含泥金矿石选矿工艺试验与生产实践.pdf

2 0 0 7 年 2月 第 3 6卷第 1 期 中国矿山工程 Ch i n a Mi n e En g i n e e r i n g F e b ． ， 2 0 0 7 Vo I ． 3 6 No ． 1 含泥金矿石选矿工艺 试验与生产实践 T e s t a n d p r o d u c t i o n p r a c t i c e o f a r g i l l i o u s g o l d o r e d r e s s i n g t e c h n o l o g y 贺 日应 中 国 地 质 大 学 ， 湖 北武 汉4 3 0 0 7 4 摘要 紫金山金矿 因矿石氧化程度及含泥量 高而直接堆浸效果差， 自矿山生产以来进行 了一 系列工艺性选矿试验， 包括直接堆 浸和制粒堆浸以及破 碎 洗矿 重选 炭浸 堆 浸等工艺的研 究对比， 从技 术经济的 角度 分析各工 艺的利 弊以及发展前景， 得 出 目前应 采用的最佳工 艺， 并为今后矿 山生产发展指明方向 。 关键词 含 泥金矿石 ； 选矿工艺 ； 直接堆浸 ； 制粒 ； 重选 ； 炭浸 A b s t r a c t B e c a u s e o f t h e h i g h d e g r e e o f o x i d a t i o n a n d c l a y c o n t a i n i n g q u a n t i t y ， t h e o r e d i r e c t l e a c h i n g i n d u m p s e f f e c t o f Z i j i n s h a n G o l d Mi n e w a s n o g o o d ． A s e rie s o f p r o c e s s i n g t e s t w e r e c a r r i e d o u t a f t e r mi n e b r o u g h t i n t o p r o d u c t i o n ，w h i c h i n c l u d e d d i r e c t l e a c h i n g i n d u mp s ， g r a n u l a t e d t h e n l e a c h i n g a n d c a r b o n l e a c h i n g ． An a l y s i n g e v e r y k i n d s o f t e c h n o l o g y i n t e c h n i c a l a n d e c o n o mi c al， a n d c o n s i d e rin g t h e d e v e l o p i n g p ros p e c t ， t h e b e s t t e c h n o l o gy wa s s e l e c t e d ， a n d w h i c h s h o we d t h e mi n e d e v e l o p i n g d i r e c t i o n ． Ke y wo r d s a r g i l l i o u s g o l d o r e ； p roc e s s i n g t e c h n i q u e ；d i r e c t l e a c h i n g i n d u mp s ； gra n u l a t i o n ； gra v i t y c o n c e n t r a t i o n ； c a r b o n l e a c h i n g j 一 1 日 IJ舌 紫金 山金矿黄金选矿生产主要应用堆浸法进行 ， 该工艺 是适合紫金山金矿床主体工业矿石的有效生产工艺。