淺談尼爾森選礦機在黃金洞礦業的研究與應用

黃志+鄒尚+王帥

摘 要：尼爾森選礦機是一種利用先進的流態化過程回收細微金粒的高速離心機，其在操作過程中，轉子總成以預先確定的轉速順時針旋轉，可產生60-200倍重力的離心力，使重礦物和金屬從較輕的背景物料中有效分離出來。應用于黃金洞礦業1000t/d選礦廠磨礦回路中回收明金，獲得了較好的技術經濟指標，日產明金達700g以上，選礦綜合回收率達93%以上，取得了良好的經濟效益。

關鍵詞：尼爾森選礦機；重選-浮選聯合回收；明金；金回收率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.048

隨著我國經濟的快速發展，傳統粗放型的經濟增長方式使得我國資源短缺的矛盾越來越突出。走中國特色新型工業化道路、大力發展循環經濟、提高資源回收利用率，是解決我國當前資源、環境對經濟發展制約的必由之路。

長期以來，湖南黃金洞礦業有限責任公司1000t/d選礦廠采用的選礦工藝為單一浮選，獲得品位約為120g/t的金精礦產品，回收率為91.5%。該工藝最大的缺點是無法單獨回收原礦中的可見金及高品位重砂產品，造成了一定的資源流失。隨著該公司礦產資源賦存條件的變化，原礦中的可見金含量有增加的趨勢，為盡早回收這部分可見金，該公司在其磨礦回路中引入了尼爾森選礦機，使傳統的單一浮選回收工藝轉變成為重選-浮選聯合回收工藝，旨在提高資源綜合回收利用率，實現效益最大化。通過一段時間的運行，取得了良好的效果。

1 礦石性質

原礦多元素分析列于表1：

原礦金的賦存狀態化學物相分析結果列于表2：

礦石的礦物成分比較簡單，金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝銻礦為主。礦石的有用組分主要為金。脈石礦物主要為石英、絹云母、粘土礦物、白云石等。金的嵌布粒度細微，載金礦物主要為毒砂、黃鐵礦等硫化礦物，屬于難處理金礦石。礦石中的金以自然金形式存在，不論是顯微可見金，還是在其它礦物中包裹的顯微不可見金，均以自然金形態存在。礦石中自然金大多數粒度細微，顯微可見金的嵌布特征如下：自然金單獨沿礦石的裂隙充填，這部分金的粒度較粗，通常在80～100um之間。自然金與硫化物構成塊狀體沿礦石裂隙充填，金的粒度在40～60 um之間，自然金與硫化物一起構成細粒狀、星點狀群體嵌布在脈石中，金的粒度小于20 um，自然金呈球粒狀、鋸齒狀嵌布在碎裂狀莧鐵礦及晶粒狀毒砂中，這部分金的粒度非常細，通常小于10 um。

2 尼爾森選礦機簡介

尼爾森選礦機是基于離心原理的強化重力選礦設備，在高倍的強化重力場內，密度大和密度小的礦物之間所受重力差被極大地放大，使得輕重礦物之間的分離比自然重力場內更加容易。在黃金工業中，它是替代溜槽、跳汰機等重選設備的最好選擇，從2001年起，國內已有多家黃金選礦廠使用了尼爾森選礦機。

尼爾森選礦機的工作原理是：利用先進的流態化過程回收細微金粒的高速離心機，在操作過程中，轉子總成以預先確定的轉速帶動富集錐順時針旋轉，可產生60-200倍重力的離心力，同時給入一定量的流態化水，通過增壓的方式使其從流態化水孔進入富集錐內，與富集錐轉向相切的方向逆時針噴射。通過流態化水的沖擊力和富集錐高速旋轉產生的離心力共同作用，使重礦物和金屬從較輕的背景物料中有效分離出來。

