某微细粒复杂难选金矿浮选新技术应用实践研究.pdf

2 0 1 3 年增刊有色金属 选矿部分 1 3 7 d o i 1 0 3 9 6 9 0 ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．z 1 ．0 3 4 某微细粒复杂难选金矿浮选新技术应用实践研究 赵志强，贺政，魏明安，罗思岗 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 2 6 0 0 摘要针对微细粒复杂难处理金矿砷、碳、硫含量较高，金回收率低等问题，成功开发出分段分流分速精细化浮选 新技术，该项技术在某金选厂获得了成功运用，其中在原矿金品位3 ．5 9g ／t 时，获得了金精矿含金4 5 ．5 6g ／t 、金回收率9 0 ．0 7 ％1 拘I 业试验指标，与原生产指标相比，金回收率提高了1 1 ．2 2 个百分点。该项技术工艺稳定，经济效益和社会效益显著。 关键词微细粒金矿；流程考察；分段分流分速浮选 中图分类号T D 9 5 3 ；T D 9 8 2文献标志码A 文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 S 0 0 1 3 7 0 2 国内黄金矿山伴生矿、贫矿多，资源禀赋条件 好、易开采且品位高的浅部金矿越来越少[ 1 ] 。截至 2 0 1 0 年底，我国黄金查明资源储量为68 6 4 ．8t [ 2 ] ， 在已探明的黄金地质储量中，微细粒复杂难选含砷 金矿资源约占探明储量的I ／4 。这类资源分布广泛， 在各个产金省份中均有分布。其中，贵州、云南、 四川、甘肃、新疆等西部省份占有较大比重。我国 卡林型、类卡林型金矿分布在滇黔桂“金三角”区 域，属于微细浸染型，嵌布粒度极细，最小达纳米 级，且含砷、汞、锑、碳，易泥化，分选难度大， 极细粒的难选金矿仍缺乏有效的处理办法[ 3 ] 。 目前国内难处理金矿资源比重较大，开发利用 程度相对较低，浮选技术水平相对落后[ 4 ] 。例如 贵州丫他、板其金矿其金回收率7 8 ％左右；广西乐 业林旺金矿其金回收率7 5 ％左右；甘肃省早子沟金 矿其金回收率7 0 ％左右；新疆萨瓦亚尔顿金矿其金 回收率7 8 ％左右；青海瓦勒根金矿其金回收率 7 8 ％左右；贵州戈塘金矿其金回收率仅有2 0 ％左右。 该类金矿资源储量大，金品位高，但绝大多数 利用程度较低，金回收率普遍在7 0 ％～8 0 ％，有的 甚至只有2 0 ％左右，这些金矿特点各异，难以寻找 共性技术实现多种难处理矿的高效回收，严重制约 了我国黄金工业的发展。 某金选厂年处理原矿3 6 ．3 万t ，所处理矿石为 典型的微细粒高砷含碳复杂难处理金矿，自投产以 来，生产中存在的问题是选厂金回收率仅7 8 ％左 右，尾矿金品位高达0 ．8 1g ／t ，不仅远不能满足公 司进一步提高技术经济指标的要求，同时对我国紧 俏的黄金资源造成较大的浪费。 为此，北京矿冶研究总院针对某金矿进行了详 细的现场流程考察及原矿矿物加工小型试验研究， 并将研究成果成功应用于工业实践。 1 矿石性质 1 ．1 原矿主要化学成分分析 原矿主要化学成分分析结果见表1 ，分析结果 表明，矿石中除主要回收元素金外，伴生有价金属 元素为银，可综合回收，有害元素主要为砷和碳。 1 ．2 金的化学物相分析 表2 中金的化学物相结果表明，原矿中裸露金 的含量较低，分布率为4 5 ．2 0 ％，而硫化矿物是金 的主要载体矿物，其金的分布率为3 1 ．6 4 ％，硅酸 盐矿物中金含量也较高，其金的分布率为1 9 ．7 7 ％， 还有少部分分布于碳酸盐矿物中，其金的分布率为 3 ．3 9 ％。从化学物相分析结果来看，该矿石中金回 收难度大。 1 ．3 影响金回收的矿物学因素分析 1 金的嵌布粒度极细，其中O ．0 2 0 ～0 ．0 3 0m m 表1原矿主要化学成分分析结果 ／％ 成分A u ”A 9 1 1垒 竺些圣 Q 皇竺垒 型 竺 竺竺受竺兰竺垦型翌兰竺 1 ．0 6O ．1 80 ．3 6 50 ．0 3 50 ．0 0 60 ．0 3 30 ．2 0 O ．2 95 9 ．2 21 2 ．8 54 ．6 93 ．3 50 ．0 0 1 32 ．5 01 ．8 35 ．2 00 ．2 2 含量3 ．5 52 ．9 6 1 单位为∥t ，下同。 收稿日期2 0 1 3 1 0 2 2 作者简介赵志强 1 9 8 3 一 ，男，山东临沂人，工程师，主要从事有色金属、稀贵金属矿物加工试验研究等工作。 