某矿山联合重选工艺改造与生产应用

金锐

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，甘肃　兰州　730000）

某矿山联合重选工艺改造与生产应用

金锐

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，甘肃兰州730000）

在原有2000t/d浮选车间基础上，研究应用“跳汰-尼尔森-摇床”的联合重选工艺，实现单体金及载金重颗粒矿物的提前回收。缓解浮选工艺流程的压力，达到提高综合选矿回收率的目的。根据生产实践，2015全年累计提高选矿回收率5.81%。

联合重选；尼尔森重选机；回收率

1　概述

甘肃省合作早子沟金矿有限责任公司2011年建设投产2000t/d浮选厂，采用单一浮选工艺流程，投产初期浮选回收率仅为56%，通过多次工艺流程的改造，依然无法有效提高综合选矿回收率。对原矿、尾矿进行分析发现，其中含有部分单体金和载金重颗粒矿物没有得到有效回收。所以开展了联合重选工艺的改造与生产应用。

该技术采用在一段磨矿排矿口安装1台JT5-2型与2台600×900型跳汰机，在二段磨矿排矿口处安装1台尼尔森重选机，分别用于重选粗选作业。后续安装2台Φ1500mm螺旋溜槽，用于重选一段精选作业。在螺旋溜槽平台下方安装一台6S型精选摇床用于二段重选精选作业。产出产品为品位40%以上的颗粒金和品位370g/t以上的高品位金精矿。通过生产实践表明，该项工艺的改造与应用，将综合选矿回收率提高了5.81%，获得了良好的经济效益。

2　矿石性质化学分析

2.1矿石化学成分分析

原矿矿样的光谱分析及化学成分分析结果见表1和表2。

表1　原矿光谱分析结果

表2　原矿化学成分分析结果

从表2可以看出，矿石中除主要回收元素Au外，伴生有价金属元素为Ag和Sb，有害元素主要为As，C主要以碳酸盐形式存在。

2.2金赋存状态分析

化学分析显示，矿石中金（Au）的含量为4.80g/ t，经镜下观察、人工重砂分析、单矿物化学分析及扫描电镜电子探针成分分析，矿石中的金主要以独立矿物的形式赋存在自然金中。其中29.2%的金以显微金-明金的形式存在，经扫描电镜能谱分析，自然金中金的含量约为92.34%；48.2%的金以超次显微金的形式包裹于脉石矿物（石英、碳酸盐矿物、高岭石、绢云母）中；18.8%的金以超次显微金的形式包裹于黄铁矿和毒砂中；3.8%的金以超次显微金的形式包裹于褐铁矿中。见表3。

表3　金在各主要含金矿物中的分配率

3　试验研究

对原矿性质分析发现，细粒级载金矿物比重差异较小，且细粒级载金矿物的可浮性较差，同时原生产工艺的尾矿中偶见自然金。为了回收细粒级不可浮载金矿物和自然金。进行了一系列重选试验。

3.1一段磨矿给矿试验

将制备好的原矿样品（-20目100%）加水调浆之后，用MD3试验型尼尔森选矿机和试验型跳汰机选别第一次，所得精矿经过淘洗盘适当淘洗后，得到精矿1和中矿1。在脱除大部分水之后，用试验型球磨机将MD3选别尾矿磨矿至-200目55%细度，然后用MD3选别第二次，选别精矿经过淘洗盘适当淘洗后得到精矿2和中矿2。第二次MD3选别尾矿脱除水后磨矿至-200目85%细度，然后用MD3选别第三次，选别精矿经过淘洗盘适当淘洗后得到精矿3和中矿3和最终选别尾矿。

在每次淘洗精矿时，肉眼观察精矿中单体金情况。一段磨矿给矿样品试验流程见图1，试验结果见表4、5。

图1　一段磨矿给矿试验流程

试验条件：样品重量19997g，重选离心力60G；MD3流态化水量2.0～2.5L/min。

跳汰机型号XCT-100*500，样品重量20045g，冲击次数420次/分。

表4　一段磨矿给矿尼尔森试验结果表

表5　一段磨矿给矿跳汰试验结果表

原矿样品经过三遍MD3选别，最终磨矿细度为-200目占85%，尼尔森精矿和跳汰精矿产率低，三次选别总产率只有0.132%和0.156%，金回收率为5.86%和7.681%。

3.2一段磨矿排矿试验结果

表6　一段磨矿排矿尼尔森试验结果表

表7　一段磨矿排矿跳汰试验结果表

样品经过两遍MD3选别，最终磨矿细度为-200目占85%，两次选别总产率只有0.098%和0.208%，金回收率为9.947%和12.377%；计算的原矿品位为2.55g/tAu和2.72g/t。比较而言，一段磨矿排矿重选试验，跳汰效果优于尼尔森。

