艾砂磨機在靈寶黃金某冶煉廠焙燒金礦細(xì)磨中的應(yīng)用①

郭桂榮， 童 偉， 李建康， 李 碩， 孫希樂， 黃東福， 趙 碩， 王 樂

（1.浙江艾領(lǐng)創(chuàng)礦業(yè)科技有限公司，浙江 金華 321000； 2.靈寶黃金集團股份有限公司黃金冶煉分公司，河南 靈寶 472500）

艾砂磨機是浙江艾領(lǐng)創(chuàng)礦業(yè)科技有限公司研發(fā)的大型臥式砂磨機，目前已被廣泛應(yīng)用于有色金屬［1］、黃金［2］、鐵礦［3］等領(lǐng)域，用以對粗精礦、中礦、精礦、尾礦等進行細(xì)磨，提高有用礦物單體解離度，強化后續(xù)分選效果。 它具有選擇性開路磨礦、產(chǎn)品粒度穩(wěn)定可控、占地面積小、安全環(huán)保、檢修方便等諸多優(yōu)點［4］。

靈寶黃金某冶煉廠是靈寶黃金集團股份有限公司的核心企業(yè)，主要產(chǎn)品有“靈金”牌國標(biāo)金錠以及白銀、電解銅、工業(yè)硫酸等。 其中，金精礦焙燒后經(jīng)過旋流器分級-塔磨機細(xì)磨組成的閉路分級-磨礦，旋流器溢流進入氰化浸出流程，所得氰化浸渣金品位為1.72 g／t。 本文針對靈寶黃金某冶煉廠金精礦浸出過程中單體解離度不夠、浸出指標(biāo)不理想的問題，引入艾砂磨機對焙燒脫硫后的金精礦進行細(xì)磨，細(xì)磨產(chǎn)品再進行氰化浸出，以提高金精礦浸出效率。

1 艾砂磨機簡介

艾砂磨機屬于臥式攪拌型砂磨機，其工作部件由主軸和8 個并排串在軸上的攪拌盤及尾端的分級輪組成。 整體結(jié)構(gòu)包括電動機、減速機、主軸、攪拌盤、分級輪和筒體等，見圖1。 該設(shè)備采用水密封裝置替代機械密封，筒體可以沿軌道軸向平移，使設(shè)備結(jié)構(gòu)簡化，方便生產(chǎn)檢修。

圖1 艾砂磨機結(jié)構(gòu)示意圖

艾砂磨機攪拌盤邊緣線速度可達20 m／s 以上，能量強度可達300 kW／m3，每兩個攪拌盤之間可形成單獨的磨礦腔室。 其工作原理是：磨礦介質(zhì)通過攪拌盤的帶動沿徑向加速向外運動，兩個攪拌盤之間的介質(zhì)沿盤面向外的徑向加速度不同，礦物在介質(zhì)的攪動下實現(xiàn)磨礦。 因其具有多個磨礦腔室和高能量強度，介質(zhì)和礦物顆粒之間碰撞概率大大增加，實現(xiàn)高效磨礦［5-6］。 艾砂磨機工作原理見圖2。

圖2 艾砂磨機工作原理

2 原生產(chǎn)情況及細(xì)磨設(shè)備存在的問題

2.1 生產(chǎn)規(guī)模與原料性質(zhì)

靈寶黃金某冶煉廠生產(chǎn)規(guī)模為日處理原礦量300 t，原料為外購金精礦，其成分見表1。

表1 外購金精礦成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

2.2 原工藝流程、細(xì)磨設(shè)備和浸出尾礦指標(biāo)

外購金精礦通過造漿、沸騰爐酸化焙燒-SO2煙氣制酸、酸浸提銅-萃取-電積生產(chǎn)電解銅；焙燒脫硫后的金精礦細(xì)磨后進入氰化浸出-鋅粉置換提取金、銀。 工藝技術(shù)流程見圖3。

圖3 靈寶黃金某冶煉廠工藝技術(shù)流程

其中，細(xì)磨前加入NaOH、Na2CO3調(diào)整pH 值至9.0～9.5，細(xì)磨段采用塔磨機配合旋流器閉路工藝，細(xì)磨后溢流－38 μm 粒級含量達到85%，排料加入NaCN進入浸出流程，經(jīng)41 h 浸出作業(yè)，得到氰化尾渣中金品位1.72 g／t。

