尼爾森選礦機在金川貴金屬選礦中的應用研究

姚占珍，張緯昌

（1.甘肅有色冶金職業技術學院，甘肅 金昌 737100；2.金川集團公司選礦廠，甘肅 金昌 737100）

金川的選礦工藝流程和藥劑制度是以回收鎳銅為主，并在有效提高銅鎳方面做了大量的工作，但是在提高貴金屬回收率方面所作的研究工作比較少，在實際生產過程中，礦石中的鉑、鈀等稀貴金屬只是作為選鎳副產品來回收。隨著礦山開采技術的不斷發展和礦山建設的不斷深入，富銅鎳礦石頻繁出現，意味著鉑族金屬鉑、鈀、金、銀、硒、碲等伴生元素的含量也在隨之增加，這種高銅礦石的貴金屬含量顯著高于其它種類的礦石。因此，進一步加強提高貴金屬的回收率的研究已顯得非常重要。

1 金川礦床有益伴生元素的特性

1.1 有益伴生元素的特性

金川鎳礦為超基性巖型多金屬共生的硫化鎳礦床，不僅鎳銅金屬含量十分豐富，礦石中還富含鈷、鉑、鈀、金、銀、硒、碲、硫多種元素，鋨、銥、釕、銠、等金屬元素，生產實踐證明，上述諸元素均可在選冶過程中予以回收利用。

1.1.1 鉑礦物的特性

鉑俗稱白金，系本礦床中綜合利用價值最高的伴生元素之一。鉑在各類礦石中均有分布，尤其在富銅礦石中局部富集。鉑以硫化物為主，脈石礦物中不含鉑，鉑在各類礦石中均以砷鉑礦為主，其次為金屬互化物，鉑的獨立礦物和硫化物中的鉑含量占鉑總量的78.65%，其它主要分散于脈石中，金屬氧化物中含微量。

1.1.2 鈀礦物的特性

鈀的含量在鉑族元素中僅次于鉑。經物相分析測定，一礦區礦石中90%以上的鈀呈礦物狀態存在，二礦區礦石中呈礦物狀態存在為74%～88%，其余主要在硫化物中呈類質同象。鈀以鈀的鉍化物和鉍碲化物為最多，礦物粒度細小，形狀不規則，多在74μm以下，不易解離。磨礦粒度較粗時難以解離成單體，而磨礦較細則易碎成細小薄片而影響重選效果。

1.1.3 金礦物的特性

金川礦床各類礦石中均有金分布，并與鉑鈀一起形成局部富集。金幾乎均呈礦物狀態存在于各類礦石中，主要與銀構成金銀礦和銀金礦，以后者為主。金礦物中，銀、金互化物粒度大小不一，大者可達1㎜，但一般粒度為0.02㎜～0.06㎜，多數與硫化物、磁鐵礦、鉻尖晶石連生，金銀礦比重在12.5～15.5之間。

1.1.4 銀礦物的特性

礦床中銀的分布與金一致，富集規律與鉑鈀相同。銀的礦物以銀金礦最為常見，在鉑、鈀富集的礦石中。礦石中銀的平均品位較金高十多倍，銀金礦中含金量較銀高2倍～3倍，銀金礦比重在8.1～8.2之間。

1.2 鉑、鈀、金、銀的相互關系

鉑、鈀、金、銀四個元素密切共生，在各類礦石中均有分布，超基性巖型和接觸交代型富礦體中的含量較貧礦體高。由于后期富含鉑、鈀、金、銀、硒、碲的銅礦化迭加，使這些元素在富銅礦石中形成局部富集，因此，這些元素與銅的依存關系較鎳更為明顯。銅鎳比值的升高也是判別上述元素富集的標志。

2 半工業試驗情況

2.1 試驗設備

試驗采用KC-MD7.5型尼爾森選礦機半工業試驗設備。

2.2 尼爾森選礦機的工作原理

尼爾森選礦機是一種高效的離心選礦設備，在高倍的強化重力場內，比重大和比重小的礦物的重力差別被極大的放大，這使得輕重礦物之間的分離比自然重力場內更加容易；而特殊設計的物料床層其結構，在具有專利技術的流態化水和干涉沉降的相互作用下，能夠持續地保持松散狀態。在上述條件下，重礦物顆粒能夠取代輕礦物顆粒在選別床中占據的位置而保留下來，輕礦物顆粒則作為尾礦排出，從而實現礦物顆粒按比重分選。

3 試驗內容和工藝流程

3.1 試驗研究的內容

試驗對選礦廠生產系統中的尾礦、精礦、磨礦回路中的各中間產品進行了試驗研究。主要在影響尼爾森選別指標的工藝參數、沖洗水流速、重力加速度、選別循環時間這三個方面進行了詳細研究。

3.2 試驗工藝流程

在各試驗地點原有工藝流程的基礎上，在各礦漿流動的管路中，截流部分礦漿進行試驗。在一選車間2#系統尾礦和二選車間5#系統總精礦及5#系統一段二次磨礦旋流器沉砂管路中，截流部分礦漿，引入尼爾森選礦機。截流的部分礦漿為尼爾森選礦機的給礦，通過給礦管插入尼機中，經尼爾森選礦機的分選，比重大的能夠被富集的礦物，滯留在富集錐內成為精礦，其它的成為尾礦，通過尾礦管直接排入相應的尾礦（精礦、溢流）管道中。

4 試驗結果

試驗結果如表1所示：

表1 試驗結果統計表

從試驗結果可以看出，尼爾森選礦機適宜應用在金川礦石的選礦工藝中，對金川礦石的尾礦、精礦以及磨礦回路中的不同產品，都有不同程度的貴金屬富集作用。尤其應用在磨礦回路中，且二段比一段效果更好，能夠較大幅度地提高貴金屬回收率。