尼尔森重选在两段磨矿中的配置研究及实践.pdf

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2 0 1 7 年第2 期有色金属 选矿部分 6 7 d o i 1 0 .3 9 6 9 /j .i s s n .1 6 7 1 - 9 4 9 2 .2 0 1 7 .0 2 .0 1 5 尼尔森重选在两段磨矿中的配置研究及实践 杨思军 陕西凤县四方金矿有限责任公司,陕西凤县7 2 1 7 0 6 摘要介绍了四方金矿的矿石性质、尼尔森选矿机在四方金矿的应用情况。针对原重选工艺流程中存在的金重选回 收率低、浓密金品位波动幅度大、一段球磨机负荷大等问题进行了分析。进行了重选工艺流程试验,对试验结果进行了分析 与讨论,确定了最优重选工艺流程,并用于生产实践。应用后,金重选回收率提高至4 7 %,处理矿量提高1 3 1t /d ,平均尾渣和 尾液金品位分别降低了0 .0 0 6g /t 和0 .0 0 2g , /m 3 ,选冶回收率提高了0 .8 4 %,减少了氰化钠消耗和电解开机塔数,节省了材料 消耗,降低了浓密机底流金品位及其波动幅度,优化了生产工艺。每年综合经济效益9 7 5 万元。 关键词重选;尼尔森;离心选矿;金矿;回收率;改造 中图分类号T D 9 2 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 2 - 0 0 6 7 - 0 5 R e s e a r c ha n dP r a c t i c eo nt h eC o n f i g u r a t i o no fK n e l s o nG r a v i t yS e p a r a t i o n i nt h eT w oS t a g eG r i n d i n g Y A N GS 咖n S h a n x iF e n g x i a nS i f a n gG o l dM i n i n gC o .,L t d .,F e n g x i a nS h a n x i7 2 17 0 6 ,C h i n a A b s t r a c t T h eo r ep r o p e r t i e sa n dt h ea p p l i c a t i o no fK n e l s o nc o n c e n t r a t o ri nS i f a n gG o l dm i n ea r ei n t r o d u c e d . T h eg o l dr e c o v e r yi sl o wi nt h eo r i g i n a lg r a v i t ys e p a r a t i o np r o c e s s ,t h eg o l dg r a d eo ft h i c k e n e r 色u n d e r f l o wh a sl a r g e f l u c t u a t i o nr a n g e ,t h ef i r s ts t a g eb a l lm i l lh a sal a r g el o a da n do t h e ri s s u e sa r ea n a l y z e d .T h eg r a v i t ys e p a r a t i o nt e s t s a r ec a r r i e do u t ,a n dt h et e s tr e s u l t sa r ea n a l y z e da n dd i s c u s s e d .T h eo p t i m a ls e p a r a t i o nf l o w h e e ti sd e t e r m i n e da n d a p p l i e di np r o d u c t i o np r a c t i c e .A f t e ra p p l i c a t i o n ,t h eg r a v i t ys e p a r a t i o no fg o l dr e c o v e