肅北某金礦浮選尾礦尼爾森重選實驗

劉坤，王婷霞，李健民

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900）

尼爾森選礦機是一種較新型的重選設備，能夠強化礦物比重的差異，從而實現不同礦物的分離，其具有無污染、富集比大、處理量大等優點，現已廣泛應用于金、鎢、錫等礦物的選別[1-3]。

肅北某金礦礦權范圍較大，區域內礦體小而多，礦石嵌布粒度不均，造成選廠生產指標波動較大。選廠原工藝為：礦石破碎至70%-74 μm后，經“一粗兩精一掃”工藝產出合格金精礦。近期，由于原礦性質變化，選廠跑尾嚴重，尾礦金品位多在0.70～0.90 g/t 之間，造成極大的經濟損失。本實驗擬利用尼爾森選礦機處理該尾礦，取得了較好的選礦指標。

1 原礦性質研究

1.1 化學成分分析

以該選廠浮選尾礦作為本次實驗礦樣，對其進行化學多元素分析及物相分析，分析結果分別見表1、2。

表1 原礦化學多元素分析結果/%Table 1 Results of chemistry multi-element analysis of the raw ore

表2 金物相分析結果Table 2 Gold phase analysis

1.2 礦物組成分析

通過對該礦石礦物組成分析發現，其礦物組成較為復雜，主要金屬礦物為黃鐵礦，并伴有少量黃銅礦，微量方鉛礦、閃鋅礦；主要脈石礦物是石英、長石；貴金屬礦物為自然金；銅、鉛、鋅等金屬礦物含量較低，沒有工業利用價值。

1.3 金賦存狀態分析

金礦物主要產出于破碎蝕變強烈的石英-黃鐵礦脈中，硅化、黃鐵礦化強的金礦物較為富集，自然金形成與巖漿熱液充填、交代有關。

自然金多呈板片狀賦存于各種礦物粒間或裂隙中，部分呈細脈狀、星點狀、滾圓狀等以包裹體的形式存在，偶見假六方狀自形晶的自然金粒。自然金礦物粒度統計及形態統計分別見表3、4。

表3 自然金礦物粒度統計Table 3 Particle size statistics of the natural gold

從表3 中可以看出，金嵌布粒徑屬于粗、中粒金，中粒及以上粒級金占總金的69.79%，說明由于嵌布粒徑變粗導致浮選工藝無法有效回收該部分金屬。細粒及微粒金占總金的30.21%，該粒級部分金資源得到有效回收。

從表4 可以看出，自然金礦物的形態特征以板片狀、細脈狀、星點狀為主；其他形狀則相對較少。

表4 自然金礦物形態統計Table 4 Morphology statistics of the natural gold

1.4 篩析實驗

對選取的浮選尾礦進行篩析實驗，實驗結果見表5。

表5 篩析實驗結果Table 5 Results of screening test

從表5 可以看出，金金屬主要損失在粗、細粒級部分，其中+74 μm 粒級金屬占總金的51.65%，且其金品位相對較高，有較高回收價值。

2 尼爾森選礦實驗

尼爾森選礦機是一種較新型的選別設備，其原理是使礦物處于強化的離心場中，從而增強不同密度礦物的分離效果[4]。目前，該類設備主要應用于金、銀、鉑等大比重貴金屬的選別作業，但也逐步在鎢礦、錫石、金紅石等礦山得到推廣[5-6]。由于處理給礦為浮選尾礦，因此，本次實驗不再對磨礦細度進行實驗，只進行擴大重力倍數、流態化水量及給礦速度實驗，實驗采用的工藝流程見圖1。

圖1 尼爾森選礦實驗流程Fig.1 Flowsheet of Nelson dressing test

2.1 擴大重力倍數（G 值）實驗

在流態化水量3.2 L/min、給礦速度4 kg/h、礦漿濃度25%～30%的條件下，進行擴大重力倍數（G 值）實驗，實驗結果見圖2。

從圖2 可以看出，金精礦品位隨擴大重力倍數的增大而升高，回收率則降低，綜合考慮，擴大重力倍數以60 G 為宜。

圖2 擴大重力倍數實驗結果Fig.2 Results of expanding gravity multiple test

2.2 流態化水量實驗

在擴大重力倍數（G 值）60 G、給礦速度4 kg/h、礦漿濃度25%～30%的條件下，進行流態化水量實驗，實驗結果見圖3。

圖3 流態化水量實驗結果Fig.3 Results of water flow test

從圖3 可以看出，金精礦品位隨流態化水量的的增大而逐漸升高，回收率則逐漸降低，當流態化水量超過3.2 L/min 后，回收率降低加快，因此，適宜的流態化水量為3.2 L/min。

2.3 給礦速度實驗

在擴大重力倍數（G 值）60 G、流態化水量3.2 L/min、礦漿濃度25%～30% 的條件下，進行給礦速度實驗，實驗結果見圖4。

從圖4 可以看出，金精礦品位隨給礦速度的增大而逐漸降低，回收率則先增大再減小，為了盡可能地回收金資源，在品位相差不大的情況下，優先考提高慮回收率，因此，適宜的給礦速度為10 kg/h。

圖4 給礦速度實驗結果Fig.4 Results of feeding speed test

2.4 尼爾森選礦尾礦篩析實驗

對尼爾森重選的尾礦進行篩析實驗，實驗結果見表6。

表6 尼爾森尾礦篩析實驗結果Table 6 Results of Nelson tailing screening test

從表6 可以看出，相比于給礦（選廠浮選尾礦）篩析實驗結果，經過尼爾森重選后，重選尾礦粗粒級金品位及金屬分布率顯著降低，說明尼爾森對該粒級選別效果較好，金資源得到了有效回收。

3 結論

（1）肅北某金礦由于處理礦石嵌布粒度變化較大，導致尾礦金品位升高，現生產尾礦金品位普遍保持在0.70～0.90 g/t，造成金資源浪費的同時，也損害了企業經濟效益。

（2）通過工藝礦物學研究發現，選廠浮選尾礦中金多以自然金的形式存在，且其嵌布粒度較粗，+74 μm 粒級金品位為1.44 g/t，金屬分布率為51.65%，適宜采用尼爾森等重選設備進行回收。

（3）以選廠浮選尾礦為給礦，在原礦金品位0.87 g/t、擴大重力倍數60 G、流態化水量3.2 L/min、給礦速度10 kg/h 的條件下，可以取得金精礦品位33.42 g/t，回收率35.27%的良好指標。