一、概述
(一)公司发展简介
湖北三鑫金铜股份有限公司(下简称三鑫公司)于1999年成立,其前身为鸡冠嘴金矿。鸡冠嘴金矿始建于1988年。1992年形成250t/d的生产能力;1994年开始二期工程建设,1997年投产,采选处理能力达800t/d;1999年开始三期工程建设,主要开发桃花嘴铜金矿床,2002年建成投产。现采选总生产规模达1800t/d。
2003年生产黄金1095kg,含量铜10245t,产值2.5亿元,盈利4076万元,比上年同期净增2415万元。
(二)原矿性质
矿石工业类型属铜金铁矽卡岩型矿石,包括铜矿石、铜金矿石、铜铁矿石、铜金铁矿石、铜金铁硫矿石、单硫矿石。矿石的金属矿物主要为磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿等。脉石矿物主要有石英、绿泥石、绢云母、正长石、钠长石、磷灰石等。石英呈不规则粒状变晶结构。褐铁矿、磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等在脉石矿物粒内及裂隙充填。矿石多元素分析结果见表1。
表1 矿石多元素分析结果表
金矿物主要为自然金,少量银金矿,前者占70%,后者占30%;金的粒度较细,主要在0.07~0.02mm之间,主要赋存于黄铁矿和脉石的裂隙中。
(三)选矿工艺流程
选矿厂以两个系列分别处理鸡冠嘴与桃花嘴矿区的矿石,其两套磨浮系列的生产能力分别为800t/d、1000t/d。
选矿工艺流程为:Cu、Au、S混合浮选—混合精矿再磨后Cu、Au与S分离—弱磁选铁。金、铜回收率分别可达83%与92%,铁回收率为20.64%,而尾矿产率高达87.92%。
(四)尾矿性质
浮选工艺流程所生产的尾矿产率为87.92%,按每年处理矿量60万t计算,年产尾矿量约5218万t;尾矿细度-200目含量占65%。尾矿中具有再回收利用价值的元素有金、铜及铁,品位:Au0.41g/t;Cu0.15%;Fe25.10%;MFe6.50%。
二、从尾矿中回收有价元素试验研究
试验进行了中强磁场选铁试验和重选选金试验。弱磁场选铁在这次试验前已直接安装设备用于工业生产。
(一)中强磁场回收铁试验
试验所取矿样铁品位为21.24%。
1、不同磁场强度磁选回收铁试验
试验结果如表2所示。
表2 不同磁场强度选铁试验结果
从表2结果可看出,随着磁场强度增加,精矿产率和回收率也随之增加,但铁品位随之下降,尽管给矿中铁品位为21.24%,但精矿铁品位仅达50%左右。这说明该尾矿中单体解离的强磁性铁矿物不多,基本上是连生体或弱磁性铁矿物,要想通过一次选别获取60%或60%以上铁品位的精矿较困难,为此,对一次磁选的粗精矿进行了再磨再选和直接再次精选试验。
将381972A/m场强磁选所得精矿磨至-200目含量占85%左右,分别进行两种不同磁场强度的精选试验。试验结果如图1所示。
图1 铁粗精矿再磨后精选数质量流程
2、粗精矿直接磁选精选试验
将381972A/m场强磁选所得铁精矿不做任何处理,直接进入二次多极(20个极以上)低场强磁选机精选。试验结果如图2所示。
图2 铁粗精矿直接进行精选数质量流程
从图1与图2的试验结果可以看出:用381972A/m场强粗选所得粗精矿,无论再磨或不磨,经二次选别均可能获得铁品位60%左右的精矿;再磨工艺选别指标略优于不磨工艺,但不磨工艺比较简单,不需要增加磨矿设备,所以生产选用浮选尾矿经381972A/m场强磁选机粗选后,粗精矿不再磨,直接采用多极(20个极以上)的低场强磁选机进行精选。
(二)重选回收金试验
尾矿中金的赋存状态为与脉石共生的连生体,粒度较粗。先用溜槽对尾矿中的金进行富集,所得精矿再经摇床精选,最后得到合格产品。
试验所取原样是来自现场生产的尾矿矿浆,在连续生产的情况下,自流至试验用溜槽。共进行了不同榴槽铺面材料、不同溜槽坡度以及溜槽精矿经摇床精选试验等探索试验。试验结果表明溜槽坡度为3.0%、麻袋作铺面时金回收效果最好,溜槽精矿金品位可以达到3~6g/t,其经普通6-S摇床精选后,最终精矿金品位可达30g/t,产率达到0.096%,Au回收率达5.61%。
三、工业生产实践
(一)确定工艺流程
根据小型试验结果并综合考虑其它(如现场场地、投资、生产费用等)多方因素,经过充分论证后,确定了如图3所示从尾矿中综合回收金、铁等工艺流程。
图3 尾矿回收有价元素流程
(二)设备选型生产
所采用的主要设备如表3所示。
表3 尾矿回收有价元素所选用设备
(三)尾矿综合回收车间
经过细致的前期试验及论证,试验结果表明对尾矿可以进行综合回收多种有价元素,并于2002年10月建成了三鑫公司尾矿综合回收车间,定员30人,实行4班3运转8h工作制。
(四)生产实践
尾矿回收车间设置在选矿车间所在鸡冠嘴山的山脚下,因为高差不够,中强磁粗选精矿采用砂泵输送矿浆到多极磁选机精选,其余作业则采用自流方式,生产流程采用试验所确定的流程(见图3)。
经过一个多月的生产调试,尾矿回收车间的生产趋于正常,各项指标也达到稳定。2003年的生产指标已达到设计要求。其统计指标如表4所示。此外,在重选产品金精矿中还含有2%的铜、35%的硫、35g/t的银等多种元素,在销售时可计价。
表4 2003年选厂尾矿回收生产有价元素指标
四、经济效益计算
三鑫公司每年选矿处理矿石量60万t,按此计算,该尾矿回收车间每年可回收金8928g、含量铜3172t、银6510g、铁精矿12480t、硫65.1t。
按2003年平均市场价格:金80元/g、铜27000元/t、银0.8元/g、硫150元/t、铁精矿400元/t计算,这些产品合计可创产值582万元。
五、结语
目前,磁选后尾矿中还有18.41%的铁,这部分铁主要为菱铁矿。鉴于目前铁市场行情较好,现正在研究如何进一步地开发利用这部分铁;溜槽选金产率和回收率还有进一步提高的可能。
该工艺的成功应用使三鑫公司选矿金回收率提高了0.66个百分点,矿产资源中的磁性铁基本得以全部回收,获得的经济效益非常可观;同时,还减少了尾矿库的负荷,解决了30多个工人的就业问题,取得了一定的社会效益;该工艺投资少(约100万元),常规设备,工艺简单,生产成本低,易于实施。