旋流器在某金礦選別中的應用

張太雄 陳小輝 申永林 張偉 王懷 張津銘

收稿日期：2019-08-12; 修回日期：2020-02-05

作者簡介：張太雄（1990—），男，重慶人，工程師，從事金銀選礦工藝研究與工程應用工作;長春市南湖大路6760號，長春黃金研究院有限公司選冶研究所，130012;E-mail：zhangtaix@foxmail.com

摘要：針對某金礦石含泥質及貧連生體較多，金嵌布粒度細等特征，應用旋流器對浮選粗精礦進行分選，組成浮選—旋流器分選聯合流程，取得了良好的效果。工業生產結果表明：采用旋流器對浮選粗精礦進行選別，能提早、高效地回收浮選粗精礦中大部分單體金和含金黃鐵礦，提高金回收率;采用短錐旋流器分選，金回收率比采用分級用水力旋流器更高，可提高到75.04? %。

關鍵詞：旋流器;浮選;粗精礦;聯合工藝;金

中圖分類號：TD953

文章編號：1001-1277（2020）02-0065-04

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20200214

黃金選礦生產中，常采用重選、浮選、氰化等單一或聯合工藝回收金。當礦石中金與金屬硫化物關系密切時，常采用浮選工藝富集金。在浮選工藝中，旋流器常作為分級設備應用于磨礦段的分級作業，為浮選提供合格粒度的入選物料。此外，旋流器用作分選設備，在許多黃金礦山也有成功的應用，且對細粒級金的回收有顯著成效[1-2]。某金礦石含泥質及貧連生體較多，金嵌布粒度細，細磨后需在低濃度下經過多次精選和掃選才能獲得相對較好的金精礦品位和金回收率。鑒于此，該礦采用旋流器對浮選粗精礦進行選別，富集后的旋流器沉砂可直接作為最終精礦，含大量泥質脈石礦物的旋流器溢流進行精選富集。在較長的浮選工藝流程中，“早收多收”礦石中的金，一方面能有效防止粗粒單體金和貧連生金等難上浮金在浮選回路中隨尾礦流失，另一方面可有效降低精選區負荷，為精選區創造低濃度精選的適宜環境。

1 礦石性質

礦石中金屬礦物相對含量為3.76? %，脈石礦物相對含量為96.24? %。礦石中主要金屬礦物為白鐵礦、黃鐵礦，其他礦物含量較少;脈石礦物以石英、長石為主，含一定量的高嶺土、云母等黏土礦物，磨礦時礦漿泥化嚴重，會對金的浮選產生不利影響。礦石中金為有價元素，礦石工藝類型為少硫化物半氧化金礦石。原礦化學成分分析結果見表1，礦石礦物組成分析結果見表2。

礦石中金品位為1.61 g/t，含硫1.29? %。礦石中主要金屬礦物黃鐵礦、白鐵礦粒度相對較粗，+0.010 mm粒級分別占78.7? %、80.6? %;中、粗粒黃鐵礦與金礦物嵌布關系密切，在黃鐵礦中、黃鐵礦粒間及裂隙均見有金礦物分布，其中部分金呈微細粒包裹在黃鐵礦中。金礦物粒度以微粒、細粒、中粒為主，其中微粒金、細粒金分別占36.5? %、28.2? %。金礦物嵌布粒度分析結果見表3。

礦石中原生礦泥多，且磨礦過程易泥化，礦漿不易沉降。實驗室試驗和該礦山多年生產經驗均表明，低濃度浮選能保障良好的金回收率和金精礦品位，因此該礦山在實際生產中將浮選濃度控制在24? %～28? %。

2 旋流器分選實踐

2.1 工藝流程

該金礦選礦廠處理能力為1 650 t/d，現場生產礦石經破碎、磨礦后采用兩次粗選、一次重選（旋流器分選）、兩次掃選、四次精選聯合流程（見圖1）。原礦經調漿槽加藥調漿后進行兩次粗選，粗選精礦經泡沫槽下沉后粗粒進入短錐旋流器進行選別，少量上層細粒精礦和旋流器溢流一起進入精選區依次進行兩次精選;兩次精選后分別設置兩次精掃選作業形成閉路循環，精選二精礦與旋流器沉砂合并為金精礦產品，金精礦經生物氧化預處理后進行氰化冶煉;粗選尾礦依次進行兩次掃選，掃選尾礦送入尾礦庫。

2.2 單一浮選

為考察旋流器分選對金回收指標的影響，停用旋流器分選作業，進行單一浮選。單一浮選指標見表4，尾礦中金流失狀態分析結果見表5。由表4、表5可知，單一浮選金回收率為70.12? %，浮選尾礦中單體金、與金屬礦物連生金及硫化物包裹金合計為21.39? %，其中單體金流失占9.76? %。

2.3 水力旋流器分選

該金礦選礦廠采用2臺75 mm分級水力旋流器對浮選粗精礦進行選別，浮選粗精礦部分產品經水力旋流器分選后，水力旋流器沉砂直接作為金精礦產品。為考察水力旋流器的應用效果，進行了浮選流程考查，浮選—水力旋流器分選聯合流程選礦指標見表6，水力旋流器分選指標見表7，浮選尾礦中金流失狀態分析結果見表8。

