婉穎，魏轉花，徐其紅，等.某微細粒含金硫化礦石選礦試驗研究［J］.黃金，2021，42（7）：73-77.

［5］胡海祥，范作鵬，牛桂強，等.山東省某含金硫化礦最大可浮粒度浮選試驗研究［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2015，35（7）：39-43.

Research on optimization and transformation of the crushing and flotation system in Shuikoushan Concentrator

Yan Shunde，Zuo Changhu，Yang Zilin，Li Mao

（Hunan Shuikoushan Non-ferrous Metal Group Co.，Ltd.）

Abstract：In response to a series of problems in the crushing system of the gold beneficiation workshop of Shuikoushan Concentrator，such as high ore content of mud and water，large particle size of crushing products，discontinuous feeding of ball mill，unstable grinding particle size，high equipment energy consumption，and large maintenance workload，technical improvements have been carried out based on the actual site conditions.The crushing systems low working efficiency problem has been solved，and the particle size of the crushing products has been reduced，achieving the goal of energy saving.The grinding-flotation system has undergone technical transformations，improving the fineness? -0.074 mm of the final ground products from 80 % to 90 % without increasing the grinding classification equipment.The gold content in the tailings has been reduced from 0.41 g/t to 0.30 g/t.The gold separation operation in the flotation system has been merged from two-time cleaning to one-time cleaning，increasing the flotation capacity of roughing，effectively stabilizing the technical indicators of the beneficiation process，and achieving good results.

Keywords：gold ore;energy saving;crushing system;grinding-flotation system;process transformation

收稿日期：2023-01-10; 修回日期：2023-04-25

作者簡介：顏順德（1994—），男，工程師，從事有色金屬選礦工藝及生產工作；E-mail：1263232881@qq.com