卷悬振锥面选矿机再选摇床尾矿回收金试验研究

作者简介：崔丙贵(1960—) ，男，朝鲜族，辽宁丹东人，高级工程师，从事黄金选矿、冶炼技术研究、生产管理工作;江西省德兴市花桥镇，江西三和金业有限公司，334213;E-mail：[email protected] 崔丙贵，陈发上，康国爱，胡诗彤，陈建福，陈 宇(江西三和金业有限公司)

摘要：介绍一种新型矿泥选矿设备———悬振锥面选矿机对江西三和金业有限公司摇床重选尾矿中细粒含金矿物的回收。 针对摇床尾矿进行单机工业试验，确定了悬振锥面选矿机的最佳运行参数。 在摇床尾矿金品位 2.5 g/t 的情况下，采用悬振锥面选矿机分别对 -10 μm 和 +10 μm 粒级进行选别，试验结果表明：其对 +10 μm 粒级中金的回收效果较好，分级后一次粗选可获得粗精矿金品位 15.53 g/t、金作业回收率达 55.69 %的较好指标; -10 μm 粒级因其自身固有的特性，回收效果较差。 悬振锥面选矿机再选摇床尾矿回收金在工业上的应用，可提高资源综合回收率，且能为企业创造一定的经济效益，具有很高的推广应用价值 。关键词：摇床尾矿;悬振锥面选矿机;矿泥选矿设备;分级分选;浸渣中图分类号：TD953 文章编号：1001 -1277(2017)11 -0054 -04文献标志码：A doi：10.11792 /hj20171113引 言江西三和金业有限公司(下称“三和金业”)位于江西省德兴市，是一家黄金冶炼企业。 三和金业采用生物氧化—炭浸法提金工艺， 日处理含砷金精矿150 t，主要生产工艺流程包括磨矿分级、生物氧化、逆流洗涤、固液分离、中和处理、炭浸、解吸电解、冶炼提纯、污水处理等。由于三和金业从全国各地采购金精矿，其性质大多错综复杂，加之生物氧化工艺的局限性[1 -2]，从而造成浸渣金品位偏高，长期在 4 g/t 左右波动。

为了减少这部分金属的流失，2009 年三和金业根据浸渣工艺矿物学研究结果，开展了具有针对性的摇床重选回收金试验研究，取得了较好的成果。 同时，在2010 年投资 100 多万元实施新增浸渣重选回收工艺，生产实践获得了较好的技术经济指标，排入尾矿库尾渣金品位由 4 g/t 降低至 2.5 g/t 左右。 在此基础上，为了尽可能实现尾矿综合回收效益最大化，近几年来，对摇床尾矿开展了浮选、重选等多种回收试验研究，先后采用弹簧矿泥摇床、离心选矿机、悬振锥面选矿机等多种设备进行重选回收，最终采用悬振锥面选矿机对摇床尾矿的回收试验取得了突破。1 摇床尾矿性质1.1 化学成分摇床尾矿化学成分分析结果见表 1。 其粒度筛析结果表明，矿样粒度极细， -38 μm 约占 90 %。表 1 摇床尾矿化学成分分析结果成分 Aua Agb Cu Pb Zn As Fe S C SiO2 CaO MgO Al2O3 w /% 2.50 4.55 0.069 0.33 0.052 0.46 3.88 4.15 0.91 60.20 4.98 0.78 9.47 d2∑ {q? a w(Au) /( g· t -1 ) ，b w(Ag) /( g· t -1 ) 。1.2 矿物组成经团矿片高倍显微镜下检测、MLA 自动矿物学测定，矿样中金属矿物相对含量占 9.31 %，脉石矿物相对含量占 90.69 %。 金属硫化物以黄铁矿、毒砂为主，少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、铜蓝等;金属氧化物主要为褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿等;脉石矿物以石英、长石、云母为主，少量铁铝榴石、钙铁榴石、硬玉、磷灰石、重晶石、方解石、石膏、金红石、滑石、锆石等。 摇床尾矿矿物组成分析结果见表2，主要矿物镜下特征见图1。1.3 金矿物嵌存状态通过对矿样磨制团矿片，经高倍显微镜下检测并配合化学分析法、选择性溶矿法，分析了矿样中金矿物嵌存状态，结果表明：矿样中单体与连生金(可浸金)占 2.71 %，包裹金(不可浸金)占 97.29 %(脉石矿物包裹占 28.56 %、金属矿物包裹占 68.73 %)。