r yr a t eh a si n c r e a s e dt o4 7 %, o r ep r o c e s s i n gc a p a c i t yh a sb e e ni m p r o v eb y1 31t /d ,a n da v e r a g et a i l i n g sa n dt a i l i n gs o l u t i o no fg o l dg r a d eh a v e r e s p e c t i v e l yb e e nr e d u c e db y0 .0 0 6g /ta n d0 .0 0 2g /m 3 ,a n dm i n e r a lp r o c e s s i n ga n ds m e l t i n gr e c o v e r y r a t eh a s b e e ni n c r e a s e db y0 .8 4 %,w i t ht h ec o n s u m p t i o no fs o d i u mc y a n i d ea n de l e c t r o l y t i cb o o tt o w e rn u m b e rr e d u c e d , m a t e r i a lc o n s u m p t i o ns a v e d ,t h eg o l dg r a d eo ft h i c k e n e r7 Su n d e r f l o wa n df l u c t u a t i o nr a n g ed e c l i n e da n dt h e p r o d u c t i o np r o c e s so p t i m i z e d .C o m p r e h e n s i v ee c o n o m i cb e n e f i t sa r e9 .7 5m i l l i o ny u a nay e a r . K e yw o r d s g r a v i t ys e p a r a t i o n ;k n e l s o n ;c e n t r i f u g a ls e p a r a t i o n ;g o l dm i n e ;r e c o v e r yr a t e ;t r a n s f o r m a t i o n 陕西凤县四方金矿有限责任公司 下称“四方金 矿” 是集采、选、冶为一体的黄金生产企业,生产产 品为合质金,现有两个选矿厂,其中,一选厂处理矿 量为27 0 0t /d ,破碎流程为两段一闭路,最终破碎产 品粒度为0 1 5n l n l ;磨矿系统分为I 、Ⅱ两个系列, 均为两段两闭路流程,I 系列处理矿量为20 0 0 ~2 2 0 0t /d ,主要设备有M Q G 3 2 3 6 格子型球磨机、硝0 0 a mx4 旋流器组、M Q Y 2 7 3 6 溢流型球磨机、∞5 0 m l nx6 旋流器组;磨矿合格矿浆进人浓密机,经浓缩 后进入浸吸系统,浸吸系统采用的是富氧浸出碳浆 提金工艺。 受气温变化、原矿品位波动等因素影响,选矿厂 收稿日期2 0 1 6 - 0 2 - 2 3修回日期2 0 1 7 - 0 1 - 1 7 作者简介杨思军 1 9 8 5 一 ,男,山东聊城人,工程师。 生产指标较难控制。为了改变生产现状,2 0 1 4 年8 月,一选厂在I 系列磨矿流程中,加装了一台K C Q S 4 8 M S 尼尔森选矿机⋯,用来优化生产工艺,应用 后,提高了处理矿量和选冶回收率,降低了选矿成 本,但金重选回收率偏低,维持在3 3 %左右,没有达 到预期目的,为了提高金重选回收率,一选厂进行了 一系列的生产试验,确定了最优重选工艺流程,并用 于生产实践,取得了满意的效果和良好的经济效益。 1 矿石性质 四方金矿的矿石工艺类型主要为石英脉型及蚀 变岩型金矿石,原矿金品位为3 .6g /t ,金矿物在矿石 万方数据 6 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 期 中主要以自然金形式存在,少数以银金矿形式存在。 