KYZ-E型浮选柱选别金矿石的研究.pdf

5 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第2 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s I I ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 2 ．0 1 4 K Y Z E 型浮选柱选别金矿石的研究 冯天然t ，闫飞旗2 ，谭明1 ，李强1 1 ．北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室北京1 0 0 1 6 0 ； 2 ．崇礼紫金矿业有限公司，河北张家口0 7 6 3 5 0 摘要针对金品位较高的细粒级矿物在浮选尾矿中流失、导致选别作业回收率低的问题，根据该金矿矿石特点，采 用K Y z E 型浮选柱开展了半工业试验研究。试验表明，配备E 型静态混合充气器的K Y z E 型浮选柱运行平稳，粗选尾矿品 位降至o ．4 6 鲈，金回收率7 5 _ 2 1 ％，其中一3 8 岫粒级金回收率达到8 8 ．5 0 ％，可以看出浮选柱对细粒级矿物的回收效果良好。 关键词浮选柱；微细粒级；金矿 中图分类号7 r D 4 5 6 ；T D 9 5 3 文献标志码A文章编号1 6 7 l 一9 4 9 2 2 0 1 3 0 2 0 0 5 2 0 4 S t u d yo nG o l dO r eP m c e s s i n gb yK Y Z EF l o t a t i o nC o l 哪n F 硎- G 孔册m n 2 ，翻ⅣF e 妒，Ⅲ施叼1 ，Ⅱg n 叼1 I ．S t n t e 砌黝o m t o 哪。厂施n e m Zn D c e ．鲒z 叼 z e n c e 伽d2 鼬n o Z 哟，B 彤叼G e n e 矧 R e S e n r c hI h S 班u t eD 厂蚴n z 叼n 以 知t 面Z u 碘，，B 形阳ID o 】6 D ，饥i n 纵 a 蕊。叼2 z 纫￡，l 尬n Z 叼C D m p n 唧矗m 泐d ，孙n 删n 勋u 酗e iD 7 麟D ，饥Z n 国 A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h ep m b l e mo ff i n em i n e r a lp a r t i c l e sw i t hh i g hc o n t e n to fg o l dl o s t i n t h e t a i l i n g sa n dr e s u l t i n g i nt h el o m r r e c o v e r y o ft h eg o l dI I l i n e r a l s ，b a s e do nt h ep r o p e r t yo ft h eg o l do r e ， s e m i i n d u s t r i a lt e s ti sc a I 矗e do u tb yK Y Z Ec 0 1 u m n ．7 I h eI ．e s u l ts h o w st h a tK Y Z En o t a t i o nc o l u m nw i t hE t y p eo f s t a t i cI I l i x i n ga e r a t o r sc a nr u ns t a b l ya n dt h et a i l i n g sg r a d eo fr o u 曲i n gw a sr e d u c e dt o0 ．4 6 矾A u w i t hr e c o v e r y0 f7 5 ．2 1 ％，b u t t h er e c o v e r yo f 一3 8 斗ms i z ef h c t i o ne V e nr e a c h e dt o8 8 ．5 0 ％， s oK Y Z E n o t a t i o nc o l u r I l l lc o u l db d n gt h eh i g hn o t a t i o ne m c i e n c yo ff i n ep a r t i c l eI l l i n e r a l s ． K e yw o r d s n o t a t i o nc o l u m n ；f i n ep a n i c l e ；g o l do r e 随着黄金价格不断攀升，各金矿企业希望通过 改善选矿工艺及采用先进的选矿设备来提高选矿厂 金的回收率，减少资源浪费，提高企业的资源利用 率，增强企业的经济效益。 