金矿物嵌存状态分析结果见表 3。万方数据2017 年第 11 期/第 38 卷 选 矿 与 冶 炼 55 l 表 2 摇床尾矿矿物组成分析结果矿物名称 相对含量 /%黄铁矿 6.31毒砂 1.02方铅矿 0.38黄铜矿 0.18其他硫化物 1.42石英、长石 52.10黑云母、铁铝榴石、硬玉等 33.03金红石、方解石、锆石等 5.56合计 100.00图 1 主要矿物镜下特征表 3 摇床尾矿中金矿物嵌存状态分析结果嵌存状态 分布率 /%单体与连生金(化学浸出法) 2.71 V 金属矿物包裹金(溶矿法) 68.73 V 脉石矿物包裹金 28.56 V 合计 100.00 V 2 悬振锥面选矿机的结构与工作原理2.1 设备结构悬振锥面选矿机[3 -5]由主机、分选面、给矿装置、给水装置、接矿装置、电控系统等 6 大部分组成。 设备结构简图见图 2。2.2 工作原理悬振锥面选矿机是依据拜格诺剪切松散理论[6]和流膜选矿原理[7]研制而成的新型微细粒重选设备。 当搅拌均匀的矿浆从分选锥面中心的给矿器进入盘面初选区时，矿浆流即成扇形铺展开向周边流动，在其流动过程中流膜由厚逐渐变薄，流速也随之逐渐降低。 矿粒群在自身重力和旋回振动产生的剪切斥力作用下在盘面上适度地松散、分层。 圆锥盘的1—支架 2—水管挂杆 3—渐开线洗涤水管4—接矿槽 5—主机 6—支架 7—进水管 8—精矿冲洗水管9—矿浆补水管 10—给矿器 11—原矿供给管图 2 设备结构简图转动将不同密度的矿物依次带进尾矿槽、中矿槽和精矿槽，从而实现了对矿物的有效分离。分选锥面上矿层的分布符合层流矿浆流膜的结构，最上面的表流层主要是粒度小且密度小的轻矿物，该层的脉动速度不大，其值大致决定了粒度回收的下限，大部分悬浮矿粒在粗选区即被排入尾矿槽。中间的流变层主要由粒度小而密度大的重矿物和粒度大而密度小的轻矿物组成，该层的厚度最大，拜格诺力也最强。 由于该层粒群的密集程度较高，又没有大的垂直介质流速干扰，故分层能够接近按静态条件进行，因此流变层是按密度分层的较有效区域。 随着设备的转动，部分矿物在中矿区洗涤水的分选作用下被排入中矿槽。 最下面的沉积层主要是密度大的重矿物，颗粒粒度的分布规律为靠近圆锥顶上方粒度细，越向排矿端粒度越粗。 该层的细粒、微细粒重矿物容易与分选面附着较紧，不易被矿浆流带走。 所以设备运转到精矿区时，经冲洗水的作用即可得到精矿。3 单机工业试验结果与分析此次单机工业试验目的在于考察悬振锥面选矿机回收细粒含金矿物的作业效率、设备运行稳定性及对所处理物料的适应性。 同时确定设备处理该尾矿的较佳运行参数，以便获得更好的分选指标。 设备的主要运行操作参数为振动频率、转动频率。 试验流程见图 3(给矿为摇床尾矿)。图 3 试验流程 万方数据56 选 矿 与 冶 炼 黄 金 l

3.1 转动频率悬振锥面选矿机的分选面转动速度决定了矿物颗粒在床面上的运动时间，从而影响精矿品位、富集比与回收率等指标。 固定振动频率为 14.5 Hz，矿浆浓度为 10 %，进行转动频率试验。 试验结果见表 4。表 4 转动频率试验结果转动频率 /Hz 产物 产率 /% 金品位 /( g· t -1 ) 金回收率 /%粗精矿 4.76 11.55 21.99 y 12 尾矿 95.24 2.05 78.01 ™y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 粗精矿 5.90 10.58 24.97 y 14 尾矿 94.10 1.99 75.03 ™y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 粗精矿 6.45 10.01 25.83 y 16 尾矿 93.55 1.98 74.17 ™y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 粗精矿 10.25 7.62 31.24 y 18 尾矿 89.75 1.92 68.76 ™y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 试验结果表明：随着转动频率的逐渐增大，粗精矿金品位逐渐降低，金回收率逐渐增大。 综合考虑，转动频率选择 16 Hz 较为合适。3.2 振动频率考察分选盘面在不同的回旋振动强度下分选指标的变化情况，从而确定适合该矿样的振动频率。 固定转动频率为 16 Hz，矿浆浓度为 10 %，进行振动频率试验。 试验结果见表 5。