由于二道沟金矿矿石的特殊性质,制约了设备的选择,对于原始设计的不足我们进行了初步性探索与讨论,目的是为有高岭土矿的矿山寻找一条节省设备、基建投资,满足现场生产的合理化出路。
一、矿石性质
(一)矿石的物质组成及嵌布特性
二道沟金矿床属中温热液裂隙充填浸染型矿床,矿石类型为中等硫化物多金属矿石。金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、砷黝铜矿、闪锌矿、方铅矿、斑铜矿、铜兰,主要脉石矿物有石英、长石、高岭土、角闪石、绿泥石、方解石等。
(二)自然金的粒度分析
表1 自然金粒级测量结果
粒 级 (mm) | 粗粒金 (0.3~0.074) | 中粒金 (0.074~0.037) | 细粒金 (0.037~0.001) | 合 计 |
含量(%) | 12.3 | 30.8 | 56.9 | 100.00 |
镜下观察,包裹金占30%,粒间金占65%,裂隙金占4.9%,以粒间金为主。
(三)金属矿物
黄铁矿:呈自形、半自形、它形粒状产出,具压碎结构,在其粒间及裂隙中有黝铜矿充填,粒径一般为0.05——0.2mm,最大1mm,最小0.01mm,与金矿物关系密切。
黄铜矿:多呈不规则它形粒状产出,以0.1mm以上为主,具有黄铜矿在闪锌矿中呈浮滴状、线状分布,浮滴状大小一般为0.005—0.05mm之间,并有在黄铁矿中呈圆粒状分布,且与黄铁矿连生关系密切。
砷黝铜矿:呈不规则状,沿粒间及裂隙充填 交代黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿,分布普遍,粒径一般在0.025—0.3mm。
闪锌矿:呈自形、它形粒状,晶体中常有黄铁矿呈乳滴状分布,粒径多在0.02—0.8mm左右。
方铅矿:多呈立方晶形产出,颗粒粗大,少呈它形粒状产出。
二、矿石化学分析
(一)矿样多元素分析(见表四)
表2 矿样多元素分析结果
元素 | Au(g/t) | Ag(g/t) | Cu | pb | Zn | S |
含量(%) | 4.5 | 16.8 | 0.19 | 0.24 | 0.12 | 1.60 |
元素 | Ni | Cr | Sb | Bi | Co | Fe |
含量(%) | 0.002 | 微 | 0.08 | 0.004 | 0.002 | 6.32 |
元素 | As | C | TiO2 | CaO | MgO | Al2O3 |
含量(%) | 0.03 | 0.99 | 0.52 | 1.65 | 1.42 | 13.29 |
元素 | SiO2 | |||||
含量(%) | 59.01 |
经镜下观察,自然金粒度大小不一,分布不均匀,以中、细粒金为主。
(二)物相分析
表3 原矿铜物相分析结果
相 别 | Cu/氧化 | Cu/硫化 | 合 计 | |
原生 | 次生 | |||
品 位(%) | 0.067 | 0.119 | 0.042 | 0.228 |
分布率 (%) | 29.39 | 52.19 | 18.42 | 100.00 |
70.81 |
三、由于矿石中的高岭土含量高,影响达产达标,就此提出了如下的工艺性探索和讨论:
(一)在原有基础上采用旋流器组,使进到浸出1#槽的矿浆提前进行二次分级,即一段分级的两个产品中的底流产品返回2#球磨再磨,溢流产品(-200目含量达95%)给到二段分级。二段分级的两个产品中的底流产品(浓度达40%-60%)除屑后直接给到调浆槽,溢流产品除屑后给到浓密机,经浓缩后浓度为20%-33%的矿浆给到调浆槽。经调整为浓度38%-42%的合格矿浆用砂泵扬送至1#浸出槽。(见流程图一)
(二)在尾矿过滤车间增加一套旋流器组,用以改善过滤矿浆浓度低的问题,从而能够降低絮凝剂的使用量,并且解决过滤能力偏低,防止浓密机严重跑混现象,使炭浆处理能力达200吨/日以上。(流程见图二)
四、问题的讨论、分析
(一)由于高岭土含量高,通过前期的生产调试,我们发现处理量在7—8.5吨/时,1#浓密机溢流跑混严重,甚至无法控制,2#浓密机也如此,每跑混一次,回水就无法利用,技术指标也不令人满意。
(二)现场的设备、设施都已就位,如果进行更改就会投入很大的人力、物力及很长的时间。
(三)综合人力和资金的投入,特提出上述工艺改进方案,流程图一中的二个砂泵点为可选择点,仅选择一处使用.
五、方案论述
(一)二次分级、尾矿过滤车间增加旋流器的目的是增加矿浆的浓度,改善浓密机沉淀效果,减少絮凝剂的投入量,从而保证流程稳定顺畅,为达产达标奠定基础。
(二)如果按流程三所示,就需要增加砂泵、旋流器和调浆槽,选矿成本就会增加,但这样的配置会起到明显的效果:絮凝剂用量最多40克/吨,浓密机排矿顺畅,絮凝剂的搅拌时间减少,由于旋流器溢流中的固体颗粒减少,浓密机的沉淀面积足够用。见流程图四
(三)设备配置:见表1
(四)可行性分析流程图四
表1
名 称 | 规 格 | 配用电机功率 | 数 量 | 备注 |
砂 泵 | 2PNGB | 18.5 | 2 | |
旋流器 | Ø150 | 8 | ||
调浆槽 | 1500*1500 | 1 |
表2 按240吨/日计 未改前
项 目 | 数 量 | 单 价 | 单位成本 | 日合计 |
絮凝剂1 | 90克/吨 | 12元/公斤 | 259.2元 | |
2 | 120克/吨 | 12元/公斤 | 345.6元 | |
合 计 | 210克/吨 | 12元/公斤 | 2.52元/吨 | 604.8元 |
表3 按240吨/日计
项 目 | 数 量 | 单 价 | 单位成本 | 日合计 |
絮凝剂1 | 40克/吨 | 12元/公斤 | 115.2元 | |
2 | 40克/吨 | 12元/公斤 | 115.2元 | |
合 计 | 80克/吨 | 12元/公斤 | 0.96元/吨 | 230.4元 |
表4 374.4/1.56 按240吨/日计
(五)、经济分析比较:
1、前期试车絮凝剂用量及单位成本见表2;改进后的絮凝剂用量及成本见表3;由于新增设备所增加的费用见表4。
2、通过表2、表3我们可以看出未改前使用絮凝剂的单位成本为2.52元/吨,而改进后的使用絮凝剂的单位成本为0.96元/吨,所以改进后的使用絮凝剂的单位成本比未改前使用絮凝剂的单位成本节省1.56元/吨。
3、新增费用:用电成本为1.343元/吨;经营费用为0.08元/吨;新设备按一年服务时间计的单位成本为0.33元/吨(按240吨/日、24小时/日、28天/月、12月/年计);新增费用(单位成本)合计为1.753元/吨。
4、由2于3比较说明:改后比改前的单位成本仅增加0.193元/吨,但随新设备服务时间的延长,改后与改前的单位成本基本一致。
六、综合评述
1、改动后工艺流程的可行性还需要进一步工业试验鉴定。具体确定:1#浓密机处的分级组合能否按流程四所示的结果正常运行;尾矿过滤机所需矿浆浓度与其利用系数的关系;旋流器底流、溢流口直径与矿浆浓度的关系。
2、经济比较说明:虽然增加了新设备,增加了电量及材料消耗,但改后不会比未改前有太大费用的增加。
3、如果工业试验成功,将会给其它同类型的选厂,提供借鉴作用。