艾砂磨機(jī)在某黃金冶煉公司的試驗(yàn)研究

李環(huán) 卞小冬 朱金超 李寧 熊宗彪

摘要：某黃金冶煉公司采用分級(jí)磨礦工藝處理高硫金精礦，磨礦細(xì)度-0.037 mm占95 %，氰渣金品位在1.30 g/t左右。為進(jìn)一步探索降低氰渣金品位的可能性，開展了艾砂磨機(jī)磨礦半工業(yè)試驗(yàn)。結(jié)果表明：經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，磨礦產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率增加，在+14.50 μm各粒級(jí)的分布率降低，且艾砂磨機(jī)磨礦比較均勻;氰化浸出氰渣金品位從1.30 g/t左右降低至1.10 g/t，銀品位從11.30 g/t降低至9.50 g/t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

關(guān)鍵詞：艾砂磨機(jī);細(xì)磨;高硫金精礦;粒度分布;浸出率

中圖分類號(hào)：TD453文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2022）05-0063-05doi：10.11792/hj20220512

引 言

某黃金冶煉公司為日處理量1 200 t的大型氰化冶煉企業(yè)，設(shè)計(jì)選礦工藝為金精礦經(jīng)磨礦浮選后，得到低硫金精礦、高硫金精礦及高銅鉛金精礦。3種產(chǎn)品進(jìn)行氰化浸出、洗滌、鋅粉置換。該公司對(duì)高硫金精礦浸出工藝流程進(jìn)行了改造[1]，采用分級(jí)磨礦工藝，即在浸出前用旋流器對(duì)給礦進(jìn)行分級(jí)，底流粗顆粒沉砂進(jìn)入磨機(jī)再磨，粒度較細(xì)溢流和經(jīng)磨機(jī)磨礦后沉砂進(jìn)入浸出槽進(jìn)行浸出。改造后，磨礦細(xì)度-0.037 mm占95 %，氰渣金品位在1.30 g/t左右，金浸出率達(dá)到92.30 %，較改造前提高了2百分點(diǎn)。

為探索進(jìn)一步提高高硫金精礦金回收率的可能性，采用艾砂磨機(jī)對(duì)高硫金精礦進(jìn)行磨礦試驗(yàn)。艾砂磨機(jī)[2]是在國(guó)外20多年工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)上，針對(duì)中國(guó)金屬礦山礦石難、雜、細(xì)的特點(diǎn)而研制的超細(xì)磨設(shè)備。該公司在氰化車間浸出廠房進(jìn)行了艾砂磨機(jī)磨礦半工業(yè)試驗(yàn)，經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，磨礦產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率增加，而在+14.50 μm 各粒級(jí)的分布率降低，且氰渣金、銀品位均有降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 高硫金精礦氰渣性質(zhì)

從某黃金冶煉公司幾個(gè)月的高硫金精礦氰渣生產(chǎn)樣中抽取等量樣品，利用先進(jìn)的工藝礦物學(xué)技術(shù)對(duì)氰渣金礦物解離特性、嵌布特征、粒度組成進(jìn)行分析，結(jié)果見表1、表2。

由表1、表2可知：氰渣中解離度低于25 %的金礦物分布率為94.45 %;氰渣中金礦物平均粒徑為5.17 μm，粒度較細(xì)，呈細(xì)?！⒓?xì)粒嵌布。

從工藝礦物學(xué)研究結(jié)果可看出：氰渣中金礦物主要以包裹形式存在，少量以裂隙金形式存在。因此，為降低高硫金精礦氰渣金品位，需進(jìn)一步增加磨礦細(xì)度，提高金礦物解離度。

2 艾砂磨機(jī)

艾砂磨機(jī)適用于各類礦物的細(xì)磨作業(yè)，其利用內(nèi)部分級(jí)和選擇性磨礦原理，可開路生產(chǎn)出不欠磨、不過磨的磨礦產(chǎn)品[3]，具有高效節(jié)能、產(chǎn)品粒度分布窄、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。

艾砂磨機(jī)的結(jié)構(gòu)（見圖1）組成主要包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、主軸、攪拌盤、分級(jí)盤和筒體等[4]，工作部件主要由主軸和多個(gè)并排串在軸上的攪拌盤和尾端的分級(jí)盤組成。其工作原理為礦漿在隔渣后，穩(wěn)定給入磨機(jī)，磨機(jī)內(nèi)的攪拌盤在主軸的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的攪拌盤帶動(dòng)筒體內(nèi)部的磨礦介質(zhì)做繞軸向運(yùn)動(dòng)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用下，礦物和磨礦介質(zhì)按照粒徑大小從小到大由磨機(jī)軸向筒體內(nèi)部徑向分布，實(shí)現(xiàn)大介質(zhì)磨大顆粒礦物，小介質(zhì)磨小顆粒礦物的選擇性磨礦。此外，每2個(gè)攪拌盤之間是一個(gè)獨(dú)立的磨礦區(qū)，在一定的給礦壓力下，越往后礦漿顆粒越細(xì)，從而形成了內(nèi)部分級(jí)、開路磨礦的新工藝。

