浮选法在岩金矿山选矿厂的应用

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:939

浮选法是岩矿山选矿厂应用最广的一种选矿方法。尤其是在处理金粒较细,可浮性好的硫化物含金石英脉矿石,以及处理多金属含金硫化矿石和含石墨矿石方面应用最普遍。早在一九三六年,山东玲珑就曾兴建150吨/日选矿厂,使用浮选法选金。一九三八年,夹皮沟、老金厂和清原选金厂也开始采用浮选法处理金矿石。一九四○年至一九四二年间,峪耳崖、倒流水、官屯等几处选金厂也使用浮选法选金。据民国二十九年至民国三十四年间夹皮沟选金厂的生产记录记载(平均指标):浮选作业产出的含金铜精矿之数量为原矿量的4%;精矿品位:金90克/吨、264克/吨、铜6.8%。解放战争期间,除先期获得解放的吉林省夹皮沟、老金厂等少数金矿仍用浮选法生产外,其他黄金矿山因日本投降时毁坏了设备,多数停止了生产。新中国成立至一九六五年以前,黄金矿山逐步恢复,大型机械化选金厂尚未建起,浮选工艺用于黄金生产者寥寥无几。一九六五年以后,五龙、金厂峪、招远等一批大型(500吨/日以上)选矿厂陆续建成投产。浮选法提金开始得到广泛应用,有力地推动了浮选技术的提高。七十年代以后,随着黄金生产的迅速发展,黄金矿山新建和扩建的选矿厂日益增多,浮选法的应用亦相应增加。至一九八五年,绝大部分岩金矿山采用浮选法选金。浮选技术不断进步,选矿指标明显提高。据一九八五年对全国33个重点国营岩金矿山浮选生产指标的调查统计,选矿回收率(理论)为:硫化矿浮选金的平均回收率为90%,少数矿山已高达92—95%:新城95.27%、招远95.18%、金厂峪94.36%、遂昌94.19%、撰山子93.99%、二道沟93.08%、金厂沟梁92.79%;含金氧化矿的浮选平均回收率为75%,有的矿山高达85%以上,潼关金矿87.16%。

一、浮选工艺不断完善

工艺流程的合理选择取决于矿石的工艺类型和矿石性质,有些矿山根据矿石性质的变化及时对原设计的工艺流程进行改造,获得了明显的技术经济效果。

生产实践证明,对于金矿物呈不均匀嵌布、集合嵌布和细粒嵌布的矿石,阶段磨矿和阶段选别可大大提高金的选别效果。湖南湘西金矿采用重选—浮选联合流程进行阶段磨矿和阶段选别,获得较好的指标,金回收率提高6%以上。山东焦家金矿采用浮选法处理含金氧化矿石,选矿回收率为79.49%,改为阶段选别后,回收率提高到84.35%。五龙金矿一九五九年采用混—浮选流程,一磨一选工艺,混汞尾矿进入浮选,混汞与浮选总回收率为60%,一九六三年改为二磨二选后,混汞与浮选总回收率提高到78—80%,取得了明显效果。

有些岩金矿山,原矿含泥较多,对浮选过程产生不利影响。因此在一些大型浮选厂常采用“泥砂分选”工艺,对矿泥单独浮选。山东省焦家、新城两大金矿,由于矿体围岩蚀变严重,加之井下采用尾砂胶结充填采矿方法,使原矿中混入部分尾砂,造成浮选作业入选矿石含泥量过大。于是选矿厂采用泥砂分选工艺流程单独处理矿泥。将破碎车间洗矿产生的矿泥,即单螺旋分级的溢流,经Φ900毫米浓密机脱水处理后,送入独立的矿泥浮选回路。采用特定的工艺条件单独浮选,获得了满意的效果。新城金矿泥砂分选后,使浮选精矿品位由135克/吨提高到140克/吨,回收率由93.05%提高到95.01%。

就浮选流程的内部结构而言,选金流程比多金属矿石的浮选流程简单些。但是,针对金矿石的工艺特性,中国的浮选厂也常采用与之相适应的流程结构。其中使用较多的有优先富集和集中精选两种流程。

某些矿石中常含有一定数量的易浮金矿物,在粗磨之下即可在粗选作业的头一、二个浮选槽内迅速上浮。将其刮出即可得到大大超过最终精矿品位的合格精矿。及时分选出这部分易浮矿物,可避免其在以后的浮选回路中反复循环造成流失、实现了“早收快收”的分选原则。这种“粗选出精矿”的流程称为之“优先富集”流程。五龙、金厂峪、焦家等金矿均采用了这种流程结构。金厂峪金矿250吨/日的两个老系列,其粗选头二槽泡沫,品位高达180克/吨,大大超过110克/吨的合格精矿品位;五龙金矿第一段磨浮的粗选第一槽泡沫,品位高达260克/吨;焦家金矿的优先富集可得合格精矿,其品位为173克/吨,粗选头二槽的作业回收率达70—75%。