河北某单一金矿选矿厂日处理量25 0 0t ⋯， 原矿金品位为2 ．8 趴左右，正常生产时尾矿金品 位0 ．2 5 加以下，全年金回收率9 2 ％左右。随着矿 山服务年限的增加，开采深度不断加大，矿石性质 变化较大，严重影响选矿指标，浮选尾矿金品位上 升到0 ．3 5 加以上，排尾不能达标，大大降低了系 统回收率。矿物学研究表明尾矿中含有大量的微细 粒金矿物，经过研究，决定采用北京矿冶研究总院 研制的K Y z E 型浮选柱进行半工业试验，通过提 高微细粒级金的浮选回收率来降低尾矿中金的含 量，提高选厂金的总回收率，提高资源利用率，增 加企业的经济效益。 1I “z E 型浮选柱工作原理及特点 K Y z E 型浮选柱是北京矿冶研究总院研制的 一种新型浮选设备[ 引，其结构见图l ，主要包括柱 体、给矿管、E 型静态混合充气器、底流阀、精矿 溜槽及渣浆泵。其配备的E 型静态混合充气器对微 细粒矿物的选别有着较大优势，K Y z E 型浮选柱 特别适宜进行微细颗粒矿物的浮选。 K Y z E 型浮选柱的矿化方式主要是气泡发生 器内部的高速紊流矿化。K Y z E 型浮选柱以压缩 空气为气源，以渣浆泵为主要动力。渣浆泵从浮选 柱底部抽吸矿浆，矿浆从渣浆泵出口通过矿浆管路 均匀分到若干个K Y z E 型充气器中，同时压缩空 气经过充气器上的管道进人充气器腔内，矿浆与空 气在充气器腔内进行混合碰撞，混合物经锥形腔加 收稿日期2 0 1 2 - 0 8 一1 2修回日期2 0 1 3 0 l 一2 4 作者简介冯天然 1 9 8 7 一 ，男，北京人，助理工程师，主要从事浮选设备研究。 万方数据 2 0 1 3 年第2 期冯天然等K Y z E 型浮选柱选别金矿石的研究5 3 速并处于紊流状态，在充气器出口处突然进行常压 释放，同时可将大量的溶解空气释放，产生大量 0 ．0 5 ～1m m 的微小气泡，部分溶解空气可在微细颗 粒表面直接析出，达到高效选别的目的。 K Y z E 型浮选柱采用逆流浮选原理[ 3 | ，调浆 处理后的矿浆由距溢流堰1m 的位置给入浮选柱 内，给矿管端口处设置反射盘，能使矿浆更均匀地 分散到浮选柱内。矿粒在重力的作用下自由下降，两 者在捕收区发生碰撞，疏水目标矿物附着于气泡上， 矿化气泡浮升至精选区，形成6 0 0 ～1 0 0 0m m 的泡沫 层，冲洗水清洗气泡中夹带的脉石矿粒，二次富集 后形成最终精矿从泡沫槽流出，尾矿由底部排出。 K Y Z E 型浮选柱有着较高的空气分散度和较 高气泡比表面积，并且得益于其大高径比的结构形 式，捕收区长度远远大于浮选机，这些因素都会强 化对细粒级矿物的捕收概率。 浆泵 图1 浮选柱结构图 F i g ．1 T h es t m c t 眦eo fn o t a d o nc o l u l I l I l 2 矿石性质及金损失矿物学因素 2 ．1 矿石性质 现场矿石中的金矿物主要以自然金为主[ 4 ] ，其 次为碲金矿和碲金银矿，另有微量的银金矿和金银 矿。自然金、碲金矿及碲金银矿是矿石中主要的金 矿物，是回收的对象。 自然金通常以矩形、长条形在石英、黄铁矿等 矿物的裂隙中产生，少量呈粒间金或包裹金等形式 产出。自然金在矿石中的嵌布形式以裂隙金最为常见， 其次为以粒间金形式嵌布，少量以包裹金的形式嵌 布在脉石矿物中。以裂隙形式存在的自然金，主要嵌 布在石英裂隙中，另有自然金嵌布在黄铁矿裂隙 中。 碲金矿主要呈矩形和圆粒状，另有少部分呈长 条状，主要以包裹金的形式嵌布在脉石矿物中，还 有部分以裂隙金的形式嵌布，少量以粒间金形式嵌 布。在以包裹金形式嵌布的碲金矿中，碲金矿与黄 铁矿的关系密切，大部分包裹于黄铁矿中，少量的 碲金矿包裹在石英、钾长石中。以裂隙金形式嵌布 的碲金矿主要嵌布在黄铁矿裂隙中。 碲金银矿主要呈圆粒状以包裹金的形式嵌布在 脉石矿物中，几乎都包裹在黄铁矿中。 2 ．2 金损失的矿物学因素 1 尾矿中损失的金主要为单体自然金，以圆 粒为主，较粗粒级及较细粒级上浮困难，这是金损 失的主要原因。 