3 半工業(yè)試驗(yàn)

為進(jìn)一步提高高硫金精礦解離度，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開展半工業(yè)試驗(yàn)，采用艾砂磨機(jī)對(duì)高硫金精礦進(jìn)行超細(xì)磨，考察磨礦效果。

3.1 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備為ALC-100L型艾砂磨機(jī)，其外形及結(jié)構(gòu)見圖2，各項(xiàng)參數(shù)見表3。

3.2 試驗(yàn)過程

3.2.1 樣品來源

該公司高硫金精礦浸出工藝由8個(gè)浸出槽串聯(lián)組成，根據(jù)前期高硫金精礦浸出系統(tǒng)流程考查數(shù)據(jù)[3]，5號(hào)浸出槽及后續(xù)浸出槽中，高硫金精礦中的金基本不再浸出。因此，本次試驗(yàn)用泵從5號(hào)浸出槽抽取礦漿（原礦）至1.5 m×1.8 m攪拌桶，充分?jǐn)嚢韬?，通過軟管泵泵入磨機(jī)進(jìn)行磨礦。

3.2.2 磨礦試驗(yàn)

磨機(jī)磨礦效果的主要影響因素有磨機(jī)轉(zhuǎn)速、礦漿處理量、磨礦濃度、磨機(jī)充填率。本次磨礦試驗(yàn)分別從這4個(gè)方面開展，探索最佳磨礦條件。在進(jìn)行條件試驗(yàn)時(shí)，待原礦充分?jǐn)嚢韬笕≡V樣，磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行1 h后取磨礦后樣品;得出4個(gè)最佳磨礦條件后，開展連續(xù)穩(wěn)定試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證條件試驗(yàn)結(jié)果。

3.2.3 浸出試驗(yàn)

浸出試驗(yàn)直接采用實(shí)驗(yàn)室3 L浸出槽進(jìn)行，浸出濃度（37 %）為現(xiàn)場(chǎng)磨礦濃度，氰化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.60 %～0.65 %，風(fēng)量0.06 m3/h（礦漿溶氧量在12 mg/L以上），浸出攪拌轉(zhuǎn)速1 002 r/min，浸出時(shí)間24 h，浸出試驗(yàn)結(jié)束后，取部分浸前原礦及浸后氰渣，用清水充分洗滌，烘干后送檢，對(duì)比磨礦前后浸出效果。

4 試驗(yàn)結(jié)果與討論

4.1 磨機(jī)轉(zhuǎn)速

試驗(yàn)條件為磨礦濃度37 %，礦漿處理量1.4～1.5 m3/h，磨機(jī)介質(zhì)70 kg（磨機(jī)充填率39.38 %）。磨機(jī)轉(zhuǎn)速通過磨機(jī)主機(jī)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，分別為35 Hz、40 Hz、45 Hz、48 Hz。不同磨機(jī)轉(zhuǎn)速（以磨機(jī)頻率表示）產(chǎn)品粒度分布情況見圖3。

由圖3可知：隨著磨機(jī)頻率的增加，磨礦后的產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率逐漸增加，而在+14.50 μm各粒級(jí)的分布率逐漸降低;這說明隨著磨機(jī)頻率的增加，磨礦后產(chǎn)品粒度逐漸變細(xì)。

相比于原礦，4組磨礦試驗(yàn)產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率明顯增加，而在+14.50 μm各粒級(jí)的分布率明顯降低。這說明艾砂磨機(jī)磨礦比較均勻，+14.50 μm各粒級(jí)的分布率均下降，而不是將細(xì)粒級(jí)磨得更細(xì)。348EDD8F-EE9A-4298-8CCE-ABF94DBDD69C

對(duì)浸前原礦及磨礦后的產(chǎn)品進(jìn)行浸出試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

由表4可知：經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，氰渣金、銀品位均下降，金品位可降低0.16～0.20 g/t，銀品位可降低0.81～1.61 g/t。隨著磨機(jī)頻率的增加，磨礦后氰渣金、銀品位均逐漸降低，當(dāng)磨機(jī)頻率為48 Hz時(shí)，氰渣金品位可降低0.20 g/t，銀品位可降低1.61 g/t。因此，確定磨機(jī)頻率最佳試驗(yàn)條件為48 Hz。

