提高金浮選回收率的改進(jìn)工藝

王心金，羅小溪

(青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局七隊(duì)，青海 西寧 810007)

青海省某金礦選廠建成于2000年，設(shè)計(jì)處理量為50 t/d。該廠地處3 800 m的高海拔高寒牧區(qū)，常年平均氣溫低，采礦坑道水和尾水循環(huán)利用能夠滿足選廠生產(chǎn)用水。隨著采礦的不斷深入，原礦品位逐年下降，礦石性質(zhì)由硫化礦向氧化礦轉(zhuǎn)變，該廠金的浮選回收率呈下降趨勢，金回收率在75%左右，尾礦品位>0.7 g/t。這不僅浪費(fèi)了寶貴的資源，而且也給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成了不可彌補(bǔ)的損失[1-2]。因此，有必要對現(xiàn)工藝存在的問題進(jìn)行剖析并做進(jìn)一步的改進(jìn)。

1 礦石性質(zhì)

該礦物屬微細(xì)粒浸染型硫化礦及部分氧化礦。主要金屬礦物為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、白鐵礦、毒砂、斑銅礦、黝銅礦、磁鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、銅藍(lán)、白鉛礦、閃鋅礦及自然金等；脈石礦物為石英、白云石、絹云母、長石、泥質(zhì)、鈣質(zhì)。原礦及尾礦金的物相分析結(jié)果見表1。

表1 金的物相分析

2 工藝流程

該廠的浮選工藝流程如圖1所示，為一段開路破碎，一段閉路磨礦，一粗二精三掃工藝流程。

圖1 原工藝流程

3 影響金浮選回收率的因素

3.1 外界因素

影響該選廠浮選回收率的外界因素主要是水質(zhì)、氣溫等。由于該廠地處海拔近4 000 m的高寒地帶，年平均氣溫在3℃左右，并且近500 m2的車間只有一臺(tái)采暖爐而無保溫設(shè)施，其次選礦用水來自采礦坑道，水溫低。因此無法滿足浮選對溫度的要求。水質(zhì)方面，來自坑道的水因未采取沉淀措施，致使大量泥漿進(jìn)入選廠，并包裹在已經(jīng)單體解離的礦物表面,降低了可選性。

3.2 人為因素

流程設(shè)計(jì)必須是建立在進(jìn)行了全面而充分地可行性論證基礎(chǔ)上，也必須經(jīng)歷由試驗(yàn)到投產(chǎn)的流程調(diào)整及不斷完善的過程；設(shè)計(jì)的選廠應(yīng)能獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和最大經(jīng)濟(jì)效益，而廠址的選擇應(yīng)當(dāng)滿足工藝要求[3]。根據(jù)該廠的外界環(huán)境和作業(yè)環(huán)境，其中諸多因素均不能滿足浮選最基本的條件，造成了實(shí)際各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不佳。因此，設(shè)計(jì)必須立足于客觀而全面的考慮流程所要求的條件以及影響因素。

技術(shù)工人素質(zhì)也是重要的主觀因素之一。操作是生產(chǎn)中最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，任何合理、先進(jìn)的工藝措施只有在操作中得到切實(shí)有效地實(shí)施，才能取得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。如果生產(chǎn)中技術(shù)工人不能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)地、正確地進(jìn)行操作，最佳技術(shù)指標(biāo)同樣無法實(shí)現(xiàn)。因此必須對技術(shù)工人進(jìn)行經(jīng)常性的培訓(xùn)，加強(qiáng)操作管理。

3.3 機(jī)械因素

隨著市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢變化，需要在原有基礎(chǔ)上，在進(jìn)行少量資金投入的前提下擴(kuò)產(chǎn)。該廠是由原來的25 t/d氰化工藝擴(kuò)產(chǎn)為現(xiàn)有工藝，主要設(shè)備采用的是使用了近十年的舊設(shè)備，如球磨機(jī)、分級機(jī)、破碎機(jī)。實(shí)踐證明，破碎機(jī)的嚴(yán)重磨損使其破碎粒度嚴(yán)重不合格，從而直接影響磨礦機(jī)的生產(chǎn)能力和磨礦效率，以及分級機(jī)的返砂比，并導(dǎo)致浮選效果不佳，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率過低同樣制約著選廠的生產(chǎn)能力。

4 提高金回收率的措施

4.1 設(shè)備投入

根據(jù)目前礦山的發(fā)展形勢和礦石品位逐年下降的現(xiàn)實(shí)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做大量的設(shè)備投入幾乎是不可能的。但是考慮到有效地提高金浮選回收率，使破碎粒度達(dá)到要求，為球磨機(jī)提供持續(xù)而均勻的給礦，提高磨機(jī)生產(chǎn)率，改善磨礦效果，購置了一臺(tái)新的高效的破碎機(jī)；新安裝了一臺(tái)溢流的旋流分級設(shè)備，對于螺旋分析機(jī)溢流產(chǎn)品，采用水力旋流器作控制分級，不合格產(chǎn)品返回球磨機(jī)進(jìn)行再磨，保證礦石充分單體解離，為浮選作業(yè)提供合格的入選粒度。

4.2 工藝改進(jìn)