表 5 振动频率试验结果振动频率 /Hz 产物 产率 /% 金品位 /( g· t -1 ) 金回收率 /%粗精矿 7.67 9.29 28.50 y 11.5 尾矿 92.33 1.94 71.50 y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 粗精矿 7.31 10.58 30.94 y 13.5 尾矿 92.69 1.86 69.06 y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 粗精矿 5.59 11.39 25.47 y 15.5 尾矿 94.41 1.97 74.53 y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 粗精矿 4.32 12.05 20.82 y 17.5 尾矿 95.68 2.07 79.18 y 给矿 100.00 2.50 100.00 y 试验结果表明：随着振动频率的逐渐增大，粗精矿金品位逐渐增高，金回收率逐渐降低。 综合考虑，振动频率选择 13.5 Hz 较为合适。3.3 矿浆浓度固定转动频率为 16 Hz，振动频率为 13.5 Hz，进行给矿矿浆浓度试验。 试验结果见表 6。表 6 矿浆浓度试验结果矿浆浓度 /% 产物 产率 /% 金品位 /( g· t -1 ) 金回收率 /%粗精矿 7.84 10.35 32.46 ; 10 尾矿 92.16 1.83 67.54 ; 给矿 100.00 2.50 100.00 ; 粗精矿 8.03 9.95 31.96 ; 15 尾矿 91.97 1.85 68.04 ; 给矿 100.00 2.50 100.00 ; 粗精矿 7.49 8.87 26.57 ; 20 尾矿 92.51 1.98 73.43 ; 给矿 100.00 2.50 100.00 ; 粗精矿 6.12 7.56 18.51 ; 25 尾矿 93.88 2.17 81.49 ; 给矿 100.00 2.50 100.00 ; 试验结果表明：在振动频率、转动频率不变的条件下，随着给矿矿浆浓度的增大，粗精矿金品位、金回收率均呈逐渐降低趋势。 结合现场条件综合考虑，矿浆浓度选择 15 %较为适宜。3.4 综合条件试验在确定悬振锥面选矿机转动、振动最优频率，以及最佳给矿矿浆浓度的条件下，对摇床尾矿进行综合条件试验，结果见表 7。表 7 摇床尾矿综合条件试验结果产物 产率 /% 金品位 /( g· t -1 ) 金回收率 /%粗精矿 7.90 10.08 31.85 r 尾矿 92.10 1.85 68.15 r 给矿 100.00 2.50 100.00 r 试验结果表明：通过悬振锥面选矿机选别后，可获得粗精矿金品位 10.08 g/t，金作业回收率达 31.85 %的较好指标。3.5 摇床尾矿分级分选试验根据摇床尾矿粒度分布特性、悬振锥面选矿机回收粒度下限[8]及尾矿试验情况综合分析，进行分级分选试验。 试验流程见图 4，试验结果见表 8。万方数据 图 4 摇床尾矿分级分选试验流程2017 年第 11 期/第 38 卷 选 矿 与 冶 炼 57 l 表 8 摇床尾矿分级分选试验结果产物 产率 /%对原矿 作业金品位 /(g· t -1 )金回收率 /%对原矿 作业粗精矿 1 4.04 8.32 15.53 25.09 55.69 ' L 尾矿 1 44.51 91.68 1.12 19.96 44.31 ' L +10 μm 48.55 100.00 2.32 45.05 100.00 ' L 粗精矿 2 1.90 3.70 2.14 1.63 2.97 ' L 尾矿 2 49.55 96.30 2.69 53.32 97.03 ' L -10 μm 51.45 100.00 2.67 54.95 100.00 ' L 摇床尾矿 100.00 2.50 100.00试验结果表明：①摇床尾矿 -10 μm 粒级产率为51.45 %，金品位为2.67 g/t，而金回收率高达54.95 %，悬振锥面选矿机对 -10 μm 粒级没有较好的选别效果;②悬振锥面选矿机对 +10 μm 粒级选别效果较好，一次粗选可获得粗精矿金品位 15.53 g/t，金作业回收率 55.69 %，对原矿金回收率 25.09 %的指标。