碳酸盐型难选金矿石选矿工艺流程试验研究.pdf

4 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 1 ．0 0 8 碳酸盐型难选金矿石选矿工艺流程试验研究 杨俊龙，郭艳华，郭海宁，廖雪珍 西北矿冶研究院，甘肃白银7 3 0 9 0 0 摘 要碳酸盐型难选金矿石含碳较高，碳在生产流程中循环，造成现场生产指标较差。为了提供较好的流程改造方 案，对复杂碳酸盐型难选金矿石开展了选矿工艺流程试验研究。根据矿石的特点，采用常规浮选工艺流程、分段精选流程、二 段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和一段粗选尾矿给二段球磨流程、粗选一段磨矿中矿再磨再选流程四种试验方案和闭 路试验指标进行对比分析，结合现场生产场地实际情况，最终推荐采用二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和一段粗选 尾矿给二段球磨流程。闭路试验获得金品位5 8 ．8 9g ／t ，金回收率为8 6 ．7 0 ％。 关键词碳酸盐型金矿；分段精选；中矿再磨；流程改造 中图分类号T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 1 0 0 4 2 0 6 M i n e r a lP r o c e s s i n gS t u d yo naR e f r a c t o r yC a r b o n a t eT y p eG o l dO r e Y A N GJ u n l o n g ，G U OY a n h u a ，G U OH a i n i n g ，L I A OX u e z h e n N o r t h w e s tI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B a i y i nG a n s u7 3 0 9 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t D u et Ot h eh i g hc a r b o nc o n t e n to fc o m p l e xc a r b o n a t er e f r a c t o r yg o l do r e s ，t h ec a r b o ni s c i r c u l a t e di nt h ep r o d u c t i o np r o c e s s ．r e s u l t i n gi np o o rf i e l dp r o d u c t i o ni n d e x e s ．A c c o r d i n gt ot h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h eo r e 。t h ec o n v e n t i o n a lf l o t a t i o np r o c e s s ，s e c t i o ns e l e c t i o np r o c e s s ，t h es e c o n dp e r i o do f r o u g hc o n c e n t r a t er e t u r np e r i o d0 fb a l lr a i l l 。ac l e a n e rt a i l i n g sa n dar o u g h e rt a i l i n g st Ot h es e c o n dp e r i o do f b a l lg r i n d i n gp r o c e s s ，t h er o u g h i n gr e e l e c t i o no fm i d d l i n g sw a sag r i n d i n ga n dg r i n d i n gp r o c e s so ff o u r k i n d so ft e s ts c h e m e sa n dc l o s e d c i r c u i tt e s ti n d e xa n a l y s i s ，c o m b i n e dw i t ht h ea c t u a ls i t u a t i o n so ft h eo n s i t ep r o d u c t i o n ，f i n a l l yt w op e r i o do fr o u g hc o n c e n t r a t ei sr e c o m m e n d e df o rt h er e t u r np e r i o do fb a l lm i l l ，a c l e a n e rt a i l i n g sa n dar o u g h e rt a i l i n g st ot h es e c o n dp e r i o do fg r i n d i n gp r o c e s s ，c l o s e d c i r c u i tt e s tf o rg o l d g r a d e5 8 ．8 9g ／t ，t h eg o l dr e c o v e r yr a t ei s8 6 ．