4.2.1 磨礦細(xì)度

浮選的先決條件是有用礦物的單位解離，磨礦則是實(shí)現(xiàn)有用礦物單體解離與提供合適入選粒度的重要手段，是選廠的關(guān)鍵性工序，它直接影響著選別效果的好壞。通過對礦石進(jìn)行物相分析，原礦中金的賦存狀態(tài)以裸露及半裸露金為主，占80%，包裹金占20%，且多為細(xì)粒金和顯微金，占70%。從表1可以看出，浮尾中流失的主要為礦物中的裸露及半裸露金部分，相和>0.6 g/t，若要充分回收這部分金，就有必要對破碎、磨礦乃至分級作業(yè)進(jìn)行改進(jìn)，使含有裸露及半裸露金的礦物充分單體解離，有利于資源的綜合利用和回收。

措施一：降低破碎粒度。通過添加破碎設(shè)備，將反擊式破碎機(jī)PF0504作為第二段破碎，使破碎粒度<20 mm，為磨礦作業(yè)提供均勻而且合格的入磨礦石。

措施二：增加了一臺(tái)GXX高效水力旋流器，對分級機(jī)溢流進(jìn)行控制分級，既能控制不合格粒度的產(chǎn)品進(jìn)入浮選作業(yè)，又能使設(shè)備投入降至最低，而且對磨礦效率不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，不會(huì)導(dǎo)致泥化現(xiàn)象的發(fā)生。

措施三：降低破碎粒度后，必須調(diào)整以往的裝球制度和初裝球球徑比例，補(bǔ)加球時(shí)應(yīng)用精確化裝球制度。

通過比較可以看出(表2)，增加了一臺(tái)破碎機(jī)后，將一段破碎改為兩段破碎工藝，使入磨粒度達(dá)到磨礦要求，改善了磨礦條件，提高了磨礦效率，磨礦細(xì)度達(dá)到85%以上，使礦物單體充分解離。

表2 粒度比較

4.2.2 浮選效果

通過添加設(shè)備，改進(jìn)破碎工藝，改善磨礦條件，在單體充分解離的基礎(chǔ)上，將粒度合格的礦漿送往浮選工藝，取得了良好的選別效果。

隨著開采的深入，原礦品位降低，礦石性質(zhì)由硫化礦向氧化礦轉(zhuǎn)變，該廠對以往的藥劑和添加制度作了調(diào)整，采用了湖南株洲浮選藥劑廠生產(chǎn)的11號(hào)黃油和黃藥，并針對浮選作業(yè)存在泡沫層過厚，嚴(yán)重影響金精礦質(zhì)量的實(shí)際情況，該廠對油和藥的用量作了嚴(yán)格的控制。因礦石品位變化較大,藥劑用量調(diào)整頻繁，故藥劑用量不再贅述。

4.2.3 效果比較

通過表3、表4可以看出，現(xiàn)兩段破碎和原一段破碎相比，在浮選指標(biāo)上有了明顯提高，回收率提高了10%，金精礦的質(zhì)量也得到了提高。而在對尾礦進(jìn)行物相分析后發(fā)現(xiàn)，對裸露及半裸露金的回收率提高了47%。

表3 浮選指標(biāo)比較

表4 尾礦中Au的物相分析結(jié)果 %

4.3 保溫措施

為改善車間的作業(yè)條件，滿足選礦對溫度的要求，在車間四周安裝保溫層，車間內(nèi)鋪設(shè)暖氣管道、安裝暖氣片，取得了較好的效果。

5 經(jīng)濟(jì)效益

5.1 購置設(shè)備費(fèi)用

GXX水力旋流器：1萬元；

PF0504反擊式破碎機(jī)：4.5萬元；

配套費(fèi)用：0.5萬元；

年成本費(fèi)用：2萬元；

合計(jì)：8萬元。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

按年處理量5 000 t、黃金交易價(jià)格150元/g計(jì)算：

1)原工藝年產(chǎn)金量：11 742 g；

黃金價(jià)格系數(shù)：79.2%；

年產(chǎn)值：11742×150×79.2%=139.5萬元。

2)改進(jìn)后年產(chǎn)金量：13 318 g；

黃金價(jià)格系數(shù)：81.9%；

年產(chǎn)值：13 318×150×81.9%=163.6萬元。

通過經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，采用兩段破碎后，不僅當(dāng)年的投入當(dāng)年可收回，而且平均每年可增加經(jīng)濟(jì)效益近20萬元。

6 結(jié) 語

1)通過對選廠各工藝存在的問題進(jìn)行分析和研究，并從破碎和磨礦入手，改進(jìn)工藝，改善磨礦條件，提高選礦回收率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2)通過采取兩段破碎工藝、控制分級和調(diào)整磨礦介質(zhì)比例、改進(jìn)藥劑制度等措施，使磨礦細(xì)度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，礦物單體得以充分解離；選礦回收率提高了10%；對裸露及半裸露金取得了較好的選別效果。

3)通過工藝改進(jìn)，為選廠以后處理氧化礦方面積累了經(jīng)驗(yàn)。但也存在不足，如掃選流程過長，影響精礦質(zhì)量等。這需要在以后的實(shí)踐中加以改進(jìn)。