某难选金矿高效浮选工艺可行性研究.pdf

5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 6 ．0 1 0 某难选金矿高效浮选工艺可行性研究 李飞1 ’2 ，明平田1 ’2 1 ．青海省第六地质勘查院，青海格尔木8 1 6 0 0 0 ； 2 ．青海省金矿资源开发工程技术研究中心，青海都兰8 1 6 1 0 0 摘要某矿山矿石为微细粒蚀变岩型难选金矿。经过多年的建设、丁艺优化和技术改造，浮选回收率由生产初期7 0 ％ 提高至8 1 ．5 7 ％。近年来，选矿指标难以有质的提升。为了提高该矿山的选矿指标，采用工艺矿物学研究结合工艺流程考察， 总结分析选矿指标难以有效提升的主要原因是原矿金嵌布粒度微细、泥质矿物含量高，且旋流器底流金循环量大，造成微细 粒金难以单体解离、已解离的单体目的矿物表面受到污染而随着浮选尾矿流失。通过开展闪速浮选 优先浮选 分支浮选 高效浮选工艺可行性研究，有效解决了该矿山选矿厂矿石的过磨和欠磨问题，最终获得金精矿品位为3 8 ．8 4g ／t 、回收率为 8 6 ．8 3 ％的浮选指标。结合该矿山选矿厂现有工艺流程和设备特点．进行选矿厂工艺技改可行性研究，通过高效浮选工艺技 术改造，该选矿厂回收率可提高5 ．2 6 ％，年可新增产值8 8 0 余万元。 关键词难选金矿；高效浮选工艺；闪速浮选；优先浮选；分支浮选；精矿品位；回收率 中图分类号T D 9 5 3 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 6 一0 0 5 0 0 8 F e a s i b i l i t yS t u d yo fH i g hE f f i c i e n c yF l o t a t i o nP r o c e s sf o raR e f r a c t o r yG o I do r e l 。1F e i l ～，M 1 N GP i n g t i Q n l l 2 j ． Q j 卵g 盘i6 曲j 卵s f i ￡“f Po 厂G P o ￡o g y 以行dM i 卵P r n ZE z 户Z o ，- “f i o 挖，G P P r ，“ 甜Q i 卵g “j8 j6 0 0 0 ，C 矗i 押n ； 2 ．Q i 行g J f l 丑iE “ g i ，l P e r i ”gR e s g 口r c ，lC P ，I f P r 厂o rG o f dM i “ P r n fR P s o M r f PD P 钞P 2 0 夕研P 行￡， D “f 口卵Q i ”g 口i8 j 6 j 0 0 ，C ，z i 行口 A b s t r a c t T h eo r ei s a f i n e g r a i n e da l t e r e d r o c k t y p er e f r a c t o r yg o l dd e p o s i t ． A f t e ry e a r so f c o n s t r u c t i o n ，p r o c e s so p t i m i z a t i o na n dt e c h n o l o g i c a lr e f o r m a t i o n ，t h er e c o v e r yr a t eo ff l o t a t i o ni n c r e a s e d f r o m7 0 ％t o8 1 ．5 7 ％． I nr e c e n ty e a r s ，i ti sd i f f i c u l tt oi m p r o v et h eo r ed r e s s i n gi n d e x e sq u a l i t a t i v e l y ，a n d i n o r d e rt oi m p r o v et h eo r ed r e s s i n gi n d e x e so ft h i sm i n e ，u s i n gt h ep r o c e s sm i n e r a l o g yr e s e a r c hc o m b i n e dw i t h t h eb e n e f i c i a t i o np r o c e s si n v e s t i g a t i o n ，t h em a i nr e a s o n sw h yi t i sd i f f i c u l tt oi m p r o V eares u m m a r i z e da n d a n a l y s i z e dw h i c ha r ef i n ed i s s e m i n a