提升貴州水銀洞金礦浮選工藝指標生產實踐

閆軍寧

（紫金礦業集團股份有限公司, 福建 廈門 361008）

微細浸染型金礦石常采用先浮選，浮選金精礦再通過火法、生物氧化、熱壓氧化等方法預處理打開金包裹后浸出提金[1-2]。貴州水銀洞金礦礦石為碳酸鹽型-卡林型難選冶金礦石，金與黃鐵礦、毒砂等含硫礦物關系密切，載金礦物黃鐵礦、毒砂粒級主要分布在10～40 μm，另外絹（水）云母、有機炭等脈石礦物含量達17%以上，在磨礦中易于泥化。貴州水銀洞金礦采用浮選-熱壓氧化-炭浸提金工藝。浮選廠為細磨浮選工藝，年可處理礦石33萬噸。通過生產流程考察和工藝優化，浮選回收率取得較大提升。

1 流程考察

該選礦廠破碎作業為兩段一閉路破碎工藝，磨礦作業為兩段閉路磨礦工藝，浮選采用兩次粗選四次掃選兩次精選、中礦循序返回浮選工藝。近年來，隨著入選品位降低和礦石性質變化，生產工藝指標出現波動。為查明原因，提出改進的措施和解決的方法，開展選礦廠工藝流程考察。

1.1 磨礦

因目的礦物粒度微細，故磨礦產品粒度要求為-74 μm 90%以上。一段磨礦、分級設備為MQCY 2.7×4.0溢流型球磨機和FX500-PUX4旋流器，二段磨礦、分級設備為MQCY 2.7×3.6溢流型球磨機和FX250-PUX6旋流器。

磨礦流程考察發現磨礦濃度均偏低，二段磨礦返砂比偏低。一段、二段磨礦濃度分別為71.2%、67.1%，返砂比分別為286.16%、104.65%。磨礦產品粒級和金屬分布呈兩頭大中間小，尤其是-10 μm粒級分布接近40%，說明礦石容易“過磨”產生泥化。

1.2 浮選

浮選粗、掃選共使用25臺BF-10機械攪拌式機，精選使用5臺BF-4機械攪拌式浮選機。粗選濃度33%～34%、掃選濃度20%～29%，精選濃度10%左右，浮選濃度偏低。

浮選數質量流程見圖1。粗選Ⅱ和掃選Ⅰ精礦品位在8.5 g/t以上，掃選Ⅰ～掃選Ⅲ作業浮選泡沫產率在45%～63%。考察結果表明，浮選速度較慢，掃選作業產率高、富集低、中礦量循環量過大。

圖1 浮選數質量流程Fig.1 Flotation number quality process

2 工藝優化

對前期選礦生產數據進行統計分析，有如下的變化趨勢：精礦產率與回收率變化趨勢基本呈正相關；精礦品位與回收率、回收率的變化趨勢呈負相關。可見適當提高精礦產率，有利于降低尾礦品位，提高金回收率。通過對流程存在問題查找和分析，主要從下面幾個方面進行工藝調整：

表1 浮選作業濃度Table 1 Concentration of flotation operation

圖2 浮選尾礦篩析結果Fig.2 Screening results of flotation tailings

2.1 磨礦

磨機內磨礦介質的尺寸及配比不僅決定著球磨機的生產能力, 而且也決定著磨礦產品的粒度特性[3]。磨礦介質配比與礦石性質匹配時，破碎消耗能量最小，磨礦效率最佳[4]。同一個磨機充填率相同時，小尺寸介質越多，則鋼球個數增多，研磨面積增大，礦物的破碎概率增大，但小尺寸介質過多時容易產生“過磨”和“球磨球”的現象。

一段磨礦磨機裝球配比調整前以Φ80鋼球為主，另外還添加Φ40、Φ20鋼球，小粒徑鋼球配比偏高，為避免過磨和降低球耗，增加Φ100鋼球配比，并取消Φ40以下鋼球的添加。二段磨礦磨機裝球配比調整前有Φ80～Φ20等四種球，選取小尺寸介質有利于均勻磨礦，過小介質多又容易泥化，故二段僅添加Φ60、Φ40兩種中等粒徑的鋼球。

兩段球磨機的鋼球配比調整前后對比見表2，調整后磨礦細度保持在-74 μm 90%左右，-10 μm粒級降到30%以下，鋼球噸礦消耗有所下降，穩定在0.52 kg/t以下。另外提高磨礦濃度也有利于磨礦效率的提高。

表2 球磨機裝球配比對照Table 2 Comparison of ball milling ball ratio

2.2 浮 選

含泥高的礦物浮選時，微細泥比表面積大，不易沉降，惡化浮選環境。脫泥會損失部分金屬；對微細粒浸染型金礦，不添加碳酸鈉、不脫泥，直接活化浮選也能取得較好的指標[5]。浮選工藝優化的思路是，加強粗、精選作業，提高精礦產率，減少中礦的循環，降低尾礦品位。主要措施有：

1）增加浮選時間。適當提高粗、掃選的浮選濃度，加快刮板轉速，從而延長浮選時間。

2）減少精選次數。將原來的兩粗兩精四掃的浮選流程改為兩粗一精四掃，減少精選作業次數，實現“能收早收”，減少中礦循環量。

3）優化藥劑制度。水玻璃不僅能抑制石英與硅酸鹽脈石，也是礦泥分散劑，能消除“礦泥覆蓋”現象和微粒間所發生的無選擇性互凝的有害作用，可提高浮選過程的選擇性抑制作用，水玻璃用量較大時，也會抑制硫化礦，水玻璃與其他藥劑組合有利于硫化物礦石浮選分離[6]。添加碳酸鈉不僅可清洗礦物表面，也可以起到分散礦漿的作用，從而消除Ca2+和Mg2+等難免離子或礦泥對浮選的影響[7]。

通過藥劑制度調整見表3，降低分散和抑制，加強活化，提高泡沫豐富度，實現強化浮選。調整碳酸鈉、水玻璃等藥劑用量后，一方面通過降低對微細粒級礦物的過度抑制，增強微細粒礦物的回收，同時也減少藥劑帶入鈉離子對后續選冶系統的影響。

表3 藥劑制度對比Table 3 Comparison of pharmacy system

4）適當提高精礦產率，減少中礦量。通過提高礦漿面、充氣量等方法，加大粗、精選作業泡沫出量，從而提升精礦產率，降低精選中礦量。

3 改造效果

2018年生產工藝改造實施后指標逐步提升，2019年浮選金回收率達到89.99%，比2017提高5.76%。分析2019年各月份入選品位、精礦產率、精礦品位、回收率關系，入選品位在4 g/t左右，精礦產率控制在30%以上，金回收效果較好，精礦含金12%以上，回收率91%以上。

4 結論

在流程考察及對礦石性質研究的基礎上，選礦廠通過調整鋼球配比、提高磨礦濃度等措施，改善了“過磨”泥化現象；通過高濃度浮選、調整流程機構、藥劑制度、改變工人操作方式等辦法適當增大精礦產率，改善浮選環境，提高浮選指標。該微細浸染型金礦石浮選廠工藝改造實踐取得很好效果，金回收率比改造前提高5.76%，選礦成本也有所降低。

圖3 2019年入選品位、精礦產率及回收率之間的關系Fig.3 Relationship between selected grades, concentrate yields and recovery rates in 2019