自然金主要以裂隙金、粒间金的形式赋存于石英脉 及蚀变千枚岩中,仅有少量包裹金。金的载体矿物 主要为石英,次为磁黄铁矿、黄铁矿等。金矿物嵌布 粒度分析结果见表1L 2 j 。 表1金矿物嵌布粒度分析结果 T a b l e1 A n a l y s i sr e s u l t so fd i s s e m i n a t i o ns i z eo fg o l d m i n e r a l 由表1 可以看出,矿石中粗、中粒金所占比例较 大,粗、中粒金大部分可以用重选形式回收,其余与 细粒金进入下一工艺环节。 2 原重选工艺流程应用情况 2 .1 应用情况 目前国内应用尼尔森选矿机的磨矿流程以一段 闭路磨矿居多,主要分为重选作业在分级之前和在 分级之后,具有代表性应用的企业为河南金源黄金 矿业有限责任公司、新疆托里县金福黄金矿业有限 公司、内蒙古金陶股份有限公司、吉林桦甸鑫源黄金 矿业有限公司等旧⋯。尼尔森选矿机在两段两闭路 磨矿中应用的例子很少,由于安装时没有参考实例, 且可安装位置较多,不知安装在何处可取得最佳回 收效果,最终根据选矿厂小型尼尔森选矿机重选实 验结果‘7 | ,采纳厂家建议,将尼尔森选矿机安装在一 段磨机排矿,其重选工艺流程见图1 。 摇床中矿号尾矿分多次逐步加入一段磨矿 图1 原重选工艺流程 F i g .1 T h eo r i g i n a ls e p a r a t i o np r o c e s s 经过一年的生产运行,尼尔森选矿机重选平均 回收率在3 3 %左右,月平均处理矿量增加20 0 0t 左 右,浓密机底流金品位对原矿金品位的降低幅度由 原来的9 %左右,提高至4 0 %左右,尾渣金品位由 0 .1 2 1g /t ,降低至0 .1 1 5g /t ,月节省氰化钠消耗1 .2 t ,月减少电解开机8 塔,扣除设备维护、消耗费用和 固定投资后,每年产生的综合效益约为3 5 0 万元。 2 .2 存在问题 1 金重选回收率偏低。 尼尔森选矿机应用后,取得了良好的效益,但金 重选回收率仅为3 3 %左右,较其它同类矿山5 0 %左 右,还有较大的差距。 2 原矿金品位升高时,双尾指标较难控制。 自2 0 1 5 年8 月份以来,井下供矿金品位提升, 原矿月累计金品位由往年同期的0 .9 2 2g /t 提高至 1 .1 8 1g /t ,增幅高达2 8 .0 9 %,导致浓密机底流金品 位上升,双尾偏高,指标控制难度加大,为了控制双 尾指标,选矿厂不得不适当降低处理矿量。 3 浓密机底流金品位高于原矿的现象时有发 生,且波动幅度大,不利于浸吸系统的指标控制和稳 定生产。 生产中,经常出现浓密机底流金品位远高于原 矿的现象,最高时可达原矿的5 倍之多,经分析认 为,处理矿量偏小,以及开停磨机时,会导致二段磨 机出现空砸现象,这时,积压在二段磨机中的粗粒单 体金就会进入浓密机,导致浓密机底流金品位高于 原矿金品位,出现波动幅度较大的现象。当粗粒单 体金进入浸吸系统时,因所需浸出时间较长,工艺流 程不能满足,进而影响双尾指标。浓密机底流金品 位波动幅度过大,也不利于浸吸系统的稳定生产。 4 一段磨机负荷较大,磨矿处理量提升幅度 有限。 由于尼尔森选矿机用水量较大,使得进入一段 旋流器的矿浆浓度变小,这样虽有利于一段旋流器 的分级,却导致沉砂量增多,影响了一段磨机的处理 矿量。在生产中,虽然采取了引流措施,将一段旋流 器部分沉砂引流至二段磨机,以达到减轻负荷的目 的,但进入二段磨机的粗砂过多时,对整体磨矿细度 影响较大。 因此,寻找一种能提高尼尔森选矿机金重选回 收率的重选工艺流程势在必行。 3 重选工艺流程试验 3 .1 试验方案 万方数据 2 0 1 7 年第2 期杨思军尼尔森重选在两段磨矿中的配置研究及实践 6 9 磨矿工艺流程可重选回收位置分布见图2 , 粉矿仓 进 图2 磨矿流程可重选回收位置分布 F i g .2 T h eg r i n d i n gp r o c e s sc a nb eg r a v i t y r e c o v e r yp o s i t i o nd i s t r i b u t i o n 由图2 可知,两段两闭路磨矿工艺流程中可用 尼尔森选矿机进行重选回收的位置有7 处。