7 0 ％． K e yw o r d s c a r b o n a t et y p eg o l dd e p o s i t ；s e c t i o ns e l e c t i o n ；m i d d l i n gr e g r i n d i n g ；p r o c e s sr e f o r m a t i o n 甘肃某金矿建于2 0 0 9 年，已经开采生产将近十 年，该矿床属中低温蚀变岩型金矿床，属含碳、低硫 化物碳酸盐型金矿石。褐铁矿是载金矿物之一，金 与褐铁矿关系极为密切。矿石开采之初，含碳量为 8 ．7 5 ％，随着矿石的开采，矿石性质发生着变化，目 前含碳量增加至1 2 ．6 0 ％。碳含量的增加，造成现场 生产存在一系列的问题，如尾矿沉降难、浓密溢流跑 浑等，造成生产指标较差。 目前选厂处理的原矿金品位为4 ．6 5 ～4 ．7 8g ／t ，选 矿厂出厂金精矿为5 0g ／t ，金实际回收率为7 0 ％左 右。本文针对碳酸盐型难选金矿石进行了详细的选 矿工艺流程试验研究，以便提供较好的流程改造方 案，实现资源效益最大化。 1 矿石性质 1 ．1 矿石的矿物组成及相对含量 该矿石矿物组成较为简单。经过系统的岩矿鉴 定，金属矿物以黄铁矿 1 ％ 为主，含有少量的白铁 矿 1 ．0 ％ 、毒砂 0 ．2 ％ 、褐铁矿 0 ．1 ％ ，微量硫锑 铅矿，贵金属矿物有自然金和银金矿。脉石矿物以 方解石 6 0 ．1 3 ％ 为主，少量石英 1 0 ．7 5 ％ 、长石 4 ．7 8 ％ 、白云石 1 ．7 7 ％ 、高岭土 4 ．6 8 ％ 以及微 量绢云母等，该矿石含碳质 1 2 ．6 ％ 。该矿石含碳 质较高，金载体矿物主要为黄铁矿、有机碳、褐铁矿 等；金矿物粒径粗细悬殊，以细粒为主，且碳质含金 量较高，这些因素会影响金的回收率。原矿化学多 收稿日期2 0 1 9 0 4 - 1 1 作者简介杨俊龙 1 9 8 4 一 ，男，河南信阳人，硕士，选矿工程师，主要从事矿物加工设备及工程转化方面的研究。 万方数据 2 0 2 0 年第1 期杨俊龙等碳酸盐型难选金矿石选矿工艺流程试验研究 4 3 组分分析结果见表1 。 由表1 可知，矿石中可以综合回收的有价金属 元素是金，其它金属元素含量较低，脉石矿物主要是 碳酸盐，还含有少量硅酸盐，碳含量较高。 表1 T a b l e1 1 ．2 金与其它矿物的赋存关系 该矿石中的金大部分都是以自然金的形态存 在，与其它矿物之间的赋存关系较为复杂，详细见 表2 。 原矿化学多组分分析结果 M u l t i c o m p o s i t i o na n a l y s i so ft h er a wo r e ／％ 由表2 可知，金主要以连生金的形式存在，连生 金占金总量的4 9 ．1 5 ％，对磨矿的要求较高，其次是 硫化物中金含量为2 2 ．8 6 ％，有机碳中含金量 6 ．4 0 ％，增加了选别的难度[ 1 ] 。 1 ．3 金的赋存状态研究 金的赋存状态研究结果表明金以裂隙金和粒 间金为主，含少量包裹金；载体矿物主要为碳，其次 为黄铁矿、石英、方解石等。金矿物分布不太均匀， 少量成群出现，自然金的粒径分布比较悬殊，裂隙金 和粒间金相对来说较粗，包裹金的粒径多属于微粒 嵌布，大部分的颗粒属于细粒嵌布，形态主要为板片 状和马鞍状[ 1 ] 。 1 ．4 主要矿物的嵌布特征 黄铁矿约占矿物总量的1 ．o ％，其分布较均匀， 主要呈稀疏浸染状分散在脉石中，形态以自形晶一 半自形晶微细粒状、星点状分散脉石中，粒径一般在 0 ．0 5 ～o ．0 1 3m m ，偶见黄铁矿与毒砂连生。黄铁矿 是金的主要载体，研究中发现黄铁矿与自然金连生 或被自然金包裹，半包裹。 毒砂含量约占矿物总量的0 ．2 ％，分布不均匀， 多呈菱形状自形一半自形晶粒，少量他形晶或星点 状分散在脉石中，粒度一般为0 ．0 3 7 ～o ．0 1m m 。毒 砂嵌布关系较简单，与其它硫化物关系不密切，研究 过程中发现与金的嵌布关系也不密切。 褐铁矿含量约占矿物总量的0 ．1 ％，其分布不均 匀，仅在少量被氧化的岩石中发现，多交代黄铁矿， 有些呈假象分散在脉石中，少量包裹黄铁矿残体，粒 度较细，一般都小于0 ．0 3 7m m 。褐铁矿与金的嵌布 关系不密切。 矿石中碳质含量相对较高，约占矿物总量的 1 2 ．6 0 ％，是金的主要载体之一，多呈滚圆粒状或板 条状分散在脉石中。 2选矿工艺流程试验研究 为确保研究所确定工艺流程在工业生产中的顺 利实施，在前期研究的基础上[ 1 ] ，结合现场实际生产 状况，主要进行了常规浮选工艺流程、分段精选流 程、二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和一段 粗选尾矿给二段球磨流程、粗选一段磨矿中矿再磨 再选流程四种工艺流程对比试验研究。 2 ．1 常规浮选工艺流程 常规浮选工艺流程[ 2 。4 ] ，采用现场生产工艺流程， 即阶段磨矿阶段选别，中矿依次顺序返回的浮选工艺 流程，通过详细的条件试验，确定原矿磨至- - 7 4 “m 占 7 0 ％，进行一段粗选，一段粗选尾矿再磨至一7 4 “m 占9 5 ％，进行二段粗选产出粗精矿、粗精矿三次精选 产出金精矿，粗选尾矿经两次扫选产出尾矿。采用 的药剂为氢氧化钠、硫酸铁、硫酸铜、捕收剂D 9 0 主要成分为黄原酸钠，易溶于水，对金具有较好的 捕收选择性能 和捕收起泡剂A 6 8 主要成分为硫胺 酯，液体，对金具有较好的捕收选择性能 五种药剂 下同 。试验工艺流程见图1 ，试验结果见表3 。 2 ．2 分段精选流程 分段精选流程，一段粗选后进行精选，快速产出 合格的金精矿1 ，一段粗选精1 尾矿和二段粗选泡沫 合并后精选，产出金精矿2 ，金精矿1 和金精矿2 作 为最终金精矿。