湖南某金矿选矿试验与工艺设计研究

陈园园

（湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100）

湖南某金矿选矿试验与工艺设计研究

陈园园

（湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100）

介绍了湖南某金矿选厂的选矿工艺设计，在对矿石性质和选矿试验结果的研究与分析的基础上，参照国内类似矿山的生产实践，设计生产规模为原矿1 000 t／d，确定采用两段一闭路破碎、一段磨矿分级、尼尔森重选回收颗粒金、浮选两次粗选、三次扫选、两次精选的工艺流程。

金矿；选矿设计；尼尔森；XCF／KYF浮选机；脉动式自动加药机

湖南某金矿矿石主要以单体金、连生金和硫化物中的金形式存在，主要回收元素为金，矿石中自然金主要呈不规则粒状，嵌布粒度1～60μm不等。选厂原有250 t／d规模，随着探矿的逐步深入及企业的逐步壮大，已探明储量和采矿矿量逐步增加，采出矿石量与选矿生产能力不相匹配，已不能满足开采矿量的需求，严重制约企业的发展［1～3］。

根据生产需要以及结合选厂的实际情况，需新建选厂，使选厂工艺能力相匹配，变资源优势为经济优势，促进地方经济的发展，发挥矿山的经济效益和社会效益。本次新建选矿厂设计规模为原矿1 000 t／d。

1 原矿性质研究

矿样中主要化学成分见表1。由表1可知，矿石中主要有价元素为Au、Ag；其它伴生有价元素含量很少，有害元素为砷。

表1 矿样中主要化学成分%

为确定矿样的矿物组成，对矿样进行矿物分析，主要矿物组成及其相对含量见表2。

表2 试样主要矿物组成及其相对含量%

由表2可知，矿石中主要的金属硫化物是黄铁矿、毒砂等，少量或微量的磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等；其它金属矿物主要是褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿等；脉石矿物主要为石英、长石、绢云母、高岭石、方解石等，少量或微量的绿泥石、菱铁矿、角闪石、电气石、锆石等。

对金元素进行物相分析，矿物金物相分析结果见表3，其中试样研磨至－0.074 mm占100%。

由表3可知，金的化学相态以自然金为主，在试样研磨至－0.074mm占100%的情况下，约68.61%可解离或暴露；但仍有20.54%依旧包裹于黄铁矿、毒砂等硫化物中；碳酸盐和氧化铁矿物中包含的金约占7.75%；而石英及硅酸盐矿物中的金仅占3.1%。

表3 金物相分析

对磨矿至－0.074 mm占65%的原矿矿样进行了粒度分析及主要载体矿物解离度测定，结果见表4。

表4 原矿粒度分析及主要载体矿物解离度测定结果

由表4可知，原矿在磨至－0.074 mm占65%时各载金矿物解离度情况较好，且＋0.037 mm的粗、中颗粒金分布率达70.67%，－0.037 mm的细粒金分布率仅为29.34%。

图1 全浮选两粗两精三扫全流程闭路试验流程

2 选矿试验结果

根据工艺矿物学可知，该矿石中的金主要以单体金、连生金和硫化物中的金形式存在，因此主要进行单一浮选方案和重－浮联合选别方案回收金［4］。

单一浮选方案和重－浮联合选别方案的闭路试验流程分别如图1、图2所示，其闭路试验结果分别见表5、表6。

表5 全浮选两粗两精三扫全流程闭路试验结果

表6 重－浮联合全流程闭路试验结果

图2 重－浮联合全流程闭路试验流程

由试验结果可知，单一浮选方案和重－浮联合选别方案回收金均能得到合格的金精矿，精矿回收率分别为90.49%和90.56%，尾矿损失率相近。

3 选矿工艺设计

在工艺矿物学的基础上，通过对选矿试验结果的研究与分析，根据能收早收的原则以及类似选矿厂的生产实践［5］，单一浮选易产生粗颗粒金沉于浮选机搅拌桶等槽体内或者设备连接缝隙中的问题，不利于粗粒金的回收，因此采用重－浮联合流程进行设计，如图3所示（预留摇床场地，根据后期的生产实际情况再决定是否增设摇床）。