t e do fg o l d ，h i g hc l a ym i n e r a lc o n t e n t ， a n dl a r g ea m o u n to fc i r c u l a t i o n v o l u m eo fh y d r o c y c l o n e su n d e r f l o w ， r e s u l t i n gi n t h ed i f f i c u l tf o rt h ef i n e g r a i n e dg o l dm o n o m e r st ob e d i s s o c i a t e d ，a n dt h es u r f a c eo ft h ed i s s o c i a t e dm o n o m e ri sc o n t a m i n a t e da n dl o s tw i t ht h ef l o t a t i o nt a i l i n g s ． T h r o u g ht h ef e a s i b i l i t ys t u d yo nt h eh i g h e f f i c i e n c yf l o t a t i o np r o c e s so ff l a s hf l o t a t i o n p r i o r i t yf l o t a t i o n b r a n c hf l o t a t i o n ，t h ep r o b l e m so fo v e r g r i n d i n ga n du n d e r g r i n d i n gw e r ee f f e c t i v e l ys o l v e d ．A n dt h e c 。n c e n t r a t eg r a d ew a sf i n a l l yi m p r o v e dt o3 8 ．8 4g ／t ，w h i l et h er e c o v e r yr a t ew a s8 6 ．8 3 ％．C o m b i n e dw i t h t h ee x i s t i n gt e c h n o l o g i c a lp r o c e s sa n de q u i p m e n tc h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o n c e n t r a t o rp l a n t ， t h ef e a s i b i l i t y s t u d yo nt e c h n i c a lr e f o r mo ft h ec o n c e n t r a t o rp l a n tw a sc a r r i e do u t ，a f t e rt h et e c h n i c a lr e f o r m ，t h er e c o v e r y r a t eo ft h ec o n c e n t r a t o rc a nb ei n c r e a s e db ya b o u t5 ．2 6 ％a n dt h ea n n u a lp r o f i ti n c r e a s e db ym o r et h a n8 ．8 m i l l i o ny u a n ． K e yw o r d s r e f r a c t o r yg o l do r e ；h i g he f f i c i e n c yf l o t a t i o nt e c h n o l o g y ； f l a s hf l o t a t i o n ； p r e f e r r e d f l o t a t i o n ；b r a n c hf l o t a t i o n ；c o n c e n t r a t eg r a d e ；r e c o v e r y 该矿山矿石金粒度以微细粒金为主，9 8 ％以上 金粒粒度小于4 0p m ，并且小于1 0p m 的难选金粒 占有率达3 8 ．7 7 ％之多，泥质矿物含量高达3 7 ％。 选厂采用常规磨浮工艺，流失到浮选尾矿中的金主 基金项目青海省重点研发与转化计划 项目编号20 1 9 一s F l3 9 收稿日期2 0 1 80 9 一0 6 修回日期2 0 19 一l o 一1 0 作者简介李飞 1 9 8 7 一 ，男，湖北荆门人，工程师，主要从事选矿及T 艺矿物学方面的研究工作。 