4.2 礦漿處理量

試驗(yàn)條件為磨機(jī)頻率48 Hz，磨礦濃度37 %，磨機(jī)介質(zhì)70 kg（磨機(jī)充填率39.38 %），礦漿處理量分別為1.5 m3/h、2.1 m3/h、2.4 m3/h、3.0 m3/h、3.5 m3/h。不同礦漿處理量產(chǎn)品粒度分布情況見圖4。

圖4 不同礦漿處理量產(chǎn)品粒度分布情況

由圖4可知：隨著礦漿處理量的增加，磨礦后的產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率逐漸降低，而在+9.86 μm各粒級(jí)的分布率逐漸增加。這說明隨著礦漿處理量的增加，磨礦時(shí)間逐漸降低，磨礦后產(chǎn)品的粒度逐漸變粗。

相比于原礦，5組磨礦試驗(yàn)產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm、+14.50 μm各粒級(jí)的分布率變化趨勢(shì)與磨機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)結(jié)果一致。

對(duì)浸前原礦及磨礦后的產(chǎn)品進(jìn)行浸出試驗(yàn)，結(jié)果見表5。

由表5可知：經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，氰渣金、銀品位均下降，金品位可降低0.12～0.19 g/t，銀品位可降低0.41～1.56 g/t。隨著礦漿處理量的增加，磨礦后氰渣金、銀品位降低值均逐漸減小;說明礦漿處理量增加后，磨礦時(shí)間相應(yīng)減少，磨礦效果逐漸變差。綜合考慮，確定最佳礦漿處理量為2.4 m3/h。

4.3 磨礦濃度

試驗(yàn)條件為磨機(jī)頻率48 Hz，礦漿處理量2.4 m3/h，磨機(jī)介質(zhì)70 kg（磨機(jī)充填率39.38 %），磨礦濃度分別為37 %、40 %、42 %、45 %。不同磨礦濃度產(chǎn)品粒度分布情況見圖5。

由圖5可知：隨著磨礦濃度的增加，磨礦后的產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率逐漸降低，而在+9.86 μm各粒級(jí)的分布率逐漸增加。這說明隨著磨礦濃度的增加，磨礦后產(chǎn)品的粒度逐漸變粗。

對(duì)浸前原礦及磨礦后的產(chǎn)品進(jìn)行浸出試驗(yàn)，結(jié)果見表6。

由表6可知：經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，氰渣金、銀品位均下降，金品位可降低0.13～0.21 g/t，銀品位可降低1.10～1.42 g/t。隨著磨礦濃度的增加，磨礦后氰渣金、銀品位降低值均逐漸減小;說明磨礦濃度增加后，磨礦效果逐漸變差，氰渣品位逐漸升高。綜合考慮，確定磨礦濃度最佳為37 %。

4.4 磨機(jī)充填率

試驗(yàn)條件為磨機(jī)頻率48 Hz，礦漿處理量2.4 m3/h，磨礦濃度37 %，磨機(jī)介質(zhì)分別按照70 kg、85 kg、90 kg、95 kg（磨機(jī)充填率分別為39.38 %、47.82 %、50.63 %、53.45 %）添加。不同磨機(jī)充填率產(chǎn)品粒度分布情況見圖6。

由圖6可知：隨著磨機(jī)充填率的增加，磨礦后的產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率逐漸增加，而在+9.86 μm各粒級(jí)的分布率逐漸降低。這說明隨著磨機(jī)充填率的增加，磨礦后產(chǎn)品的粒度逐漸變細(xì)。

對(duì)浸前原礦及磨礦后的產(chǎn)品進(jìn)行浸出試驗(yàn)，結(jié)果見表7。

由表7可知：經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，氰渣金、銀品位均下降，金品位可降低0.19～0.24 g/t，銀品位可降低1.44～1.80 g/t。隨著磨機(jī)充填率的增加，磨礦后氰渣金、銀品位均逐漸降低;說明磨機(jī)充填率增加后，磨礦后礦物粒度逐漸變細(xì)，解離度提高。因此，確定磨機(jī)充填率為53.45 %。

4.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

利用上述4組條件試驗(yàn)獲得的最佳條件進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定驗(yàn)證試驗(yàn)，即磨機(jī)頻率48 Hz、礦漿處理量2.4 m3/h 、磨礦濃度37 %、磨機(jī)充填率53.45 %