对于含金品位低、载体矿物少的某些矿石,其粗选泡沫量少,造成精选作业浓度低、不能形成稳定的泡沫层。对此,一些选矿厂采用“集中精选”流程来解决。即将不同浮选阶段或两个以上浮选系列粗选泡沫合并送入一个精选作业,用以稳定精选过程。五龙金矿将两段磨选工艺中使用14m3大型浮选机的粗选作业泡沫合并送入一个由6A浮选机组成的精选回路进行集中精选,改善了浮选的效果。

现将一九八五年采用浮选工艺的黄金矿山及其生产流程情况择要叙述如下。

(1)单一浮选流程。这类金矿主要有遂昌、诸暨、文峪、龙水、峪耳崖、河台等矿山。

(2)浮选—氰化流程。这是中国岩金矿山使用最多的工艺流程。这类矿山包括金厂峪、招远、五龙、新城、焦家、三山岛、罗山等金矿。这些矿山大多采用浮选金精矿氰化流程。极少数采用分离浮选的矿山,则是将分离浮选尾矿进行氰化处理,如招远金矿。

对于硫化物含量高的含金黄矿和难浸的含或含碳质金矿石,可采用浮选—焙烧—氰化流程处理。湖南黄金洞的含金—砷矿石就是采用这种流程处理的。一九五八年,湖南冶金研究所开展了浮选含砷金精矿焙烧脱砷试验研究。在六十年代初采用竖炉焙烧,因炉料烧结及劳动条件恶化等原因,至七十年代以后改为隧道窑焙烧。又因脱砷效果差、操作不理想而停止使用。一九七五年以来,经反复试验,决定选用回转窑焙烧方案。于一九七八年九月应用一台Φ0.6(内径)×8.0米回转窑投入生产,该窑日处理砷金精矿7吨。砷金精矿组成为:As20%、S18%、Aul00克/吨。焙烧后所得焙砂含砷降到1%以下,脱砷率达到98%。同时在焙烧过程中,砷得以回收,副产白砒(含AS2O2≥96%)出口销售,含砷低于1%的焙砂送去氰化提金。该工艺的应用使濒于关闭的黄金洞金矿获得新生。并于一九八三年推广应用于新疆克拉玛依含砷金精矿的焙烧—氰化工艺中,使金的氰化回收率提高10%,取得显著效果。

(3)重选—浮选流程。详见本节“岩金生产中重力选矿的应用”。

(4)混汞—浮选流程。采用此流程的金矿主要有夹皮沟金矿、秦岭金矿金洞岔选矿厂。

上述流程情况大部分未包括地方中小金矿。也有的矿山正拟对现行流程进行改造(如峪耳崖、龙水、诸暨等金矿)。

二、药剂制度的改进

在浮选过程中,为了达到分选效果,需要在矿浆中加入各种浮选药剂。中国选金厂使用最多的浮选药剂有:黄药、黑药、二号油、松油、石灰、苏打、硫化纳、硫酸铜等。经过多年的生产实践和科学研究,在寻求新的浮选药剂、合理调整浮选药剂制度和混合使用药剂等方面,中国已积累了不少经验,获得了有益的效果。

不断改进和完善选金药方的重点是寻求对金矿物具有强选择性而对铜、、铁等金属的硫化矿物捕收能力很弱的新型捕收剂以及对含金氧化矿石的有效捕收剂。对于多金属含金矿石选取非氰组合抑制剂也受到重视。在作过的大量工作中,尤以混合使用捕收剂最见成效。

七十年代以来,许多选金厂根据各自的矿石性质,先后试用过多种浮选药剂。七十年代初期,山东招远和罗山两金矿都曾在生产中试用过Z—200号捕收剂(硫氨脂类),其特点是对金、铜具有强选择性而对硫化铁的捕收作用弱。用于“铜硫分离”浮选(即将金和铁分选开)有明显效果,后因成本高而停用。