即原矿磨至一7 4 “m 占7 0 ％，经一 段粗选，一段粗选产出粗精矿经两次精选，产出金精 矿1 ，一段粗选尾矿再磨至一7 4t L m 占9 5 ％再进行 二段粗选，二段粗选所产粗精矿经三次精选产出金 精矿2 ，二段粗选尾矿经两次扫选产出尾矿。试验工 艺流程见图2 ，试验结果见表4 。 万方数据 4 4 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第l 期 药剂用量单位驴； 原矿 搅拌、浮选时间单位m i n ，下同 金精矿 图1常规浮选工艺闭路试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to ft h ec l o s e d c i r c u i tt e s tf o rc o n v e n t i o n a lf l o t a t i o np r o c e s s 表3常规浮选闭路试验结果 T a b l e3C l o s e d c i r c u i tt e s tr e s u l t so f c o n v e n t i o n a lf l o t a t i o n 2 ．3 二段粗精矿返回一段球磨。一次精选尾矿和一 段粗选尾矿给二段球磨流程 二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和一 段粗选尾矿给二段球磨流程，一段粗选后精1 尾返 回到二段球磨，二段粗选产生的泡沫返回到一段球 磨机，其它中矿顺序返回。即原矿磨至一7 4t t m 占 7 0 ％，经一段粗选，一段粗选产出粗精矿经三次精 选，产出金精矿，精选1 产生尾矿返回到二段球磨 机，一段粗选尾矿再磨至一7 4t t m 占9 5 ％再进行二 段粗选，二段粗选泡沫返回一段球磨机，二段粗选尾 矿经两次扫选产出尾矿。试验工艺流程见图3 ，试验 结果见表5 。 表4分段精选闭路试验结果 T a b l e4C l o s e d c i r c u i tt e s tr e s u l t so f s e c t i o ns e l e c t i o n 万方数据 2 0 2 0 年第1 期杨俊龙等碳酸盐型难选金矿石选矿工艺流程试验研究 4 5 原矿氢氧化钠10 0 0 ，硫酸铁20 0 0 金精矿2 图2 分段精选闭路试验工艺流程 F i g ．2 F l o w s h e e to ft h ec l o s e d c i r c u i tt e s tf o rs e c t i o ns e l e c t i o np r o c e s s 原矿 图3二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和一段粗选尾矿给二段球磨闭路试验流程 F i g ．3 F l o w s h e e to ft h ec l o s e d c i r c u i tt e s tf o rt h es e c o n dp e r i o do fr o u g hc o n c e n t r a t er e * u r np e r i o d o fb a l lm i l l ，ac l e a n e rt a i l i n g sa n dar o u g h e rt a i l i n g st ot h es e c o n dp e r i o do fb a l lg r i n d i n gp r o c e s s 万方数据 4 6 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 表5二段粗精矿返回一段球磨， 一次精选尾矿和一段粗选 尾矿给二段球磨闭路试验结果 T a b l e5C l o s e d c i r c u i tt e s tr e s u l t so ft h e s e c o n dp e r i o do fr o u g hc o n c e n t r a t er e t u r n p e r i o do fb a l l m i l l ，ac l e a n e rt a i l i n g sa n dar o u g h e r t a i l i n g st o t h es e c o n dp e r i o do fb a l lg r i n d i n g 原矿 2 ．4 粗选一段磨矿中矿再磨再选流程 粗选一段磨矿中矿再磨再选流程。7 J ，一段粗选 产生的精1 尾与二段粗选泡沫合并后进行中矿再磨 再选，再选泡沫与精2 尾一起返回精选1 ，再选尾矿 与扫1 泡沫一起返回二段粗选。即原矿磨至 一7 4M m 占7 0 ％，经一段粗选，一段粗选产出粗精矿 经三次精选，产出金精矿，二段粗选尾矿扫选两次， 产出尾矿，一段粗选产生的精1 尾与二段粗选泡沫 合并后进行中矿再磨再选，磨矿细度为一3 7 ／, m 占 9 8 ％，再选泡沫与精2 尾一起返回精选1 ，再选尾矿 与扫1 泡沫一起返回二段粗选，其它中矿顺序返回。 试验工艺流程见图4 ，试验结果见表6 。 图4 粗选一段磨矿中矿再磨再选闭路试验流程 F i g ．