堆浸法 生产处理工艺具有投资省与见效快 、 成本低及适 于对矿石进 行大规模处理等特点。应用堆浸法生产工艺处理该金矿床主 体工业矿石具有处理效果好 、 回收率高 7 5 ％～ 8 0 ％ 、 成本低 等特点。 但在紫金山金矿床表层 0 ～ 6 0 m厚 赋藏着金属量 占 矿床总金属量 2 7 ． 9 ％的表层深度氧化带矿石。该部分矿石因 其含粉泥严重 、 含粉泥高 高的含泥量 占 1 2 ％～ 3 0 ％， 低 的 8 ％ ～ 1 2 ％。 以矿石 中一 0 ． 0 7 4 m m部分为矿石含泥量 ， 直接堆浸处 理效果差 ， 堆浸处理生产周期长 ， 回收率低 。经过 1 9 9 8 2 0 0 1 年 的工业性探索试验及生产实践， 最终确定 了破碎 洗矿 重 选 炭浸 堆浸的联合选矿工艺流程， 多年生产实践取得 了较 为理想的技术经济指标。 2 工艺探索与生产实践 高泥矿石按含泥量可划分为两类 I 类矿含泥 _ 0 ．0 7 4 mm含 量 在 1 2 ％～ 3 0 ％， 1 I 类矿含泥 一 0 ． 0 7 4 m m含量 在 8 ％～ 1 2 ％。 该矿高泥粉矿于 1 9 9 8 、 1 9 9 9年直接堆浸生产处理效果见 表 1 。 、 2 ． 1 滴淋工艺试验 国内外相关矿 山生产实践证明滴淋工艺在高泥粉矿的处 维普资讯 2 4 中国矿山工程 2 0 0 7 年 第3 6 卷 注 ①矿堆高度为 1 2 1 5 m； ②选矿成本 为 2 5兀， g o 理中能在一定程度上减轻药液对矿堆 表面的冲击， 改善矿堆对溶液的渗透性 ， 其使用效果优于常规的喷 淋工艺。 在总结以往选矿科研及生产经验的基础上 ， 及 时提 出对该类高泥粉矿进行“ 薄层堆浸 滴淋 ” 的选 矿工艺试验。2 0 0 1年 3 ～ l 1 月曾进行高泥粉矿堆的 浸出， 处理效果见表 2 。 从表 2可看出 ①低堆高矿堆 6 8 8 2 后期 2 ． 5 m 表 2 高泥粉矿堆 生产浸 出处理效果 注 ①进矿日期和出渣日 期未注明年的都为 2 0 0 1 年； ②矿堆 6 8 8 1 和 6 8 8 4 堆高 5 ， 8 m， 因堆场不足提前卸堆， 其7 - t P l 浸出率达 6 5 ％12 ； ③矿堆 6 8 8 2 前2月堆高 4 ． 5 m， 后2月堆高 2 m； ④平均选矿生产成本为 1 3 ． 5 4 4 元， g 。 及 6 8 8 3 堆高 3 m 浸 出效果在两类高泥粉矿处理中 效果最好。② I 类矿堆 中 6 8 8 1 、 6 8 8 4矿堆如能达到 1 9 9 8 、 1 9 9 9年矿堆的浸出时间则其矿堆的浸 出率达 6 5 ％以上是完全可以实现的 ，也即是与 1 9 9 8 、 1 9 9 9 年生产矿堆相 比。 I 类矿堆在 同样浸出周期条件下 回收率实际可实现 6 5 ％以上。 实际生产中将矿堆初始高度 由 1 2 ～ 1 5 m调整为 5 8 m， 后期则采用 3 、 2 ． 5 m的矿堆高度 ， 采用滴淋工 艺， 也可获得较好 的浸出效果 。 但存在矿石处理能力 小 ， 堆场周转 困难等问题， 不利于大规模生产作业 ， 此工艺后来再未实施 。 2 ． 2 制粒柱浸试验 2 ． 2 ． 1 试验条 件及 结果 本次试验是试验人员在室 内手工操作 ， 团球制 粒粒径约为 5 0 ～ 8 0 m m。 利用柱浸方式试验 。试验条 件为 矿石量 2 7 ． 4 k g ； 加人循环水量 1 4 1 g ； 水泥添加 量 1 柱 4 k 矿 、 2 柱 6 k 矿、 3 柱未加 ； 氧化钙用 量 1 ． 2 k g ／ t 包括制粒 ； 溶液 p H值 l O ～ 1 1 ； 氰化钠用 量 1 柱 、 各 2 4 5 g ／ t 矿、 3 柱 2 7 6 g ／ t 矿 氰化钠浓度 平均 0 ．0 6 ％左右； 喷淋强度 1 柱、 2 柱均为 3 3 I J t h ， 3 柱为 2 ．