陆长龙 朱德馨
(1.长春黄金设计院有限公司;2.金建工程设计有限公司)
四川梭罗沟金矿位于松潘—甘孜构造带与扬子地台衔接部位,是我国有色金属、贵金属重要成矿区之一。选矿厂经多次扩能改造,处理能力由490 t/d提升到近2 000 t/d。现碎矿系统采用三段二闭路碎矿工艺,磨矿分级系统采用单段闭路磨矿,共3个系列。系统物料转运共用16条带式输送机,由2座粉矿仓同时给矿,存在流程复杂,维护保养工作量大,操作人员多,生产条件差,雨季易堵塞,生产调度难度大,生产成本较高等问题,急需对现有工艺流程进行改造。
梭罗沟金矿矿石可分为露天原生矿石、地下原生矿石两大自然类型。矿石矿物成分较简单,主要为白云石、石英、次闪石、绢云母、绿泥石、黏土矿物、斜长石(残余)、白钛石、黄铁矿、毒砂、砷黝铜矿、黄铜矿、褐铁矿等。矿石结构主要为残余火山结构、残余斑状结构,纤维粒状变晶结构、交代结构。矿石构造以星点状、脉状、浸染状构造为主,次有块状构造、片状构造、角砾状构造。主要载金矿物为黄铁矿和毒砂,金以包裹金的形式赋存于黄铁矿、毒砂中,金为微粒金。矿石主要化学成分分析结果见表1。
注:Au、Ag的含量单位为g/t。
由表1可知,除金外,其他元素无综合回收价值,有害元素主要为砷。
改造后的生产规模为2 000 t/d,工艺流程为开路粗碎、一段闭路半自磨、筛下分级、沉砂返回半自磨磨矿、溢流浮选的碎磨选工艺流程,见图1。
选矿厂常采用的磨矿设备包括自磨机、半自磨机以及球磨机等。在自磨机的应用过程中,原矿性质(特别是硬度)的较大变化明显地影响自磨机的磨矿效率,表现为磨矿介质和自磨机工作状态不稳定。在自磨机中添加适量的钢球,可以有效地减轻原矿性质波动引起的磨矿效率偏低问题。
国内常用的碎磨流程主要包括常规碎矿+磨矿流程,粗碎+半自磨+球磨流程,以及粗碎+半自磨流程。与常规碎磨工艺相比,半自磨(自磨)工艺具有流程短、配置简单、易操作、占地面积少、投资省、运营成本低等特点。国内目前多采用半自磨—球磨流程,也有采用单段半自磨流程。
采用半自磨工艺的顽石处理方式主要包括顽石破碎、顽石返回以及直接抛尾。对于黄金矿山,常采用前2种顽石处理方式。顽石产率会随着生产的进行由大渐小,逐渐趋于平稳。根据国内部分矿山的生产经验,正常生产中顽石的产率一般不超过10%。对于处理能力较大的选矿厂,一般考虑顽石破碎,或者预留顽石破碎场地;对于处理能力偏小的选矿厂,由于顽石总量相对较少,更适合采用顽石返回。
半自磨机的功率计算及设备选型一直是磨机选型的重点和难点,其磨矿机理复杂,邦德功指数虽然能直接预测大块矿石的破碎功耗,但邦德功指数在预测自磨、半自磨功耗方面难以准确表述。目前对半自磨机能耗的计算方法主要包括经验数据计算法(Metso,FLsmith等)、Minovex半自磨功指数法(SPI计算)、SMCC采用的DW法、JKsim MET计算法、芬兰奥托昆普的标准自磨设计试验法、Flour公司的磨矿功率法等。根据JK落重试验测定矿石软硬、邦德球磨功指数测定磨矿功耗等试验结果,再结合矿石性质,设计处理能力,工艺流程等,预测矿石在碎磨过程中的工作状态,输出流程计算结果,确定半自磨功耗并做出设备选型等。
矿石磨矿试验工作(包括JK落重试验和邦德球磨功指数试验)结果见表2~表3。
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由表2、表3可知,矿石颗粒密度2.92 t/m3,A×b值为32.8,比能耗值为11.45,ta为0.32,邦德球磨功指数Wib=18.96 kWh/t,矿石属于抵抗冲击粉碎作用能力中等偏硬矿石,属较难磨剥矿石。
本次选矿厂改造采用单段半自磨+顽石返回流程。通过落重冲击粉碎、磨剥试验,当矿石粒度-150 mm,排矿粒度-0.074 mm占60%,采用1台ϕ6.1 m×5.79 m半自磨机,配用功率3 000 kW电机,可满足2 000 t/d处理能力。
(1)梭罗沟金矿选矿厂改造拟采用开路粗碎、一段闭路半自磨、筛下分级、沉砂返回半自磨磨矿、溢流浮选的碎磨选工艺流程。
(2)当矿石粒度-150 mm,排矿粒度-0.074 mm占60%,采用1台ϕ6.1 m×5.79 m半自磨机,配用功率3 000 kW电机,可满足2 000 t/d处理能力。