万方数据 2 0 1 9 年第6 期李飞等某难选金矿高效浮选工艺可行性研究 5 1 要以微细粒包裹体存在脉石矿物中，其次是毒砂的 连生体和包裹体，说明该矿石选别工艺中存在欠磨 问题，目的矿物单体解离度不够[ 1 1 ；其次，通过对磨 矿分级沉砂主要载金矿物单体解离度的测定[ 2 ] ，结 果显示在两段旋流器底流中，一1 0 6 7 4 肚m 粒级， 毒砂、黄铁矿的单体解离度均大于7 0 ％，一7 4 “m 粒 级部分毒砂、黄铁矿的单体解离度均大于8 0 ％，这部 分已单体解离的目的矿物返回磨机再磨，在一定程 度上影响了磨机的处理能力和造成该部分矿物的过 磨，从而影响目的矿物的回收率和精矿品位l 引，特别 是该矿石含泥质矿物较高，这种不利因素会更加突 出，浮选尾矿中可发现已单体解离的金和方锑金矿， 验证矿石过磨现象的存在。 近年来，金矿浮选流程呈多样化发展，国内浮选 工艺主要有常规浮选、闪速浮选、阶段磨浮、泥砂分 选、优选富集、分支串流和异步混合浮选等流程，为 提高金矿的选矿指标发挥了重要作用[ 4 ] 。鉴于选矿 厂选别中矿石存在过磨和欠磨问题，通过高效浮选 工艺研究，在一段旋流器底流增加闪速浮选工艺，并 对一段旋流器溢流再磨，开展优先浮选和分支浮选 一7 工艺研究，浮选指标有了突破性的提升，精矿品位由 2 8 ．6 4g ／t 提高到3 8 ．8 4g ／t ，回收率由8 1 ．5 7 ％提高 到8 6 ．8 3 ％。 1 闪速浮选试验研究 闪速浮选具有浮选浓度高 6 0 ％～6 5 ％ 、粗粒 度 一7 4 肚m 含量为1 0 ％～2 0 ％ 以及浮选速度快 浮选时间为1 ．5 ～2 ．Om i n 、药剂用量少 常规浮选 药剂用量的l o ％ 、精矿品位高等特点，主要用于回 收磨矿分级回路中高比重、单体解离／连生体矿物， 该部分矿物矿泥含量少，有利于已单体解离目的矿 物的快速回收∞- 8 ] 。同时，还可降低磨矿分级循环负 荷，节约能耗，体现选矿“早收快收”的基本原则。 利用试验用闪速浮选机、水力旋流器试验平台 及球磨机模拟选矿厂磨矿分级工艺流程 两段两闭 路磨矿分级、一次粗选两次精选两次扫选浮选流 程 ，开展一段旋流器底流闪速浮选试验研究，预先 将磨矿分级回路中部分已单体解离的目的矿物分选 出，以达到提高浮选指标的目的。工艺流程见图1 ， 选矿指标见表1 。 尾矿 图1闪速浮选工艺流程图 F i g ．1 F l a s hf l o t a t i o np r o c e s sf l o wc h a r t 万方数据 5 2 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第6 期 由表l 试验结果，在一段旋流器底流增加闪速 浮选工艺，二段溢流品位降低到1 ．4 7g ／t ，常规浮选 精矿品位1 6 ．8 5g ／t ，但综合精矿品位1 9 ．7 9g ／t ，达 不到工艺优化目的。故对二段旋流器溢流产品进行 优化试验研究，进一步提高综合回收率和精矿品位。 2 优先浮选试验研究 该矿为单一金矿，金及载金矿物的嵌布粒度不 均匀，在常规浮选前增加优先浮选工艺，将一部分易 浮目的矿物优先选别出，提高浮选回收率[ 9 ] 。 2 ．1 不同细度下的优选试验 对二段旋流器溢流进行再磨后，进行不同细度 下的优选试验。试验流程见图2 ，试验结果见表2 。 表2 T a b l e2 原矿 3 丁基铵黑药 硫酸铜。 万方数据 2 0 1 9 年第6 期李飞等某难选金矿高效浮选工艺可行性研究 5 3 综合分析，适宜的优选工艺参数见表6 。 表4四因素三水平试验设计 T a b l e4 O r t h o g o n a le x p e r i m e n td e s i g n o ff o u rf a c t o r st h r e el e v e l s 试验 品位／ g t 1 选别指标 编号二段旋溢精矿尾矿产率／％回收率／％金富集比 表7 T a b l e7 表6 T a b l e6P r o c e s s 优选工艺参数 p a r a m e t e r sf o rp r e f e r r e df l o t a t i o n 2 ．4 优选分批刮泡试验 在表5 工艺参数条件下，进行优选分批刮泡，试 验流程如图3 ，试验结果如表7 。 原矿 精矿l 精矿2 精矿3 精矿4 7 4 ．5 3 戊基黄药9 0 图3优选时间试验工艺流程图 F i g ．3 P r o c e s sf l o wc h a r to fp r e f e r r e df l o t a t i o nt i m e 优选时间试验结果 T e s tr e s u l t so fp r e f e r r e df l o t a t i o nt i m e 由表7 可见，随着浮选时间的延长，优选精矿品 位逐步降低。当优选时间为2m i n 时，金精矿品位 2 2 ．