产品方案有金重砂和浮选金精矿，金重砂的品位和回收率可通过尼尔森选矿机进行调整，参照类似金矿选厂的生产实践，结合采矿的出矿品位等情况，此次设计工艺指标见表7。

表7 设计工艺指标

图3 设计选别工艺流程

两种金产品价格随市场会有波动，建议生产过程中定期进行市场调研，确定合理的金产品品位，以获得最大的经济效益。

3.1 破碎筛分工艺

破碎采用两段一闭路破碎［6，7］：最大给矿块度450 mm，最终控制破碎粒度≤12 mm，总破碎比为37.5。破碎设备选型方案比较见表8，其中方案Ⅰ为国产设备，方案Ⅲ为进口设备，方案Ⅱ为国产与进口设备结合的破碎方案。

表8 破碎设备选择方案比较

从表8可以看出，各方案各有优劣，优秀的国产设备价格优势较大，备件选购较方便；进口设备固件耐用，性能更稳定，同规格处理能力大于国产设备，破碎产品粒度均匀。本次设计暂按全进口设备进行设计。

筛分采用YA型圆振动筛：下层筛孔尺寸为14 mm，保证筛下物料P95≤12 mm，筛下合格物直接掉落至粉矿仓内，筛上物料经运输机返回至细碎作业。

3.2 磨浮工艺流程

磨浮作业分两个系列分期运行，单系列磨矿采用一段磨矿流程，磨矿细度为－0.074 mm占65%，主要采用Φ2.4 m×4.5 m湿式溢流型球磨机。

单系列工艺采用尼尔森重选回收粗粒金，两次粗选、三次扫选、两次精选的重－浮联合流程。重选主要采用KC－QS30尼尔森选矿机［8～11］，由于尼尔森选矿机为间断排矿，设计采用自动控制气动阀门控制尼尔森给矿。

浮选粗选、扫选采用XCF／KYF－8的浮选机组，精选采用XCF／KYF－4的浮选机组［12～15］。浮选采用XCF／KYF型充气机械搅拌式浮选机组，功率低，可水平配置，不需泡沫泵。

浮选加药机采用脉动式自动加药机［16］，无需药剂泵，可将药液从低位投加到高位，无需自流高差，不怕输药管道弯曲、进空气，计量准确度高。

3.3 脱水工艺流程

金精矿采用浓缩、过滤二段脱水流程［4］，浓缩作业采用GZSN－8型深锥浓缩机，浓缩机溢流自流至溢流缓冲池，再经泵扬送至回水高位水池循环利用，浓缩机底流浓度达到50%以上后自流至脱水作业。

脱水作业采用P12陶瓷过滤机，过滤机滤液同样自流至溢流缓冲池，再泵送回回水高位水池循环利用，过滤后的金精矿含水约12%。

4 结 论

1.该矿矿石类型简单，主要有用矿物为银金矿、黄铁矿和毒砂，次要矿物为磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物主要为石英、长石、绢云母、高岭石、方解石等，其次含有少量或微量的绿泥石、菱铁矿、角闪石、电气石、锆石等。

2.设计最终采用两段一闭路破碎、一段磨矿分级、尼尔森重选回收颗粒金、浮选两次粗选、三次扫选、两次精选的工艺流程。捕收剂为丁基黄药和丁铵黑药，起泡剂为2＃油。

3.采用尼尔森离心选矿机与浮选机结合的重－浮联合工艺，充分利用重选和浮选在处理不同粒径、不同性质矿石上的优点，分段回收粗颗粒金及细颗粒金，极大地提高选别指标。

4.设计生产规模为原矿1 000 t／d，年产金重砂840 t／a，品位400 g／t，回收率45%，年产浮选金精矿8 430 t／a，品位40 g／t，回收率45%。

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Research on Dressing Test and Process Design of A Gold M ine in Hunan

CHEN Yuan-yuan
（Hunan Research Institute of NonferrousMetals，Changsha 410100，China）

This paper mainly introduces the process design of a gold mine in Hunan.Based on the research and analysis of ore property and test results，referred to production practice of domestic similarmine，the capacity for raw ore is 1000 t／d.The technology is adopted for two-stage crushing with single closed-circuit，one-stage grindingclassification，gold particle’s recovery with Knelson concentrator，and flotation with twice roughing-twice scavengingthree times cleaning.

goldmine；benefication process design；knelson concentrator；XCF／KYF flotationmachine；pulse type automatic reagent feeder

TD923

A

1003－5540（2016）04－0012－04

2016－05－16

陈园园（1989－），女，助理工程师，主要从事矿物加工设计研究工作。