根据摇床尾矿性质、试验数据进行综合分析，可采用分级(脱泥)—悬振锥面选矿机重选作为选别原则工艺流程。4 结 论1)摇床尾矿粒度极细， -38 μm 约占90 %，且尾矿中可选部分含量较少，属于极难处理矿。 仅靠单一的摇床重选难以达到理想的回收效果，而悬振锥面选矿机适合于 0.10 ～0.01 mm 细粒矿物的重力选矿。2)在综合条件下，采用悬振锥面选矿机一次粗选作业，可获得金品位达 10.08 g/t、金作业回收率达31.85 %的粗精矿，因此采用该设备对摇床尾矿重选再回收金是可行的。3)因悬振锥面选矿机单台处理能力偏低，且对-10 μm 粒级回收效果差，对 +10 μm 粒级回收效果较好，因此进行分级分选。 分级后一次粗选可获得粗精矿金品位 15.53 g/t、金作业回收率达 55.69 %的较好指标。 工业生产应用，可采用分级(脱泥)—悬振锥面选矿机重选工艺进行选别，脱除矿泥，减少悬振锥面选矿机的给矿量，降低设备数量，减少投资及运行成本。[

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矿山机械，2008(13) ：90 -94. Experimental research on gold recovery from table tailings by re-separation with HVC concentrator Cui Binggui，Chen Fashang，Kang Guoai，Hu Shitong，Chen Jianfu，Chen Yu (Jiangxi Sanhe Gold Industry Co.，Ltd.) Abstract：The paper introduced a new type ore slime processing equipment ，the HVC concentrator，which is used by Jiangxi Sanhe gold industry company to recover fine gold -bearing minerals from table-separated tailings.Single-equipment industrial tests were carried out on table tailings and determined the optimal operation parameters of HVC concentrator.The HVC concentrator processed the table tailings with the gold grade of 2.5 g/t in -10 μm and +10 μm fraction.The results show that the concentrator performed well in recovering gold from the +10 μm fraction; after classification，roughing could obtain concentrates with gold grade of 15.53 g/t once and the gold recovery rate was 55.69 %; however，for -10 μm fraction，the recovery was poor because of its inherent property .The application of gold recovery from table tailings by re-separation with HVC concentrator can improve comprehensive recovery of re - sources and create profits for enterprises ，which makes it worth promotion. Keywords：table tailings; HVC concentrator; ore slime processing equipment ; classification separation; leaching residual (编辑：程晓霞)万方数据