用尼尔 森选矿机回收Ⅳ处矿浆中的单体金,既可以回收 硝o om l T l 旋流器溢流中的单体金,也可以回收 M Q Y 2 7 3 6 磨机排矿中的单体金,且M Q G 3 2 3 6 磨机 排矿中的单体金,经筋0 0m m 旋流器离心分级后, 主要金属量都富集在沉砂中,因此,试验中没有进行 Ⅲ处的重选回收试验;尼尔森选矿机作业时,流态化 用水量很大,如果处理旋流器底流物料,会严重影响 磨矿浓度,从而影响磨矿效果和重选给矿,从磨矿系 统的水平衡角度考虑,放弃Ⅱ和Ⅵ处矿浆的重选回 收试验1 。 原重选工艺流程中,尼尔森选矿机回收I 处矿 浆中的单体金,已有生产数据,不必进行试验,其工 作条件为重选处理矿量21 6 3t /d ,矿浆浓度为 7 6 .3 8 %,进入尼尔森选矿机分选时要加水调浆至 6 0 %左右,磨矿细度一7 4 斗m 占3 0 .5 2 %。 通过管路变更,用现有的K C - Q S 4 8 M S 尼尔森选 矿机分别收集Ⅳ、V 和Ⅶ处矿浆中的单体金,进行了 三次重选工艺流程试验,每次运行一个月。 试验一中,尼尔森选矿机回收Ⅳ处矿浆中的单 体金,试验条件为硝0 0m m 旋流器溢流矿量22 9 4 t /d ,磨矿细度一7 4 m 占5 3 .9 7 %,M Q Y 2 7 3 6 磨机排 矿矿量47 5 2t /d ,磨矿细度一7 4I .z m 占4 0 .2 7 %。两 处矿浆混合后,重选处理矿量72 4 9t /d ,矿浆浓度为 6 3 .8 5 %,磨矿细度一7 4 斗m 占4 4 .6 1 %。 试验二中,尼尔森选矿机回收V 处矿浆中的单 体金,试验条件为重选处理矿量21 7 6t /d ,矿浆浓 度为3 9 .3 4 %,磨矿细度一7 4 灿m 占7 7 .5 9 %。 试验三中,尼尔森选矿机回收Ⅶ处矿浆中的单 体金,试验条件为重选处理矿量48 0 6t /d ,矿浆浓 度为6 9 .1 9 %,进入尼尔森选矿机分选时要加水调浆 至6 0 %左右,磨矿细度一7 4t x m 占7 7 .5 9 %。 3 .2 试验结果分析与讨论 尼尔森选矿机重选生产指标统计见表2 。 表2重选工艺流程试验数据 T a b l e2T e s t d a t ao fg r a v i t yb e n e f i c i a t i o np r o c e s s ⋯. 处理矿量/原矿金品位/浓密机底流金品位/浓密较原矿金品位重选砂量/重选砂金品位/金重选回收率/ ⋯。 t d ‘1 g t 。1 g t 一 降幅/% k g d 。1 g t “ % 原重选流程 2 1 6 31 .1 7 50 .7 3 13 7 .7 96 8 21 2 1 6 .3 53 2 .6 4 试验一 2 2 9 41 .1 8 30 .5 6 95 1 .9 07 7 31 6 6 9 .3 64 7 .,5 5 试验二2 1 7 61 .1 9 50 .7 8 13 4 .6 45 7 11 1 6 8 .0 9 2 5 .6 5 试验三2 2 2 51 .2 1 70 .6 6 74 5 .1 96 1 71 7 2 3 .0 03 9 .2 6 由表2 可知 1 试验一金重选回收率最高,约为4 7 .5 5 %,其 次为试验三,金重选回收率为3 9 .5 6 %,试验二金重 选回收率最低,仅为2 5 .6 5 %。 2 试验一、三中,金重选回收率较高,试验二中, 金重选回收率低的原因,经分析认为原重选工艺流 程中,磨矿细度过低,单体金在矿石中没有被充分解 离,无法被尼尔森选矿机重选回收;试验一、三中,矿 浆经过二段磨矿后,磨矿细度得到提高,单体金从矿 石中充分解离,被尼尔森选矿机重选回收,同时,在 磨矿回路中,金主要富集于球磨机排矿和旋流器沉 砂中一』,二段旋流器对矿浆进行离心分级时引,对 金有富集作用,从而使大部分金属富集在沉砂中,经 二段磨矿进一步磨矿后,被尼尔森选矿机重选回收, 旋流器对金的富集作用,提高了尼尔森选矿机的金 重选回收率;试验二中,矿浆磨矿细度过高,部分单 体金被磨细,超出了尼尔森选矿机的回收粒度范围, 尼尔森选矿机无法充分回收,从而导致回收率偏低。 