2 尾矿中含有一定量的黄铁矿，该矿石中金 与硫化物的共生关系密切，因此损失硫也是金损失 的原因之一。 3 另有部分褐铁矿中包裹有自然金等金矿物， 由于褐铁矿密度小，可浮性差，因此在重选一浮选 联合的选别工艺中，容易损失在尾矿。 4 脉石中的包裹金、裂隙金的粒度细，这部 分金随脉石进入尾矿，这也是造成金损失的原因。 浮选柱对于细粒级的回收较浮选机有明显的优 势，结合上述矿物学因素分析，所以本次试验使用 的K Y Z E 型浮选柱主要加强回收的目的矿物为细 粒级的单体自然金、黄铁矿及部分褐铁矿包裹的细 粒金。并且由于近日井下充填的部分水泥浸入到正 在采矿的掌子面内，致使部分水泥进入到人选矿石 中，水泥经磨矿后，使翠矿浆中含泄饴H 粒级 增加， 泥化矿浆恶化了正常矿化浮选过程。 3 工艺流程 现场井下开采的矿石在井下粗碎后运输到选矿 厂破碎车间，经过两段一闭路破碎，破碎产品经一 段闭路磨矿后经振动筛分级，筛下物进行尼尔森重 选，重选精矿经摇床重选后获得金精矿，振动筛筛 上物返回球磨机。而尼尔森重选尾矿则给人一次粗 选、一次精选、三次扫选的浮选流程，最终获得浮 选金精矿和浮选尾矿[ 5 ] 。 万方数据 5 4 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第2 期 本次半工业试验使用1 台K Y z E 型鳓．4 5m 4m 浮选柱，浮选柱的给矿由选矿厂浮选矿浆搅拌 槽中分流，采用正浮选工艺，主要回收原矿中所含 的金，试验系统工艺流程见图2 。本次半工业试验 的K Y Z E 型浮选柱作为一步粗选，与现场的浮选 全流程作业进行对比。 原矿 尾矿 图2 半工业试验系统工艺流程图 F i g ．2 F l o w s h e e to fs e m i i n d u s t r i a lt e s t x n 5 m T 赫酗 m 试验系统配套咖1m 1 ．5m 矿浆搅拌槽，用 于搅拌浮选柱给矿；T h e 瑚。蠕动泵一台，输送最 大流量3 0L ／I I l i n ，用于浮选柱底流排尾，调节泡沫 层厚度，控制精矿溢流量；V 一0 ．6 ／1 2 ．5 型空气压缩 机一台，渣浆泵一台，泡沫层厚度检测系统及配套 管路、阀门等，试验设备配置如图3 。 试验给矿为选矿厂浮选原矿，通过潜水泵从现 场浮选搅拌槽中将矿浆提升至试验给矿搅拌槽中， 现场浮选搅拌槽已加入药剂，试验不再单独加药， 矿浆通过自流进入浮选柱，流量通过搅拌槽底部阀 门开度进行调节，浮选柱精矿及尾矿自流至泵池， 通过地沟泵将矿浆返回至现场浮选搅拌槽中。 4 细粒级浮选柱矿浆试验 4 ．1 矿浆试验金选别指标及分析 矿浆试验条件见表l ，共取得数据1 2 组。 图3 试验设备配置图 F i g ．3 T h el a y o u td i a 铲a mo fe q u i p m e n t 表1矿浆试验条件 T a b l e1 E x p e r i 瑚l e n t a lc o n d i t i o no fs l u n yt e s t K Y z E 型浮选柱试验的给矿矿石性质与药剂 制度均与现场浮选作业基本相同，这为K Y z E 型 浮选柱试验与现场浮选机浮选作业的指标间接对比 创造了条件。以此条件下，在进行K Y z E 型浮选 柱试验的同时，对现场浮选机浮选流程的指标数据 进行了记录，精矿为选厂最终精矿，尾矿为选厂最 终尾矿。K Y z E 型浮选柱矿浆试验指标及现场浮 选作业指标对比见表2 。 表2 T a b l e2 1 ．。 原矿品位，精矿品位，尾矿品位，精矿产精矿回收 ‘。 g - t 。 g t 一1 g t 一1 率，％率，％ 浮选柱 1 ．7 83 1 ．8 80 ．4 64 ．0 77 5 ．2 1 浮选机全流程 1 ．4 46 7 ．2 3O ．4 11 ．5 56 8 ．5 4 通过数据对比可以看出 1 K Y Z E 型浮选柱精矿品位较浮选机全流程 最终精矿品位低，未达到合格精矿所要求的精矿品 位6 0 。8 0 鼽水平，但可以看出，K Y z E 型浮选柱 只进行了一步粗选，如果可以再添加一步精选，精 矿品位完全可以达到或者超过现选厂最终精矿水平。 2 K Y z E 型浮选柱尾矿品位低，仅经一次选 万方数据 2 0 1 3 年第2 期冯天然等K Y z E 型浮选柱选别金矿石的研究 5 5 别后，尾矿品位就与浮选机全流程的最终尾矿品位 相当，现场浮选机全流程最终尾矿仅低于K Y z E 型浮选柱尾矿0 ．