6 5g ／t ，金富集比1 5 ．4 1 ，金回收率为4 6 ．9 9 ％；当 优选时间为3m i n 时，累计精矿品位1 9 ．6 4g ／t ，金富 集比1 3 ．3 6 ，金回收率为5 2 ．1 2 ％；当优选时间为 5m i n 时，累计精矿品位1 7 ．2 5g ／t ，金富集比1 1 ．7 3 ， 金回收率为5 5 ．8 5 ％，当优选时间为7m i n 时，累计 精矿品位1 6 ．O Og ／t ，金富集比1 0 ．8 8 ，金回收率为 5 6 ．8 2 ％，金回收率提高不明显，因此确定优选浮选 时间为5m i n 。 2 ．5 二段旋流器溢流优选试验小结 在一段旋流器底流增加闪速浮选，二段旋流器 溢流进行优选 浮选时间5m i n ，浮选指标见表8 。 表8一段旋流器闪速浮选、二段旋流器溢流优选试验结果 T a b l e8T e s tr e s u l t so ff l a s hf l o t a t i o no ff i r s th y d r o c y c l o n eu n d er f l o wa n d p r e f e r r e df l o t a t i o no fs e c o n dh y d r o c y c l o n eo v e r f l o w 作业名称丽等丽絮黑嚣翟 优先浮选二段旋溢 1 ．4 717 ．2 5O ．6 7 产率／％ 回收率／％富集比 1 ．4 2 4 ．8 3 1 5 ．8 4 5 6 ．6 2 1 1 ．15 1 1 ．7 3 累积原矿 2 ．4 52 0 ．3 7O ．6 7 9 ．0 47 5 ．1 28 ．3 1 万方数据 5 4 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第6 期 由表8 可知，一段旋流器闪速浮选 二段旋流 器溢流优选富集，累计精矿品位为2 0 ．3 7g ／t ，优选 富集尾矿品位为o ．6 7g ／t ，累计精矿产率为9 ．0 4 ％， 累计回收率为7 5 ．1 2 ％。 3 分支浮选试验研究 分支浮选利用入选矿浆流分支，将其中一支的 富集产物给人另一支的浮选作业，借以提高后一支 优洗尾矿 型型 3 的人选品位，同时，因前一支富集产物中含有部分选 矿药剂，且精矿泡沫对后一支目的矿物有一定的“负 载”作用，从而达到提高选矿指标的目的[ 10 I 。优选尾 矿品位o ．6 7g ／t ，为保证精矿品位，对其开展常规浮 选 一次粗选两次精选两次扫选 与分支浮选方案对 比试验研究，常规浮选工艺流程见图4 ，分支浮选方 案一、方案二、方案三工艺流程分别见图5 ～7 试验 结果见表9 。 3 | | 硫酸铜5 0 3 l I | l | 硫酸铜5 0 3 I I l I 1 l4 油1 5 扫I 选I 尸2 号青l ⋯ 1 I | } 硫酸铜5 0 3 I 丁基铵黑药6 0 ，戊基黄药7 0 2 I I I 1 1 4 油1 5精l 选l 扫I 选I 3 尸产L ] L 1 | | 1 1 8 油7 ．5f广一 型 4 图5 优选尾矿分支浮选 方案一 闭路流程图 F i g ．5 T h ec l o s e d c i r c u i tf l o wc h a r t 。ft h eB r a n c hf l o t a t i o n t h ef i r s to p t i o n o f t a i l i n g sw i t hp r e f e r r e df I o t a t i o n 精矿 鼍 万方数据 2 0 1 9 年第6 期李飞等某难选金矿高效浮选工艺可行性研究 5 5 表9 原矿 尾矿 图6 优选尾矿分支浮选 方案二 闭路流程图 F i g ．6T h ec l o s e d c i r c u i tf l o wc h a r to ft h eB r a n c hf l o t a t i o n t h es e c o n do p t i o n o ft a i l i n g sw i t hp r e f e r r e df l o t a t i o n 原矿 图7 优选尾矿分支浮选 方案三 闭路流程图 F i g ．