3.3二段球磨排矿试验结果（见表8，表9）

表8　二段球磨排矿尼尔森试验结果

表9　二段球磨排矿跳汰试验结果

样品经过一次MD3选别，尼尔森精矿产率为0.165%，跳汰精矿产率为0.104%。产率方面尼尔森试验优于跳汰试验，金回收率为 11.954%和6.053%。

3.4摇床试验

将跳汰重选获得的精矿经过螺旋溜槽后和尼尔森重选获得的精矿进行混合，混合粗精进行摇床精选试验。采用的螺旋溜槽型号5LL-400型，摇床型号LY-0.5m2型。试验条件：样品重量19997g，给料浓度35%。试验结果见表10。

表10　摇床精选试验结果

由表10可知，采用摇床进行精选，可以有效地将之前跳汰和尼尔森获得的重选混合精矿产品进行分离，获得品位43.51%的毛金产品和377.6g/t左右的高品位精矿产品。

3.5试验小结

1）尼尔森和跳汰重选试验结果表明，金属矿物较少，精矿产率较低，金粒分布总体偏细，未见大量单体金粒，GRG值为10%左右；

2）尼尔森和跳汰重选进行一段重选粗选较为适宜，比较其试验结果，鉴于粗选着重考虑金的回收率指标，所以一段磨矿排矿处适宜采用跳汰，二段磨矿排矿处适宜采用尼尔森；

3）尼尔森和跳汰重选试验表明，一段球磨排矿口矿物颗粒较粗，适宜采用跳汰进行重选作业，二段球磨排矿口矿物颗粒较细，适宜采用尼尔森进行重选回收；

4）螺旋溜槽和摇床精选试验结果表明，可以采用进一步的精选，从重选混合精矿中获得品位43.51%的毛金产品。

4　工业应用

4.1工艺流程

在原有磨浮工艺流程中，增加重选工艺流程，流程图如图2所示。

图2　比重微差异联合重选流程示意图

4.2生产调试

生产调试过程中由于螺旋溜槽受矿箱较小，容易出现冒槽现象，导致跳汰机不能连续生产和排矿，所以对螺旋溜槽受矿箱进行了改造，采用圆形锥底槽做为其受矿箱，解决了受矿箱容积过小和下底坡角小的问题，使跳汰机可以连续为螺旋溜槽供矿。同时，尼尔森重选机的作业过程是由选别作业和排矿作业组成，通过不断调节其循环作业时间，将其稳定为80min，保证精矿产品的品位和作业效果。分别通过了10d的调试，调试参数及结果见表11。主要设备表见表12。

表11　重选生产调试阶段工艺参数

表12　重选部分主要设备清单

4.3工艺改造效果

重选系统的增加，实现了部分载金矿物能早拿多收的选矿原则。改造后的重选系统，通过跳汰和尼尔森进行重选粗选，有效的将单体金和含金矿物提前进行分选。粗选后采用螺旋溜槽进行一次精选，然后再进行摇床二次精选作业，二次精选作业可以获得颗粒金产品和高品位金精矿产品。生产实践证明：此部分提高金总回收率5%以上，最近一年重选系统的运行指标见表13。

表13　2015年1月～2015年12月重选系统生产技术指标

5　结论

1）利用微细粒载金硫化矿物比重略大的特性，实现有价金属Au的“早拿多取”，提高回收率；

2）避免低硬度、大比重载金矿物因过磨造成的损失，较粗颗粒的载金矿物基本得到有效回收。同时减少过磨造成的泥化现象。

3）利用微细磨载金硫化矿物比重略大的特性，采用联合重选工艺，回收不能上浮的硫化矿包裹金。缓解后续浮选工艺的压力，提高综合回收率。

4）尼尔森重选对于微细粒级的颗粒金和载金矿物有较好的回收效果，跳汰对于颗粒较粗的载金矿物和颗粒金回收效果好。

5　存在的问题

1）根据原有工艺流程进行改造，可以同时对磨矿分级系统进行调节。但是由于矿山生产任务紧，不适宜对磨矿分级系统进行较大改动。后续将对分级机进行改造论证，与旋流器比较，选取合适的改造工艺和方案；

2）尼尔森重选机在磨矿回路中应用，需要注意其用水问题。首先是其用水必须干净，现场使用选矿回水，由于回水中含有杂质，所以采用沉淀池的方式过滤回水。若用水中杂质较多，会导致尼尔森停止工作，需要清洗其滤芯。其次是尼尔森重选机在选别过程中，用水量较大，会降低磨矿浓度，现场由于矿石在二段磨矿阶段基本属于易磨物料，所以对磨矿浓度要求可以适当降低。若需要采用高浓度磨矿的系统，建议增加浓缩沉淀设备。

3）摇床精选作业时，用水可直接返回二段磨矿系统。精选作业的中矿产品，即高品位金精矿，现场采用人工方式回收至吨袋中。若产率较大时，可采用皮带输送的方式进行自动回收。

［1］ 戴新宇.尼尔森选矿机回收金铜矿中的金［J］.有色金属（选矿部分）.2011（1）：143-145；

［2］ 刘伟.尼尔森选矿机在磨矿分级回路中的配置及应用［J］.黄金，2015（8）：56-60；

［3］ 杨思军.尼尔森选矿机在四方金矿重选工艺中的应用［J］.现代矿业，2015（5）：187-189。

TU146.31