某金礦選礦廠磨浮工藝技術改造與實踐

王樹立

(凌源日興礦業有限公司)

遼寧某金礦礦石屬于少硫化物含金石英脈與石英細脈型金礦石[1-2]，選礦廠采用兩段一閉路破碎、一段閉路磨礦和單一浮選工藝，自2016年9月擴能改造投產運行以來生產平穩，選礦回收率保持在87 %以上。隨著礦山服務年限的增加，井下開采深度的延伸，礦石性質發生了較大變化，原礦金品位由2017年的1.44 g/t下降到1.06 g/t。針對其變化，選礦廠開展了一系列的技術改造和新藥劑應用研究工作，維持了礦山的正常運轉，提高了資源的回收利用率，使企業在資源總量下降的大趨勢下依然保持較強的競爭力[3]。

1 選礦工藝流程

遼寧某金礦選礦廠原設計規模900 t/d，實際生產中年處理量約30萬t。破碎工段采用兩段一閉路工藝流程，粗碎采用C80顎式破碎機，細碎采用HP300圓錐破碎機，篩分采用YA1836振動篩；磨礦分級工段為一段閉路磨礦工藝，采用MQY3240溢流型球磨機磨礦，φ500 mm旋流器組分級；選別工段為“一粗兩精兩掃”單一浮選工藝流程，粗選為3臺12 m3充氣式浮選機(型號XCF/KYFII-12)，精選一為2臺BF-4浮選機，精選二為1臺BF-4浮選機，掃選一、二均為3臺12 m3充氣式浮選機(型號XCF/KYFII-12)。選礦工藝原則流程如圖1所示。

圖1 選礦工藝原則流程

2 選礦生產中存在問題及分析

選礦廠自2016年9月擴能改造投產運行以來，曾開展過多次技術改造，以及對出現問題的消缺整改，選礦生產系統和選礦廠管理體系逐步完善、穩定。隨著礦山服務年限的增加，井下所供礦石性質發生了較大變化，原礦金品位下降明顯，引發了選礦生產中一些新的問題。圍繞這些問題，選礦廠開展了長期、詳細的現場工藝流程考查，并經實踐和研討分析，找出了影響選礦廠穩定生產的關鍵因素。

2.1 破碎工段

破碎工段采用兩段一閉路工藝流程，二段圓錐破碎機HP300原設計屬中碎型，振動篩篩孔尺寸為14 mm，最終破碎產品粒度為-12 mm占90 %。破碎工段粗、細碎設備產能搭配不合理，中碎型圓錐破碎機HP300搭配的振動篩篩孔尺寸(14 mm)過大，導致進一步降低破碎產品粒度難度很大，從而使磨礦工段負荷過大。

2.2 磨礦分級工段

磨礦分級工段為一段閉路磨礦工藝，現有的MQY3240溢流型球磨機筒體襯板采用單一尺寸(厚度66 mm)，襯板進料端和出料端磨損不均，球磨機實際磨礦能力有變差趨勢，需對球磨機的有效容積進行相應優化，提高其磨礦能力和磨礦效果。

2.3 選別工段

選別工段采用“一粗兩精兩掃”單一浮選工藝流程，井下深部開采礦石性質變化較大，原礦金品位下降明顯，金精礦金品位和金回收率均難以維持。其中，制約金回收率提升的因素主要有以下2個方面：

1)目的礦物單體解離度差。通過對選別工段進行工藝流程考查發現，磨礦分級效果不理想，導致進入浮選的礦物單體解離度差，連生體礦物回收效果不佳。若加大捕收劑用量，可提高金回收率，但金精礦金品位會受到明顯影響而下降。

2)原采用的捕收劑丁基黃藥捕收能力弱。井下開采進程的變化導致原礦金品位下降明顯，礦石性質也有一定程度的改變，原采用的捕收劑丁基黃藥由于捕收能力有限已經不能適應礦石的浮選，需要探索一種捕收能力強同時又能兼顧選擇性的捕收劑來替代[4-6]。

3 技術改造方案及效果

3.1 改造方案

1)調整破碎工段粗、細碎設備性能搭配。受車間現有空間限制無法繼續新增細碎設備，遂將二段圓錐破碎機HP300的中碎型襯板更換為細碎型襯板，以降低破碎產品粒度[7]。

2)將破碎工段YA1836振動篩篩孔尺寸由14 mm縮減為12 mm，配合細碎設備降低最終破碎產品粒度。

3)鑒于流程考查中發現的球磨機前后端襯板磨損不均勻的問題，將MQY3240溢流型球磨機出料端的三排襯板厚度減小10 mm，由原來的統一厚度尺寸66 mm減小為56 mm。球磨機襯板改造前后對比如圖2所示。

圖2 球磨機襯板改造前后對比

4)將MQY3240溢流型球磨機排料器內反螺旋高度由原來的50 mm提高到80 mm，大幅度增加了球磨機的有效容積。球磨機排料器內反螺旋改造前后對比如圖3所示。

圖3 球磨機排料器內反螺旋高度改造前后對比

5)針對采場現供應礦石，聯合藥劑廠家開展了大量的浮選藥劑種類篩選和用量探索試驗，尤其對提高金回收率效果較佳的新型捕收劑RX01進行了深入的試驗研究。小型閉路試驗流程及藥劑制度如圖4所示，試驗結果如表1所示。

圖4 小型閉路試驗流程及藥劑制度

表1 小型閉路試驗結果

小型閉路試驗結果表明：針對選礦廠礦石樣品，RX01藥劑可降低尾礦金品位，提高金精礦品級和金回收率。綜合試驗各項指標，最終采用RX01替代原丁基黃藥作為捕收劑。

3.2 改造效果

1)通過對破碎工段二段破碎機襯板和振動篩篩孔尺寸的改造，二段破碎產品的粒度下降明顯，最終破碎產品的粒度由-12 mm占90 %降低到-10 mm占90 %。改造后破碎工段單位能耗較之前有小幅提高。

2)通過對球磨機襯板厚度和反螺旋高度的改造，加之入磨產品粒度的降低，球磨機處理能力由900 t/d提高到1 200 t/d。大幅度提高處理量的同時，磨礦產品(即入浮選產品)粒級分布更加合理。改造前后磨礦產品粒度特性曲線如圖5所示。由圖5 可以看出，改造后易浮選區間粒級占比較改造前有明顯增加。

圖5 改造前后磨礦產品粒度特性曲線

3)針對采場現供應礦石，采用新型捕收劑RX01可使尾礦金品位由0.188 g/t降低至0.160 g/t，金精礦品級得以提高，金回收率保持在87.84 %左右。捕收劑優化前后現場指標統計結果如表2所示。

表2 捕收劑優化前后現場指標統計結果

由表2可知，優化后藥劑單耗大幅度下降。綜合考慮捕收劑價格，優化前后的生產成本持平。

綜合以上幾項技術改造措施，選礦廠每年多生產金金屬量33 kg，為企業年增加經濟效益600多萬元。

4 結 語

遼寧某金礦隨著礦山服務年限的增加，開采進程的延續，選礦廠處理礦石性質發生變化，引起選礦廠原生產工藝的不適應。這也是行業內很多老礦山正在面臨的棘手難題。考慮到礦山剩余資源儲量、企業資金投入量等問題，大規模改建難以實現。選礦廠通過對現場生產問題摸排，進行了一系列技術改造和新藥劑應用研究工作。通過技術改造優化，每年多生產金金屬量33 kg，為企業年增加經濟效益600多萬元。選礦廠在資金投入不大的情況下很好地解決了這一生產難題，對行業內存在同類型問題的礦山企業具有重要參考借鑒意義。