。每隔30 min取1次磨礦前和磨礦后樣品，每3 h樣品混合成一個(gè)綜合樣，磨機(jī)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行6 h，共獲得 2組 綜合樣。連續(xù)穩(wěn)定驗(yàn)證試驗(yàn)產(chǎn)品粒度分布情況見圖7。

由圖7可知：磨礦后-14.50 μm各粒級(jí)的分布率均增加，+14.50 μm各粒級(jí)的分布率均降低，與前期條件試驗(yàn)獲得的結(jié)論一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了艾砂磨機(jī)磨礦較為均勻。

對(duì)浸前原礦及磨礦后的產(chǎn)品進(jìn)行浸出試驗(yàn)，結(jié)果見表8。

由表8可知：經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，氰渣金品位可降低0.24 g/t左右，銀品位可降低1.82 g/t左右。

4.6 效益分析

經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，高硫金精礦氰渣金品位按1.10 g/t計(jì)，較現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)可降低0.20 g/t，每年可多回收黃金40 kg;氰渣銀品位按9.50 g/t計(jì)，較現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)可降低1.80 g/t，每年可多回收白銀360 kg。效益分析結(jié)果見表9。

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用艾砂磨機(jī)磨礦后，每年增加成本866.67萬元（見表10）。

綜上，采用艾砂磨機(jī)磨礦后，年可創(chuàng)造凈利潤(rùn)510.13萬元。

5 結(jié) 論

1）某黃金冶煉公司高硫金精礦中存在部分包裹金，這部分包裹金多存在于粒度較粗的礦物顆粒中，直接氰化難以得到有效回收，影響金回收率和企業(yè)效益。

2）艾砂磨機(jī)半工業(yè)試驗(yàn)表明，無論何種磨礦條件，相比于原礦，磨礦后的產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率均增加，而在+14.50 μm各粒級(jí)的分布率降低。這說明艾砂磨機(jī)磨礦比較均勻，粗粒級(jí)中各個(gè)粒級(jí)的分布率均下降，而不是將細(xì)粒級(jí)磨得更細(xì)。348EDD8F-EE9A-4298-8CCE-ABF94DBDD69C

3）采用艾砂磨機(jī)磨礦后，高硫金精礦氰渣金品位可降低0.20 g/t，銀品位可降低1.80 g/t，年可創(chuàng)造凈利潤(rùn)510.13萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 李環(huán).高硫金精礦分級(jí)再磨技術(shù)改造[J].黃金，2019，40（11）：60-63.

[2] 高明煒，童偉，葉躍威，等.艾砂磨機(jī)在遂昌金礦的試驗(yàn)應(yīng)用[J].黃金，2017，38（3）：63-67.

[3] 許新躍，童偉，黃東福，等.艾砂磨機(jī)在細(xì)磨中的優(yōu)勢(shì)及其在有色金屬選礦廠的應(yīng)用[J].有色金屬（選礦部分），2020（5）：86-90.

[4] 楊旭升，林明國(guó)，章恒興，等.艾砂磨機(jī)在某冶煉廠的試驗(yàn)應(yīng)用[J].黃金，2018，39（4）：47-50.

Experimental study on Isa mill in a gold smelter

Li Huan1，Bian Xiaodong1，Zhu Jinchao1，Li Ning1，Xiong Zongbiao2

（1.Shandong Gold Smelting Co.，Ltd.;

2.ALC Minerals Technology Co.，Ltd.）

Abstract：A gold smelter adopts graded grinding process to treat high sulfur gold concentrate.After grinding，the fineness is -0.037 mm accounting for 95 %，and the gold grade of cyanide residue is about 1.30 g/t.In order to explore the possibility of further reducing the gold grade of cyanide residue，the semi industrial test of Isa mill was carried out.The test results show that the grinding product is more distributed in 2 fine grain ranges of -5.21 μm and -9.86-+5.21 μm after grinding by Isa mill，less distributed in +14.50 μm，and the ores are ground more evenly by Isa mill;the gold grade of cyanidation tailings is reduced from about 1.30 g/t to 1.10 g/t，and the silver grade is reduced from 11.30 g/t to 9.50 g/t，creating significant economic benefits.

Keywords：Isa mill;fine grinding;high sulfur gold concentrate;grain distribution;leaching rate

收稿日期：2021-12-23; 修回日期：2022-02-21

作者簡(jiǎn)介：李 環(huán)（1987—），男，山東煙臺(tái)人，助理工程師，從事金銀精礦氰化浸出技術(shù)研究工作;山東省煙臺(tái)市萊州市金城鎮(zhèn)龍埠村888號(hào)，山東黃金冶煉有限公司，261441;E-mail：65626316@qq.com348EDD8F-EE9A-4298-8CCE-ABF94DBDD69C