3 浓密较原矿金晶位降低幅度大于金重选回收 率,是因为在磨矿作业过程中,部分单体金在磨矿系 万方数据 7 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第2 期 统积压所致,主要分布在磨机衬板缝隙和各排矿溜 槽中,磨机衬板内积压的单体金可以在更换磨机衬 板时进行清理,各溜槽处的单体金可以在每月检修 时进行清理,统一用摇床进行重选回收。 4 磨矿重选流程还有一种配置方式,用尼尔森 选矿机回收一、二段磨机的排矿,尼尔森选矿机尾矿 经一段旋流器分级,一段旋流器沉砂进入一段磨机 再磨,溢流进入二段旋流器再次分级,二段旋流器沉 砂进入二段磨机再磨,溢流进入浓密机,经浓缩后进 人下一步作业。这种配置方法的优点是能同时回 收一、二段磨矿中的单体金,解决了磨矿回路中单体 金积压的问题,回收率高。陕西汉阴县鹿鸣金矿,就 是采用这种配置方式,不同之处是鹿鸣金矿一段分 级设备采用的是螺旋分级机。缺点是渣浆泵、分级 设备、重选设备和一段磨机负荷大。由于一、二段排 矿均进入一段分级,分级负荷增加近一倍,沉砂量也 会增多,导致一段磨机负荷上升,影响一段磨矿处理 量的提高。生产时,可利用一段旋流器与二段磨机 入口的高度差,将一段旋流器部分沉砂引流至二段 磨机;如果一段分级采用螺旋分级机,可通过降低溢 流堰和提高分级浓度等措施,降低分级机返砂量,减 轻一段磨机负荷。由于采取此种措施,矿量循环过 大,超出了选矿厂现有设备的最大负荷,没有进行此 项试验。 4 生产实践 4 .1 重选工艺流程改造 采用金重选回收率最高的试验一重选工艺流 程,用尼尔森选矿机回收一段旋流器溢流和二段磨 机排矿中的单体金。一段M Q G 3 2 3 6 型磨机排矿经 / 5 0 0m m 旋流器分级后,沉砂返回M Q G 3 2 3 6 型磨机 再磨,溢流进入现有渣浆泵箱,同二段磨机排矿一起 由渣浆泵扬送至缝隙为3m m 的直线振动筛,筛上物 料返回M Q G 3 2 3 6 磨机再磨,筛下物料进入尼尔森选 矿机进行重选u 1 | ,重选精矿排人精矿储存箱,储满 后用摇床进行精选,尾矿由渣浆泵打入现有的①3 5 0 m m 旋流器再次分级,沉砂进入M Q Y 2 7 3 6 磨机再磨, 溢流进入浓密机,经浓缩后进入浸出吸附作业。改 造后的重选工艺流程见图3 。 粉矿仓 图3改造后重选工艺流程 F i g .3G r a v i t yd r e s s i n gp r o c e s sa f t e rr e f o r m a t i o n 4 .2 生产中遇到的问题 1 由数质量流程可算出,改造后,重选处理干矿 量由原来的56 0 0t /d 左右,提高至69 5 0t /d 左右, 由于购买尼尔森选矿机和配套设备时,设备负荷留 有富余,因此,尼尔森选矿机和渣浆泵均能满足生产 的要求,但由于负荷增大,渣浆泵将尼尔森选矿机重 选尾矿打入①3 5 0m m 旋流器的过程中,渣浆泵易出 现传动三角带打滑的现象,导致矿浆抽送不及,大粒 度重砂在泵箱底部沉积,更加重了泵的负荷,最后挣 断三角带。为了解决皮带打滑的现象,将渣浆泵的 传动方式改为联轴器传动,解决了三角带打滑和矿 浆抽送不及的现象。 2 由于硝0 0m m 旋流器溢流和M Q Y 2 7 3 6 磨机 排矿磨矿细度均小于3m m ,直线振动筛起到的筛分 作用很小,使用目的就是防止木屑、草屑等废料,以 及硝0 0m m 旋流器“跑粗”的大颗粒物料进入尼尔 森选矿机,影响设备的正常运行,为此,在振动筛左 右边分别安装一台1k W 的偏心振动电机,取代原 1 5k W 振动电机,每年可节省电量1 0 万度,经济效 益6 万元。 4 .3 改造效果分析 改造成功后,近6 个月生产指标平均值与改造 前对比见表3 。 表3改造前后生产指标对比 T a b l e3 C o m p a r i s o no fp r o d u c t i o ni n d e x e sb e f o r ea n da f t e rt r a n s f o r m a t i o n 。。 