万方数据 1 3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年增刊 表2金的化学物相分析结果 粒级占2 7 ．9 2 ％；0 ．0 1 0 ～0 ．0 2 0m m 粒级占1 6 ．6 0 ％； 0 ～0 ．0 1 0m m 粒级占5 5 ．4 8 ％，可见的自然金嵌布粒 度最小可达5 3 0n m 。 2 载金硫化矿物，主要为黄铁矿和毒砂，其 嵌布粒度也非常细，大于0 ．3 0m m 粒级占9 ．3 0 ％， 0 ．0 7 4 ～0 ．3 0m m 占2 2 ．5 1 ％，0 ．0 4 3 ～0 ．0 7 4m m 占 1 8 ．6 5 ％，0 ．0 2 0 ～0 ．0 4 3m m 占1 8 ．6 5 ％，0 ．0 1 0 ～0 ．0 2 0 m m 占1 3 ．9 5 ％，0 ～0 ．0 1 0m m 占1 6 ．9 3 ％，其中小于 0 ．0 2 0m l n 粒级中载金硫化矿物占比达3 0 ％，这部分 黄铁矿、毒砂等载金硫化矿物在磨矿过程中单体解 离难度较大，浮选时易损失于尾矿中，同时一部分 粒度相对较粗的黄铁矿裂隙较为发育，细磨时易过 粉碎，从而造成其在尾矿中的损失。 3 原矿含有较多白云母、黑云母等层状硅酸 盐矿物、碳质物和高岭石等黏土矿物，这对金的浮 选产生不利影响。 2 选矿厂生产工艺及存在问题分析 2 ．1 磨浮工艺流程 某金选矿厂原矿金品位3 ．5 0 加，金精矿金品 位4 0 ．8 2 趴，金回收率7 8 ．8 5 ％，尾矿金品位高达 0 ．8 1 舭。 生产流程采用碎矿 三段闭路 一磨矿 两段 闭路 一浮选 一次粗选、三次扫选、三次精选 一尾矿环保处理工艺，浮选精矿送冶炼，尾矿经环 保处理后输送至尾矿库堆存，尾矿水返回生产系统 再利用，回水利用率达9 0 ％。 2 ．2 存在问题分析 为查清现场磨矿及浮选作业所存在的不利于金 回收的问题，便于实验室小型试验有针对性的查找 方法，首先对现场磨矿和浮选作业进行了详细的流 程考察分析。 通过详细的流程考察发现了以下几个主要问题 1 磨矿分级作业存在着磨矿粒度较粗、返砂 比及分级效率较低等问题。 2 浮选各个作业中矿循环量较大，造成连生 体矿物累积，同时由于精矿金品位较高，大部分连 生体最终损失在尾矿中；其次，部分浮选作业浮选 时间相对较短。 3 金的损失主要集中在 0 ．0 4 5l n n l 粒级，其 分布率超过6 0 ％，结合尾矿中载金矿物单体解离度 测定结果分析可知，其单体占1 6 ．4 6 ％，而连生体 为8 3 ．5 4 ％，因此，磨矿粒度过粗致使大部分载金矿物 没有充分单体解离是造成金损失的首要原因，因此 强化磨矿并提高磨矿细度是提高金回收率的首要措施。 流程考察发现了选厂生产过程中存在的影响金 回收率低的几点主要因素，为寻找提高金回收率的 有效方法奠定了坚实的基础。 3 实验室小型试验 结合选厂流程考察发现的问题，在进行研究适 合于该矿石药剂的基础上，重点开展了磨矿细度的 研究，特别是进行流程结构的详细研究工作，并进 行了两次粗选、两次扫选、两次精选工艺、分流分 速中矿再磨工艺以及分段分流分速阶段磨一中矿再 磨工艺流程的对比试验研究，找到适合于该金矿的合 理工艺流程。不同工艺流程试验及指标见表3 。 表3不同工艺流程及指标 工艺流程金回收率／％ 两次粗选一两次扫选一两次精选工艺 分流分速中矿再磨工艺 分段分流分速阶段磨一中矿再磨工艺 8 1 ．6 2 8 7 ．4 9 9 0 ．0 7 4 工业应用实践 实验室小型试验研究通过采用分段分流分速阶 段磨一中矿再磨工艺，获得了金回收率9 0 ．0 7 ％的金 精矿，金回收率获得了大幅度的提升，该工艺经过 多次论证后为设计所采用，在4 个月时间内且不影 响现场生产的前提下高效完成了设计、施工等工 作，并成功进行了工业调试。 5 选厂改造后工业指标 该选厂于2 0 1 2 年1 0 月完成工业改造并成功运 行至今，工业试验获得了金品位4 5 ．5 6 鼽、金回收 率9 0 ．0 7 ％的金精矿。在原矿金品位基本持平的前提 下，金精矿金品位提高4 ．7 4 趴，金回收率提高了 1 1 ．2 2 个百分点。 6 经济效益分析 技术改造后，选厂1t 原矿处理成本增加1 7 元 下转第1 5 0 页 万方数据 1 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年增刊 无法获得合格铁精矿的含碳酸盐混合磁选精矿，可 以通过采用分散反浮选工艺获得合格铁精矿，完全 解决了含碳酸盐混合磁选精矿的分选难题，与目前 现场正在采用的“分步浮选”工艺相比，简化了工 艺流程，并提高了分选回收率。该技术为含碳酸盐 混合磁选精矿的直接反浮选工艺的工业应用提供了 依据，对类似矿山具有借鉴意义。 