4 F l o w s h e e to ft h ec l o s e d c i r c u i tt e s tf o rt h er o u g h i n gr e e l e c t i o n o fm i d d l i n g sw a sag r i n d i n ga n dg r i n d i n gp r o c e s s 粗选一段磨矿中矿再磨 再选闭路试验结果 C l o s e d c i r c u i tt e s tr e s u l t so ft h e r o u g h i n gr e ～e l e c t i o no fm i d d l i n g sw a sa g r i n d i n ga n dg r i n d i n g 尾矿 2 ．5 不同工艺流程试验结果对比分析 四种工艺流程和试验指标对比表明 1 采用分段精选流程、二段粗精矿返回一段球 磨，一次精选尾矿和一段粗选尾矿给二段球磨流程、 粗选一段磨矿中矿再磨再选流程获得的试验指标均 优于常规浮选工艺指标。其中分段精选流程获得的 金品位、回收率分别比常规浮选工艺高0 ．4 6g ／t 、 4 ．7 9 ％。二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿 和一段粗选尾矿给二段球磨流程获得的金品位、回 6 e 6 b 表 n 万方数据 2 0 2 0 年第1 期杨俊龙等碳酸盐型难选金矿石选矿工艺流程试验研究 4 7 收率分别比常规浮选工艺高3 ．6 6g ／t 、5 ．o o ％。粗 选一段磨矿中矿再磨再选流程获得的金品位、回收 率分别比常规浮选工艺高3 ．2 8g ／t 、5 ．8 0 ％。 2 分段精选流程、二段粗精矿返回一段球磨，一 次精选尾矿和一段粗选尾矿给二段球磨流程、粗选 一段磨矿中矿再磨再选流程的选矿药剂用量使用 相当。 二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和一 段粗选尾矿给二段球磨流程和粗选一段磨矿中矿再 磨再选流程获得试验指标相对较好，优于分段精选 流程。根据现场实际勘察，生产现场场地有限，难以 满足粗选一段磨矿中矿再磨再选流程布置，并且该 流程改造相对复杂，采用二段粗精矿返回一段球磨， 一次精选尾矿和一段粗选尾矿给二段球磨流程仅需 将二段粗精矿给人一段泵池，不需要增加精选流程， 现场技术改造方便，易于实施。最终推荐二段粗精 矿返回一段球磨，一次精选尾矿和一段粗选尾矿给 二段球磨流程作为现场生产改造流程。 3 试验研究所确定的工艺流程结构合理，试验 指标可靠，可作为该现场生产改造的技术依据。 3结论 1 该矿石金属矿物主要为黄铁矿，含有少量的 白铁矿等。脉石矿物以方解石为主，含少量石英等。 该矿石含碳质较高，金载体矿物主要为黄铁矿、有机 碳、褐铁矿等；金矿物粒径粗细悬殊，以细粒为主，且 碳质含金量较高，这些因素会影响金的回收率。 2 四种工艺流程和试验指标对比结果表明，分 段精选流程、二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾 矿和一段粗选尾矿给二段球磨流程、粗选一段磨矿 中矿再磨再选流程获得的试验指标均优于常规浮选 工艺指标，综合分析选矿指标结合现场生产实际情 况，最终推荐二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾 矿和一段粗选尾矿给二段球磨流程作为现场生产改 造流程。 3 二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和 一段粗选尾矿给二段球磨流程最终获得金品位 5 8 ．8 9g ／t 、金回收率为8 6 ．7 0 ％的较好指标。 4 二段粗精矿返回一段球磨，一次精选尾矿和 一段粗选尾矿给二段球磨流程结构合理，试验指标 可靠，可作为该现场生产改造的技术依据。 参考文献 [ 1 ] 郭艳华，杨俊龙．甘肃某碳酸盐型难选金矿提高生产指标 试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 6 4 0 4 5 ． G U 0Y a n h u a ，Y A N GJ u n t o n g ．E x p e r i m e n t a lS t u d yo n t h e e m p r o v e m e n to fp r o d u c t i o n i n d e xo fac a r b o n a t e r e f r a c t o r yg o l dm i n ei nG a n s up r o v i n c e [ J ] ．N o n f e r r o u s M e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ，2 0 1 8 6 4 0 4 5 ． [ 2 ] 崔毅琦，王凯，孟奇，等．含砷难处理金矿提金工艺的研究 现状[ J ] ．矿冶，2 0 1 5 ，2 4 1 3 1 3 4 ． C U IY i q i ，W A N GK a i ，M E N Gq i ，e ta 1 ．R e s e a r c hs t a t u s i nt e c h n o l o g yo fe x t r a c t i n gg o l df r o mr e f r a c t o r yg o l do r e s c o n t a i n i n ga r s e n i c [ J ] ．M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，2 0 1 5 ，2 4 1 3 1 - 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