該設備對于回收磨礦回路中的可見金及重砂產品具有穩定、高效的特點。

3 工藝流程圖

3.1 單一浮選回收工藝流程圖

傳統的單一浮選工藝流程為原礦經兩段一閉路破碎流程后進入磨礦作業，磨礦作業為一段閉路流程，與之閉路的分級設備為一臺高堰式雙螺旋分級機，選別作業采用的是預先精選得到部分金精礦，尾礦再進入一粗二掃三精浮選工藝流程，最終得到金精礦的品位約120g/t，回收率約91.5%。具體工藝流程圖如圖1：

3.2 重選-浮選聯合回收工藝流程圖

重選-浮選聯合回收工藝流程主要是在傳統單一浮選工藝流程中的磨礦閉路中增加了尼爾森重選工藝。按照選礦作業能收早收的原則，優先選別出原礦中的可見金及部分重砂產品，提高選礦綜合回收率。該工藝最終可得到品位約100g/t的浮選金精礦，日產約700g/d毛金及品位約500g/t的搖床重砂，選礦綜合回收率可達到93%。具體工藝流程圖如圖2 ：

4 應用情況及分析

4.1 應用情況

重選-浮選聯合回收工藝系統建成后，通過約一個月的調試及改進，該系統逐漸趨于穩定。主要設備尼爾森選礦機、直線振動篩、濃漿泵、大傾角皮帶運行狀態正常，尼爾森選礦機選別效果較好。根據2016年12月12日至12月22日共11天收集的生產數據顯示，尼爾森重選系統累計運轉236小時，共回收可見金7885克，重砂17.16t，重砂品位約400g/t，重砂含量金6870克。該時間段礦石處理量為9972t，原礦平均品位為4.54 g/t，進入浮選系統的礦漿品位為3.06 g/t，浮選尾礦品位為0.32g/t，金精礦平均品位99.8 g/t，尼爾森重選直收率為32.6%，選礦綜合回收率為93.15%。較2016年11月未使用尼爾森選礦機之前選礦平均綜合回收率增長1.66%。

4.2 毛金產量曲線圖

根據12月12日之后的毛金產量情況，繪制出每日毛金產量曲線圖如圖3：

重選-浮選聯合回收工藝系統連續運行的毛金產量來看，回收的毛金產量保持在一個較高水平上波動，毛金產量同時也會因原礦泥質量而產生一定的波動，但始終保持較高水平。隨著長時間的運行，毛金產量降幅較小，趨于平穩狀態，由此可見重選-浮選聯合回收工藝系統綜合性能優異。

4.3 應用結果分析

（1）從每日毛金產量曲線可以看出，前期每日毛金產量較后期高，自22日起緩慢下降并趨于穩定。

（2）平均每日出產毛金約為700g（不計算重砂含量金）。

（3）新增尼爾森重選工藝之后，浮選金精礦品位有所下降，自120g/t下降至100g/t。

（4）浮選工藝回收率降低，入浮原礦品位為3.06g/t，浮選尾礦品位為0.32g/t，浮選工藝回收率僅為89.84%，較單一浮選工藝回收率91.5%下降了1.66%。

（5）由于尼爾森選礦機作業時需要提供一定量的流態化水，使礦漿濃度下降，對后續浮選作業造成了一定的影響。

5 結語

（1）單一浮選回收工藝無法單獨回收可見金，導致礦石中的可見金進入金精礦或隨尾礦流失，造成資源浪費。而重選-浮選聯合回收工藝能夠優先回收礦石中的可見金，減少了資源浪費與流失。

（2）磨礦閉路中存在可見金積存的現象，使用尼爾森選礦機可以有效回收這部分積存在磨礦閉路中的可見金。

（3）使用尼爾森選礦機應該合理控制流程內的補加水量，減輕因礦漿濃度的降低對后續浮選作業效果造成的不利影響。

（4）尼爾森選礦機對于提高金的綜合回收率具有顯著的效果，同時，產出的毛金及重砂產品還可以提高金的價值回收率，具有良好的經濟效益，值得在同類礦山企業推廣。

建議、尼爾森選礦機使用時間應制定合理的安排表，對流程內部的補水量應有合理嚴格的流程，能有效提高毛金產量，減少資源浪費流失。避免機器長時間運行產生磨損帶來不必要的故障，有效提高經濟效益。

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