2.3 存在問題

1） 塔磨機磨礦需要旋流器閉路分級，工藝復(fù)雜。

2） 浸出尾渣金品位1.72 g／t，相對較高，原因是金精礦解離度不夠。

3 艾砂磨機應(yīng)用效果

3.1 艾砂磨機參數(shù)及作業(yè)條件

靈寶黃金某冶煉廠結(jié)合現(xiàn)場實際情況，依托艾砂磨機高效磨礦、流程簡單等特點，2021 年引進1 臺ALC-1000L 艾砂磨機，意在簡化磨礦流程、進一步提高氰化浸出細(xì)度、降低氰化尾渣品位。 這是艾砂磨機首次應(yīng)用于焙燒礦細(xì)磨-浸出工藝。 艾砂磨機各項參數(shù)及作業(yè)條件見表2。

表2 ALC-1000L 艾砂磨機設(shè)備各項參數(shù)及作業(yè)條件

3.2 艾砂磨機與塔磨機流程對比

ALC-1000L 艾砂磨機以開路磨礦形式替換塔磨機和旋流器組成的閉路流程。 焙燒金精礦酸浸后經(jīng)膠帶過濾機過濾后重新造漿進入1＃槽，加入NaOH、Na2CO3調(diào)整pH 值，再經(jīng)渣漿泵打入艾砂磨機。 最終磨礦產(chǎn)品經(jīng)軟管泵泵送至2＃槽，加入NaCN 開始浸出。 替換前后流程見圖4。

圖4 艾砂磨機和塔磨機磨礦流程

3.3 應(yīng)用效果

艾砂磨機應(yīng)用于靈寶黃金某冶煉廠后，對艾砂磨機排料粒度進行跟蹤考察，磨礦細(xì)度保持在－38 μm粒級含量96%以上，礦物得以充分解離。 艾砂磨機內(nèi)部設(shè)有分級輪及產(chǎn)品分離器，介質(zhì)和粒度未達到要求的顆粒由筒體邊緣返回繼續(xù)磨礦，從而實現(xiàn)內(nèi)部分級，大大簡化了工藝流程配置，操作控制更加簡單方便。

艾砂磨機進料、出料粒級分布見表3，設(shè)備運行電流631 A（額定800 A），臺時處理量11 t。

表3 艾砂磨機進料、出料粒級分布

分析后續(xù)浸渣品位可知，使用艾砂磨機細(xì)磨后浸出尾渣金品位為1.42 g／t，較原流程浸渣金品位降低了0.30 g／t，直接經(jīng)濟效益達900 萬元／年。 應(yīng)用前后指標(biāo)對比見表4。

表4 設(shè)備應(yīng)用前后關(guān)鍵指標(biāo)對比

自2021 年12 月一次成功投運以來，設(shè)備運行平穩(wěn)可靠，操作檢修方便。 對焙燒酸浸后金精礦進行細(xì)磨，能有效提高礦物顆粒單體解離度，為后續(xù)浸出創(chuàng)造良好條件。

3.4 效益估算

結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備運行情況，設(shè)備運行成本測算結(jié)果見表5。

表5 艾砂磨機與塔磨機運行成本對比 萬元／年

ALC-1000L 艾砂磨機開路磨礦工藝細(xì)磨后尾渣金品位降低帶來直接經(jīng)濟效益900 萬元／年，氰化鈉消耗量減少創(chuàng)效52 萬元／年；原塔磨機運行費用45.00 萬元／年，艾砂磨機運行費用181.32 萬元／年，艾砂磨機替代塔磨機新增運行費用136.32 萬元／年。 綜合經(jīng)濟效益增加815.68 萬元／年。

4 結(jié) 語

1） 靈寶黃金某冶煉廠細(xì)磨段塔磨機＋旋流器閉路流程細(xì)度為－38 μm 粒級含量85%，采用艾砂磨機開路磨礦替換原流程后，磨礦細(xì)度達到－38 μm 粒級含量96%，礦物單體解離度有效提高。

2） 艾砂磨機細(xì)磨后－38 μm 粒級含量提升至96%，與原流程相比，浸出尾渣金品位由1.72 g／t 降至1.42 g／t，且NaCN 用量相應(yīng)減少，綜合經(jīng)濟效益增加815.68 萬元／年。

3） 后續(xù)結(jié)合濃密及過濾生產(chǎn)情況進行配套優(yōu)化，產(chǎn)品細(xì)度和浸渣指標(biāo)還有進一步提升空間。

4） 艾砂磨機在靈寶黃金某冶煉廠的成功投運，是細(xì)磨焙燒礦應(yīng)用首例，拓寬了艾砂磨機在金精礦細(xì)磨領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。