0 5 鼽，并且此K Y z E 型浮选柱尾 矿品位数据已比现场做的流程考察中扫选二尾矿金 品位低，因此可以看出，K Y Z - E 型浮选柱一次选别， 可以相当于现场浮选作业的一次粗选和两次扫选。 3 K Y z E 型浮选柱精矿回收率高，K Y z E 型 浮选柱一次选别的精矿回收率可达到7 5 ．2 l ％，回收 率高于现场浮选机全流程6 ．6 7 ％。提高粗选作业的回 收率对提高系统回收率有重要的影响，只有在提高粗 选作业回收率的基础上，才能够保证系统回收率。 4 ．2 原、精、尾矿粒级分析 K Y z E 型浮选柱矿浆试验所取的原、精、尾 矿备样分别混合后，进行筛分，按粒级进行化验， 分析各个粒级的品位及其金属量分布，统计数据见 表3 ～5 ，各粒级精矿回收率见表6 。 从粒级分析及各粒级回收率中可以看出 表3原矿粒级分析结果 ’r a b l e3 P a r t i c l es i z e a J l a l y s i so ff e e d 表4精矿粒级分析结果 7 r a b l e4P a n i c l es i z ea n a l y s i so fc o n c e n 仃a t e 粒级／重量，产率，正累积品位，金属分正累积金属 mg ％ 产率，％ g t 一‘ 布率，％ 分布率，％ 表5尾矿粒级分析结果 T a b l e5P a n i c l es i z ea n a l y s i so ft a i l i n g 表6粒级回收率分析结果 T a b l e6M i n e r a lr e c o v e r yi nd i ‰r e n tp a r t i c ks i z e 1 原矿中一3 8 斗m 产率较大，品位最高，金 属分布率高，达到4 8 ．5 1 ％，远高于其他两个粒级， 所以想要增加浮选作业系统回收率，必须要提高对 此部分细粒级的回收率。 2 精矿中 3 8 斗m 产率最大，品位低，金属 分布率高，达到3 8 ．0 4 ％，一3 8 斗m 品位低的原因 为，矿浆中渗入部分水泥，泥化后的矿浆恶化了正 常浮选泡沫矿化过程，同时也增加了细泥含量，大 部分细泥夹带上浮，导致一3 8 斗m 粒级品位低。 3 尾矿中 7 4 斗m 产率大，品位高，金属分 布率高，达到4 9 ．8 8 ％，浮选柱较大的高径比不利 于粗颗粒上浮，粗颗粒跑尾严重。 4 通过对各粒级回收率的计算可以看出， 7 4 斗m 回收率较低，仅达到5 9 ．4 8 ％，由于浮选柱 高径比大的结构特点，限制了粗粒级的上浮。 一3 8 斗m 回收率最高，达到8 8 ．5 0 ％，高于浮选柱总 回收率1 7 ．9 ％，可以说明K Y z E 型浮选柱对细粒级 回收效果较好。 5 结论 通过此次K Y Z E 型的浮选柱半工业试验可以 看出 7 4 斗m 回收率较低，仅达到5 9 ．4 8 ％，由于 浮选柱高径比大的结构特点，限制了粗粒级的上 浮。一3 8 恤m 回收率最高，达到8 8 ．5 0 ％，高于浮选 柱总回收率1 7 ．9 ％，由此说明K Y z E 型浮选柱对 细粒级回收效果较好。K Y Z E 型浮选柱适合细粒 级选矿，其自身结构及特有的E 型静态混合充气器 对细粒级的回收较浮选机有着独特的优势。 由于K Y z E 型浮选柱对粗粒级回收效果一般， 现场可以考虑柱一机联合的配置方式，在增强对微 细粒级回收的同时，也增强对粗粒级的回收。 浮选柱由于自身结构，占地面积小处理量大， 非常适宜选厂改造或扩产时基建面积不充裕的条件。 参考文献 [ 1 ] 彭国华，杨云忠．崇礼紫金矿业日产2 5 0 0 t 技改工程经 济评价[ J ] ．采矿技术，2 0 0 7 1 5 ，3 1 ． [ 2 ] 赖茂河，史帅星，武涛，等．K Y Z E 型浮选柱的发展和 应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 l l 增刊1 2 0 8 2 1 1 ． [ 3 ] 卢世杰．K Y z 型浮选柱机理研究[ J ] ．有色金属 选矿部 分 ，2 0 0 2 1 2 0 一2 3 ． [ 4 ] 北京矿冶研究总院．东坪金矿原矿和尾矿工艺矿物学研 究报告[ R ] ．北京北京矿冶研究总院，2 0 1 1 ． [ 5 ] 东北大学．东坪金矿选矿厂磨浮车间选矿工艺流程考察 研究报告[ R ] ．沈阳东北大学，2 0 1 1 ． 万方数据