处理矿量/原矿金品位/浓密机底流金品位/尾渣金品位/尾液金品位/月电解塔数/金重选 选冶回收率/氰化钠用量/ 4 g g g g 坐 鲨回蝗室£丝丝 g 改造前 2 1 6 31 .1 7 50 .7 3 10 .1 1 50 .0 2 53 33 2 .6 48 5 .7 22 2 6 改造后 2 2 9 41 .1 8 30 .5 6 90 .1 0 9 0 .0 2 32 7 4 7 .5 58 6 .5 62 1 2 万方数据 2 0 1 7 年第2 期杨思军尼尔森重选在两段磨矿中的配置研究及实践 - 7 1 改造效果分析 1 提高了金重选回收率。 金重选回收率由原来的3 2 .6 4 %提高至 4 7 .5 5 %,提前将重砂金从磨矿系统回收,避免了单 体金在球磨机和分级设备之间形成死循环H2 | ,符合 “能收早收”的选矿原则。 2 减轻了一段磨机负荷,提高了处理矿量。 尼尔森选矿机加在二段磨矿,解决了一段磨机负荷 过大的问题,使一段磨机的处理矿量由原来的最高9 0 t /h ,可提至1 0 3t /h ,为日后提高处理矿量打下了基础。 改造后,日均处理矿量增加1 3 It /d ,每年可多处 理矿量4 .5 万t ,多产黄金4 6 蝇,金价按2 8 0Y r /g 计,可增加产值12 8 8 万元,扣除矿石采、选成本5 4 0 万元,经济效益7 4 8 万元。 3 降低了双尾指标,提高了选冶回收率。 尾渣和尾液金品位分别降低了0 .0 0 6g /t 和 0 .0 0 2g /m 3 ,选冶回收率提高了0 .8 4 %,每年可减少 尾渣和尾液金属流失6 .6 3k g ,经济效益1 8 5 万元。 4 进一步减少了氰化钠消耗和电解开机塔数。 氰化钠消耗降低1 4g /t ,每月减少电解开机6 塔,节省了电费、盐酸和火碱消耗等,每年可节省费 用3 6 万元。 5 降低了人浸浓密金品位和波动幅度,减轻了 浸吸系统的压力,稳定了浸吸系统的生产条件。 从试验数据可以看出,将尼尔森选矿机安装在 二段磨矿回路,能充分回收单体金,使浓密较原矿金 品位降低幅度由3 7 .7 9 %提高至5 1 .9 0 %,实际生产 中,也杜绝了浓密金品位高于原矿金品位的现象,从 而减轻了浸吸系统的压力,优化双尾指标。 为了分析改造前、后的浓密金品位稳定性,分别 随机抽取了2 0 天的数据,进行稳定性统计,根据标 厅i 一 准偏差公式口 /∑ 戈i 一肛 2 V ‘。i 1 式中o r 为标准偏差;n 为样本个数;戈;为样本 值;/.t 为平均值。经计算,o r 改造前 0 .3 3 7g /t ,盯改造后 0 .0 6 9g /t 。 由计算数据可以看出,改造后,浓密金品位的波动 幅度明显减小,为浸吸系统创造了稳定的生产环境,避 免了浓密金品位忽高忽低,对浸吸系统的冲击,有利于 生产的稳定和双尾指标控制,提高了选冶回收率。 6 改造直线筛振动电机,每年节省电费6 万元。 7 每年综合经济效益9 7 5 万元。 5结语 1 生产实践证明,四方金矿重选工艺流程改造 是成功的,该流程对矿石中解离的单体金回收较彻 底,金重选回收率高,取得了良好的经济效益。尼尔 森选矿机在四方金矿两段两闭路磨矿中的试验和应 用经验,为同类矿山企业技术改造提供了借鉴经验。 2 重选工艺流程配置形式多种多样,每一种流 程配置都有其优缺点,应根据矿石性质、磨矿细度、 重选设备、生产实际等因素进行综合考虑,确定合适 的工艺流程,尽可能的提高重选回收率,实现早收、 多收的选矿原则。 3 尼尔森选矿机是一种高效的离心选矿设备,具 有精矿产率小、金品位高、回收率高等优点,用该机回 收磨矿回路中解离的单体金后,可降低浓密机底流金 品位及其波动幅度,减轻后续作业的压力,提高处理 矿量。此外,还可提高金选冶回收率,降低氰化钠用 量,减少电解开机塔数,减少金属积压等,可以为企业 带来可观的经济效益,值得推广和应用。 参考文献 [ 1 ] 刘惠中.重选设备在我国金属矿选矿中的应用进展及展 望[ c ] //全国选矿设备及自动化技术学术会议.2 0 1 1 . 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