7 T h ec l o s e d c i r c u i tf l o wc h a r to ft h eB r a n c hf l o t a t i o n T h et h i r do p t i o n o ft a i l i n g sw i t hp r e f e r r e df l o t a t i o n 优选尾矿常规浮选与分支浮选试验结果 T a b I e9T e s tr e s u l t so fc o n v e n t i o n a lf l o t a t i o na n db r a n c hf l o t a t i o no ft a i l i n g sw i t hp r e f e r r e df l o t a t i o n 试验名称 品位／ g t 一1 作业选别指标 优选尾矿精矿尾矿产率／％回收率／％金富集比 由表9 可知，优选尾矿采用分支浮选方案一，将B 系列粗精矿返回至A 系列作为A 系列粗选原矿， 万方数据 5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第6 期 获得的精矿品位8 ．7 5g ／t ，作业回收率6 0 ．1 3 ％，金 富集比和作业回收率分别较常规浮选高3 ．5 0 ％ 和4 ．4 5 ％。 4 精选试验研究 优选尾矿采用分支浮选，精矿品位及回收率均 底流大于o ．5m m 矿石婴 有所提高，但综合精矿品位仍达不到要求，故对闪选 精矿、优选精矿及分支浮选精矿开展精选试验研究。 参照分支浮选工艺技术原理，将分支浮选精矿返回 至优选，作为优选原矿，提高优选人选品位；将优选 精矿与闪速浮选精矿混合后进行精选。试验流程见 图8 ，闭路试验结果见表1 0 。 一段1 分级一7 4 斗m 含量占2 1 ．8 9 ％ 一7 4p m 含量占5 8 ．0 3 ％ 厂三1 分级 精矿 塾墼 2 1 l | l l ’油3 0 粗I 选 1 I I 1 1 ’油7 ．5 塾型 4 尾矿 3 I 碳酸钠5 0 0 3 k 硫酸铜5 0 3 | 丁基铵黑药6 0 ．戊基黄药7 0 2 l l l 。油3 0 粗I 选 5 1 I l l k ⋯油7 ．5f 尸8 5 产 趔 4 图8闭路试验流程图 F i g ．8F 1 0 wc h a r tf o rc l o s e d c i r c u i tt e s t 万方数据 2 0 1 9 年第6 期李飞等某难选金矿高效浮选工艺可行性研究 5 7 表l o闭路实验结果对比表 T a b l e1O C 。m p a r i s o nt a b l e 。f c l o s e d c i r c u i te x p e r i m e n tr e s u l t s ／％ 由表1 0 可知，采用高效浮选新工艺 一段旋底 闪选 二段溢流优选 优选尾矿分支浮选 二次精 选 获得精矿品位3 8 ．8 4g ／t ，回收率8 6 ．8 3 ％，较 2 0 1 8 年该选矿厂回收率高5 ．2 6 ％，富集比高3 ．6 3 。 5 经济效益分析 根据高效浮选新工艺研究结果，预计该工艺产 业化应用于选厂生产后的年经济效益情况见表1 1 。 表1 1高效浮选工艺经济效益情况表 T a b l e1 1T a b l eo fe c o n o m i cb e n e f i t sa f t e rt e c h n i c a lt r a n s f o r m a t i o no fe f f i c i e n tf l o t a t i o np r o c e s s 对该矿山选矿厂进行高效浮选工艺技术改造， 初期投资费用约6 8 8 ．7 9 万元，每年新增药剂及能耗 生产成本约1 8 3 ．7 0 万元。高效浮选工艺产业化应 用后，年可多回收黄金4 28 9 5 ．3g ，年企业新增产值 8 8 0 ．2 1 万元，新增利润6 9 6 ．5 1 万元。 6结论 1 基于微细粒难选金矿矿石性质和选矿厂工艺 存在的问题，进行了闪速浮选 优先浮选 分支浮 选高效浮选工艺研究，体现浮选“早收快收”原则，突 破常规浮选技术瓶颈，精矿品位由2 8 ．6 4g ／t 提高到 3 8 ．8 4g ／t ，回收率由8 1 ．5 7 ％提高到8 6 ．8 3 ％，浮选 指标提高明显。 2 高效浮选工艺技改可行性研究充分利用该选 矿厂现有工艺流程及设备，技改方案简单可行，投资 低，利润高，回收期短。项目总投资约6 8 8 ．7 9 万元， 年新增利润6 9 6 ．5 l 万元，运行1 年即可回收项目投 资费用。 参考文献 [ 1 ] 王广伟，杨德明，任琪，等．青海某金矿浮选尾矿工艺矿 物学研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 8 2 1 0 1 - 1 0 4 ． [ 2 ] 张予钊．有用矿物单体解离度测定及应用[ J ] ．地质实验 室，1 9 9 6 6 3 7 7 3 7 9 ． [ 3 ] 孙波．攀枝花密地选矿厂选别流程优化设想[ J ] ．现代矿 业，2 0 0 3 ，1 9 3 2 4 2 8 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