在混合用药方面,早在六十年代,在有色金属选矿厂中已混合使用药剂,此后,在黄金矿山相继得到应用和发展。

一九七二年六月,金厂峪金矿使用丁基铵黑药与丁基黄药按1∶2比例的混合药方,获得明显技术经济效果。丁基黄药用量减少了66.7%,两种药剂总用量比单独使用丁基黄药时减少了50%,二号油用量也减少了50%。浮选药剂用量的大幅度降低,不仅节省了药剂费用,而且改善了精矿氰化前的脱药作业。其结果使浮选回收率提高1.43%。此后,丁基铵黑药与丁基黄药按各种比例的混合使用药剂制度在绝大多数岩金选矿厂推广应用。如一九八二年,浙江遂昌金矿选矿厂使用丁基黄药和丁基铵黑药比例为1∶2的混合药剂比单独使用丁基黄药时,金和银的回收率分别提高7.11%和10.52%,精矿品位也明显提高。一九七五年,五龙金矿在浮选作业中,将异戊基黄药和丁基黄药按1∶3的比例混合使用,精矿品位比单独使用丁基黄药时提高18.20克/吨,金回收率提高近1%。此外还证实:采用沈阳选矿药剂厂生产的混基黄药,或将这种混基黄药与丁基黄药按1∶2的比例混合使用,金的回收率比单一使用丁基黄药可提高0.77%。

焦家金矿自一九七八年投产以来,一直处理原生硫化矿,选矿指标比较好,精矿品位在130克/吨以上,金的回收率达94—95%。随着生产的发展,为充分利用矿产资源,需要处理距地表30米左右的氧化矿。一九八一年曾少量处理过,但生产指标不好,浮选回收率仅有70%,只好暂停出矿。一九八三年,东北工学院和焦家金矿合作,对含金氧化矿石选金课题进行研究并取得较好的成绩:当原矿品位为4克/吨时,可以得到含金136.41克/吨的精矿,金回收率可达84.23%,并且证实:混合用药可以明显提高选金指标。

三、浮选设备的发展

浮选机是完成浮选过程的主要设备。浮选机的种类很多,通常按充气方式将浮选机分为机械搅拌式(机搅式)、充气机械搅拌式(气搅式)和无机械搅拌式(压气式)三大类。中国黄金选矿厂使用最多的是机搅式浮选机。到七十年代,除个别老选矿厂使用法连瓦尔德型浮选机外,绝大部分选矿厂基本都使用XJK型浮选机。

XJK型浮选机是中国仿制苏联米哈诺布尔型浮选机而加以改进的系列化浮选设备。它的充气装置由一个带有辐射状排列的叶片的叶轮和一个带有倾斜状排列的导向叶片的盖板组成。XJK型浮选机的优点是可以自吸空气、自吸矿浆,因而便于布置在同一个操作平台上,中矿可以自流返回,结构简单、操作方便、易于维修。因而在各种类型和规模的选矿厂中得到广泛应用。其主要缺点是充气量小,不易调节,能耗大,易磨损。

为适应黄金选矿发展的需要,改进浮选设备,引入先进的新型浮选机的工作早在七十年代初期就受到黄金行业的重视。五龙金矿于一九七二年六月在浮选的粗选和扫选作业中使用了6台Φ2200×7000毫米浮选柱取代了XJK型浮选机。

 浮选柱是一种压气式浮选机,无机械搅拌装置。由圆型或矩形柱体及充气装置构成,其主要优点是结构简单、易于制造和维修,能耗小。其主要缺点是因无机械搅拌对颗粒粗和密度大的矿粒选别效果较差;充气器易堵塞、药剂耗量大;停车时必须放矿,造成金属流失。因而近年来黄金选矿厂很少使用。

八十年代以来,随着选矿厂规模的扩大,浮选机大型化成为一种世界性的发展趋势。在中国的选金厂,采用大容积浮选机也迈出了成功的一步。五龙金矿于一九八○年七月用6台国产CHF—X14气搅式浮选机取代了原来的浮选柱。这种气搅式浮选机比XJK型浮选机工作原理更科学、结构更合理,由于采用了机械搅拌矿浆和外部压入空气的联合方式,因而叶轮可在低转速下工作。其优点是矿浆液面稳定、对粗粒和细粒矿物的上浮都有利,节约电能,机械磨损少,基本上消除了XJK型的弊端。五龙金矿的生产实践证明,使用CHF—X14型浮选机,可提高选金回收率,降低药剂用量,减少机械磨损。一九八四年一月,金厂峪金矿选矿厂在其扩建的500吨/日新系统中安装了10台4m3气搅式浮选机,用于浮选的粗选和扫选作业。

由于受矿山规模的局限,设备大型化不可能成为中国岩金矿山浮选设备发展的唯一模式。根据中国黄金生产的特点,研制和采用多种类型和规格、高效节能的新型浮选机的工作正在开展中。

标签: 金矿
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