5 结论 1 在复杂矿石浮选体系中，矿物间会存在交 互式影响作用，从而产生活化、抑制等效果，对浮 选分离产生影响。加强不同矿物间交互影响的研 究，探讨矿物间浮选的交互影响机理，有利于找出 消除矿物之间交互影响和促进适于不同类型难选矿 石浮选分离的方法，为我国复杂难选矿石的高效利 用提供理论依据。 2 针对复杂矿石中铁矿物之间的交互式影响， 提出了消除矿物交互式影响的分散浮选技术，即通 过添加分散剂的方式以分散矿物颗粒，防止矿物颗 粒团聚和消除不同矿物之间的交互式影响，最终达 到提高浮选指标的目的。 3 对东鞍山含碳酸盐混合磁选精矿的分散浮 选试验研究表明，通过直接分散反浮选技术，可以 完全解决东鞍山含碳酸盐混合磁选精矿的分选难 题，达到简化工艺流程和提高分选指标的目的。该 技术为含碳酸盐混合磁选精矿的直接反浮选工艺的 工业应用提供了依据，对类似矿山具有借鉴意义。 参考文献 [ 1 ] 卢寿慈，翁达．界面分选原理与应用[ M ] ．北京冶金工 业出版社，1 9 9 2 ． [ 2 ] 张明，刘明宝，印万忠，等．东鞍山含碳酸盐难选铁矿石 分步浮选工艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 7 9 6 2 6 4 ． [ 3 ] 夏启斌，李忠，邱显扬，等．六偏磷酸钠对蛇纹石的分散 机理研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 2 ，2 2 2 5 3 5 5 ． [ 4 ] s ．宋．通过分散处理改善萤石矿石的浮选[ J ] ．国外金 属矿选矿，2 0 0 7 3 2 6 3 2 ． [ 5 ] 张国范．铝土矿浮选脱硅基础理论及工艺研究[ D ] ．长 沙中南大学，2 0 0 1 ． [ 6 ] 张国范，卢毅屏，欧乐明，等．捕收剂R L 在铝土矿浮选中 的应用[ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 1 ，1 1 4 7 1 2 7 1 5 ． [ 7 ] 陈建华，龙秋容，金锐，等．云南兰坪氧化铅矿强化分散 浮选试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 8 9 5 1 5 3 ，8 3 ． 1 7 } 1 7 ≯1 7 ≯1 7 ≯ ／o ／孓 ／} ／斗 ／≈ ／乱 ／佘 ／乱 ／佘 ／乱 ／乱 ／i 、 ／佘 ‘卜 ‘、 石卜 ／乱 ／乱 ／乱 ／乱 ／孔 ／乱 ／孔 ／乱 ／乱 ／八 ／；＼ ／乱 ／孔 ／≯ 上接第1 3 8 页 含新增设备折旧费用 ，按年处理3 6 ．3 万t 原矿 计，其成本增加6 1 7 万元；在金回收率提高1 1 ．2 2 个百分点的前提下，技改后年新增产值达 29 4 5 万元，除去新增成本，其年新增利税达 23 2 8 万元，大大提高了企业的经济效益。 7 技术推广及应用前景 微细粒复杂难选金矿分段分流分速浮选新技术 在某金矿的成功应用是微细粒金矿选冶技术的一个 重大突破，其成果已在山东黄金、招远黄金、贵州 丫他金矿、新疆萨尔瓦亚顿金矿等矿山获得推广应 用，该项技术应用前景广阔，主要存在以下优势 1 微细粒复杂难选金矿资源储量大，资源分 布广。我国约1 7 0 0t 黄金属于微细粒复杂难选金 矿资源，占探明储量的1 ／4 ；微细粒复杂难处理金 矿在各个产金省份中均有分布。其中，贵州、云 南、四川、甘肃、新疆等西部省份占有较大比重。 2 该项技术是一项共性技术。该项技术有效 解决了微细粒复杂难选金矿金矿物浮游速率、可浮 性差异较大以及泥质矿物影响较大等技术难题，工 艺稳定，经济效益和社会效益显著，对同类性质矿 石具有借鉴和推广价值。 参考文献 [ 1 ] 张泳涛．中国黄金工业发展现状与未来展望[ J ] ．黄金， 2 0 1 1 ，3 2 6 1 - 5 ． [ 2 ] 黄万抚，李新冬．提高金浮选回收率的研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 0 4 1 2 1 2 3 ． [ 3 ] 冯胜斌，才振东，冯立，等．河南某金矿联合提金工艺 技术实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 5 1 2 1 2 3 ． [ 4 ] 杨晓峰，宋均利，张丛香．某选厂生产工艺流程技术问题 诊断与优化措施研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 1 1 7 6 7 8 ． 万方数据