2 L ／ t h ； 浸出时间2 l 天 5 0 4 小时 。试验 结果见表 3 。 维普资讯 第1 期 贺 日应 含泥金矿石选矿工艺试验与生产实践 2 5 2 ． 2 ． 2试 验 结果分 析 1 通过制粒 2种不同水泥 比例 与不制粒直 接堆浸试验 ， 3种方式堆浸的技术指标均较好 ， 金浸 出率均在 9 0 ％以上 ． 说明紫金 山金矿矿石属于较易 氰化浸 出的矿石 。但制粒后进行堆浸具有一定的优 势 ， 即采用水 泥 4 k 矿 和 6 k 矿制粒堆浸 的浸 出 率分别达 9 3 ． 0 9 ％～ 9 4 ． 3 2 ％，比未制粒直接堆浸 的浸 出率高 3 ． o 9 ％～ 4 ． 3 2 ％。更 明显的是大大改善了渗透 性能。 制粒堆浸在工艺上具有一定 的优势， 但吨矿处 理成本会 由于水泥的添加而增加近 1 ． 2元，克金成 本也会增加近 1 ． 5元 。再加上制粒场地限制及 团粒 储存运输等原因工业生产暂未进行，可作为今 后工 业试验的一个研究方向。 2 本次制粒的球 团虽然在浸出结束后碎裂的 较少， 但其硬度稍差， 特别是添加水泥 4 k g ／ t 矿 的球 团硬度差些。所以对含粘土较少 ， 并含有一些砂质 类矿物的粉矿来说， 增加适 当的水泥量是有好处 的， 建议水泥量增到 7 ～ 8 k 矿适宜。 2 ． 3 破碎 洗矿 重选 炭浸 堆浸联合工艺 紫金山金矿对含泥 8 ％～ 1 2 ％的普通高泥矿已成 功应用了此项工艺，取得了较为理想 的经济技术指 标 ． 只是对于含粘土类 物质较高的高泥低品位矿是 否适用未探索研究。 1 高泥低品位矿脱泥与未脱泥浸出对 比试验。 试验分两组进行，每组两柱 。3 、 4 柱所 用矿样 为 8 0 m m以下粒级产 品 5 、 6 柱所矿为一 8 O ～ O ． 0 7 4 m m 粒级产品。各柱矿量均为 2 5 k g ， 试验操作条件结果 见 表 4 。 由试验结果可知 0 3 脱泥对改善紫金 山低 品位金 矿堆浸生产具有重要意义， 与未脱泥矿石进行 比较 ， 在相同时间内浸出率可提高 4 ％～ 8 ％。 ②在实际生产 中 ， 处 理 高 泥低 品位 O ． 3 ～ O ． 5 g ／ t 金 矿 时 ， 采 用 洗 矿 重选 炭浸 堆浸联合工艺，可获得较理想的技 术指标。 2 采用破碎 洗矿 重选 炭浸 堆浸工艺生产 指标 。 2 0 0 4年以及2 0 0 5 上半年该矿采用上述选矿工 表 4 高泥低 品位矿脱泥与未脱泥浸 出对 比试验结果 浸柱规格／ m m 61 5 0 x l 5 0 0 b l 5 0 x l 5 0 0 q b l 5 0 x l 5 0 0b l 5 0 x l 5 0 0 C a O用量／ k g ,t 1 1 1 1 1 p H值 1 0 ～ 1 1 1 0 1 1 1 0 ～ 1 1 1 0 1 1 r N a C N ] ／ q t 前期 6 8 前期 6 8 前期 6 8 前期 6 8 中后期 3 - 6 中后期 3 6 中后期 3 6 中后期 3 6 N a C N耗量0 ． 3 8 7 0 ． 3 6 8 0 ． 3 5 1 0 ． 3 3 5 k g , t 滴淋强度 3 0 3 0 4 8 4 8 U h t 滴 淋方式 滴淋 1 0 h 滴淋 1 0 h 滴淋 1 0 h 滴淋 1 0 h 停 2 h 停 2 h 停 2 h 停 2 h 浸 出时间／ d 2 5 2 5 2 5 2 5 艺流程的技术指标分别见表 5与表 6 。 3 结语 1 处理高含泥金矿石滴淋工艺在技术上 比直 接堆浸具有 明显的优越性，但处理量偏小无法适应 大规模堆浸的生产需要。 2 制粒堆浸工艺技术上可行， 但 吨矿处理成本 由于水泥的添加而增加近 1 ． 2元，克金成本也会增 加近 1 ． 5元。再加上储存运输等原 因， 工业化推广暂 未进行， 可作为今后工艺研究的一个方向。 