由表6～8可知：浮選—水力旋流器分選聯合流程金回收率72.76? %，水力旋流器沉砂金品位29.56 g/t，水力旋流器沉砂金作業回收率高達84.45? %。浮選尾礦中單體金、與金屬礦物連生金及硫化物包裹金合計為13.85? %，其中單體金流失下降至6.07? %。水力旋流器沉砂和精選二精礦合并為金精礦，金精礦以水力旋流器沉砂為主，金總回收率為72.76? %，水力旋流器沉砂回收率高達60.90? %，占比高達84? %。

水力旋流器給礦粒級篩析結果見表9。由表9可知，水力旋流器給礦中粗粒級金品位均遠高于最終金精礦金品位，符合后續作業要求。

水力旋流器的應用，使得金浮選回收率得到提高，浮選尾礦中不合理流失金降低，可見該金礦使用水力旋流器作為浮選粗精礦的分選設備，具有以下幾方面優勢：

1）水力旋流器沉砂金品位滿足后續工藝要求。

2）對粗選已上浮的粗粒單體金進行提前回收，防止因精選濃度降低粗粒單體金難以上浮而隨精選中礦流失。

3）適應該金礦礦石性質，能為精選創造更適宜的浮選濃度。

4）大幅減少進入精選的礦量，減輕精選作業壓力。

5）水力旋流器作為無動力設備占地小，能耗低，便于維修，技術經濟指標良好。

2.4 短錐旋流器分選

短錐旋流器與分級用水力旋流器結構相同，最大的區別在于前者錐角（70°～140°）遠大于后者錐角（10°～40°），且錐體較短，故稱為短錐旋流器。分級旋流器是對顆粒按等降比分級，影響顆粒運動規律的主要因素是粒度和密度。短錐旋流器內形成懸浮層，大于懸浮層密度的顆粒穿過懸浮層向下運動，從沉砂嘴排出，反之則由溢流攜帶從溢流口排出，顆粒的運動主要受密度的影響，分選按密度規律進行，實踐表明錐角越大，其按密度分離礦物的趨勢越明顯[1]。

國外有研究表明，短錐旋流器用于砂金、脈金、多金屬伴生金分選，在回收粗粒金時對細粒金的回收也有顯著效果，細粒金回收粒度下限可達到5～10 μm。蘇聯學者采用短錐旋流器、跳汰機和搖床3種重選設備對不同粒度的砂金礦石進行了試驗（見表10），結果表明選礦用短錐旋流器對細粒金的回收有明顯優勢，在選別指標相近的條件下，其處理量增大幾倍[3]。

為考察短錐旋流器的分選效果，進一步提高生產指標，該金礦采用短錐旋流器分選浮選粗精礦，分選指標見表11，浮選尾礦中金流失狀態分析結果見表12。

由表11、表12可知：使用短錐旋流器分選，浮選尾礦中單體金、與金屬礦物連生金及硫化物包裹金合計為9.30? %，其中單體金流失下降至2.92? %。與水力旋流器相比，采用短錐旋流器分選，金回收率由72.76? %提高到75.04? %，且浮選尾礦中不合理流失金明顯降低。由此表明，短錐旋流器與浮選聯合回收金能獲得更佳的回收效果。

3 結 論

1）旋流器用于該金礦浮選流程中選別浮選粗精礦，組成浮選—重選聯合流程，適應其礦石性質，提前回收了浮選粗精礦中的金，符合金“早收多收”的回收原則，同時有效減少了不易上浮金在流程中的流失，提高了浮選回收率。此外，減少了進入精選的金屬量，減輕了精選作業壓力。

2）相比水力旋流器，采用短錐旋流器與浮選聯合回收金能獲得更佳的回收效果，金回收率提高到75.04? %。短錐旋流器在保障粗粒金回收的同時，對細粒金的回收更具優勢。

[參考文獻]

[1] 余仁煥.短錐旋流器分選中若干問題的研究[J].有色金屬（選礦部分），1999（2）：28-31.

[2] 高承家.短錐旋流器在獅子山銅礦尾砂選金中的應用[J].有色金屬，2002，54（3）：90-92.

[3] 田忠誠.蘇聯用選礦旋流器選細粒金的研究與實踐[J].黃金科技動態，1990（12）：14-21.

Application of cyclone in one gold ore grading

Zhang Taixiong1，Chen Xiaohui2，Shen Yonglin3，Zhang Wei4，Wang Huai1，Zhang Jinming5

（1.Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.; 2.Inner Mongolia Jintao Corporation Limited;

3.Inner Mongolia Taiping Mining Co.，Ltd.; 4.Heilongjiang Wulaga Gold Mining Co.，Ltd.;

5.Liaoning Paishanlou Gold Mining Co.，Ltd.）

Abstract：In light that a gold ore contains much slime and many barren and associate bodies and gold dissemination particle size is fine，cyclone is used for flotation roughing concentration grading composing a flotation-cyclone grading joint flowsheet and achieves good outcome.Industrial production results show that it can quickly and efficiently recover most monomer gold and gold-bearing pyrite from flotation roughing concentrates and improve gold recovery rate to use cyclone for grading of flotation roughing concentrates.The short-cone cyclone can achieve better gold recovery rate than grading hydraulic cyclone，which is 75.04 %.

Keywords：cyclone;flotation;roughing concentrate;joint flowsheet;gold