3 破碎 洗矿 重选 炭浸 堆浸联合选矿工艺 不论在技术上还是经济上都具有明显的优势 表 5 。 而且该工艺现已成功应用于露采剥离废石，并取得 了 良好的经济和社会效益 表 6 。 维普资讯 2 6 中国矿山工程 2 0 0 7 年 第3 6 卷 注 ①表中 a ， 、 p ， 、 ， 、 5 2 、 p 2 、 8 2 、 8 、 d、 p 、 8分别表示各工艺的原矿品位 、 尾矿品位 、 理论 回收率； ②平均粉矿率为 1 5 3 3 ％； ③选矿综合克金成本约为 1 2 D元。 表 6 原矿品位 为 0 ． 3 o ． 5 g ， t 的露采废 石生产指标统计结果 注 ①表中 d ， 、 p ， 、 8 ， 、 5 2 、 p 2 、 8 2 、 8 、 d、 B、 8分别表示各工艺的原矿品位 、 尾矿 品位 、 理论 回收率 ； ②平均粉矿率为 1 3 ．0 o ％。 4 自2 0 0 0年紫金山金矿进行大规模露天开采 生产 以来 ， 经工业性探 索生产实践 ， 一直采用 后一 种选矿联合工艺 ， 并且生产规模逐年增大 ， 至 2 0 0 4 年末 已发展成为采选矿量近 2 0 0 0万 t ， 并且综合 回 收率达 8 0 ％以上 ， 年产黄金超 l O t 。这一成熟工艺为 今后矿山生产 与发展指明了方向。 上接 第 1 9页 板接触面光滑 ； 围岩蚀变较弱 ， 多为低温矿物 ， 黄铁 绢英岩不发育 ， 局部发育的绢英岩与含金黄铁石英 脉界面清楚 ， 无过渡 现象 ， 矿体延 深不大 ； 矿 石压 裂 、 破碎结 构普遍 。 被压碎 的矿物角砾交代 蚀变作 用微弱 ，后期充填胶结物与先期 角砾界面平直 ， 仅 局部有熔蚀现象 ； 裂隙金 占 6 5 ．4 8 ％， 并且主要分布 在黄铁矿中。产于交代蚀变矿物 内的金颗粒极少 块状黄铁矿与团块状结构 的黄铁矿分布较普遍 矿 物组合主要为黄铁矿 、 黄铜矿 、 方铅矿 、 闪锌矿 、 雄 黄 、 雌黄等 ， 是典型的中低温矿物组合 ； 矿石 中存在 部分交代生成矿物， 并具交代结构 、 交代残余结构 ， 说 明在矿脉充填过程中同时有交代作用。 5 结语 综上所 述 。 根据矿 区的地质构造特征 。 主要控 矿 因素及矿体 的形态特征 、 围岩蚀变类 型 、 矿石组 构及矿物共生组合特征 ． 可以确认黑金顶金矿床的 成因类型为 中低温热液交 代 黄铁绢英岩 型 和硅 质热液充填及金属硫化物热液充填 石英脉 和黄铁 矿脉 混合作用形成 的金矿床。 上接第 2 2页 4 主构造产状变化的位置是成矿的有利地段 ， 因此应充分研究构造 的平 、剖面上的变化特征 ， 对 于依等距性理论找矿具有重要 的指导意义。 5 C u F e S矿化富集带是标示区内含矿的主要特 征 。但首先应考虑构造的规模及其与矿化 的关系 。 较低序次 的构造一般也不利于成矿 ． 如前孙家矿区 的 2 井的开拓就是受 l 0线川 内的两条较小矿化线 所误导 。 一般情况下 C u F e S矿化还是与金矿化密切 相关 的 。 6 石英脉一蚀变岩型矿化仍是以石英脉为中 心 ， 两侧为蚀变岩 ， 此类矿床赋存较浅 ， 寻找金矿可 不予过多考虑深部 ． 同时矿化体埋藏 的深度与构造 的规模有一定的相关性 ． 由于矿 区内构造规模均相 对较小 ， 成矿深度也不会 太大 ， 因此对 于深部找矿 应选择深孔钻探方式 ．不易过早投入坑探工程 ， 仅 在考虑矿体沿倾向侧伏延深时适 当注意即可。 5 结语 通过对灵一北断裂次级带 的构造控制矿体 的 规律分析 ， 以及对 区域找矿标志 的统计分析 ， 低序 次断裂对于小规模矿体具有极大的控制作用 ， 其控 矿体规模小 、 地质品位高 ， 对现在的胶东地 区， 大 的 成矿带 已经控制 ，较大矿床找矿难度 大的情况下 ． 在灵 一北断裂成矿带内找矿 ， 加强对次级构造 的研 究 ， 寻找零星矿体具有重要的指导意义。 维普资讯