浅谈尼尔森选矿机在黄金洞矿业的研究与应用

黄志+邹尚+王帅

摘 要：尼尔森选矿机是一种利用先进的流态化过程回收细微金粒的高速离心机，其在操作过程中，转子总成以预先确定的转速顺时针旋转，可产生60-200倍重力的离心力，使重矿物和金属从较轻的背景物料中有效分离出来。应用于黄金洞矿业1000t/d选矿厂磨矿回路中回收明金，获得了较好的技术经济指标，日产明金达700g以上，选矿综合回收率达93%以上，取得了良好的经济效益。

关键词：尼尔森选矿机；重选-浮选联合回收；明金；金回收率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.048

随着我国经济的快速发展，传统粗放型的经济增长方式使得我国资源短缺的矛盾越来越突出。走中国特色新型工业化道路、大力发展循环经济、提高资源回收利用率，是解决我国当前资源、环境对经济发展制约的必由之路。

长期以来，湖南黄金洞矿业有限责任公司1000t/d选矿厂采用的选矿工艺为单一浮选，获得品位约为120g/t的金精矿产品，回收率为91.5%。该工艺最大的缺点是无法单独回收原矿中的可见金及高品位重砂产品，造成了一定的资源流失。随着该公司矿产资源赋存条件的变化，原矿中的可见金含量有增加的趋势，为尽早回收这部分可见金，该公司在其磨矿回路中引入了尼尔森选矿机，使传统的单一浮选回收工艺转变成为重选-浮选联合回收工艺，旨在提高资源综合回收利用率，实现效益最大化。通过一段时间的运行，取得了良好的效果。

1 矿石性质

原矿多元素分析列于表1：

原矿金的赋存状态化学物相分析结果列于表2：

矿石的矿物成分比较简单，金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿、辉锑矿为主。矿石的有用组分主要为金。脉石矿物主要为石英、绢云母、粘土矿物、白云石等。金的嵌布粒度细微，载金矿物主要为毒砂、黄铁矿等硫化矿物，属于难处理金矿石。矿石中的金以自然金形式存在，不论是显微可见金，还是在其它矿物中包裹的显微不可见金，均以自然金形态存在。矿石中自然金大多数粒度细微，显微可见金的嵌布特征如下：自然金单独沿矿石的裂隙充填，这部分金的粒度较粗，通常在80～100um之间。自然金与硫化物构成块状体沿矿石裂隙充填，金的粒度在40～60 um之间，自然金与硫化物一起构成细粒状、星点状群体嵌布在脉石中，金的粒度小于20 um，自然金呈球粒状、锯齿状嵌布在碎裂状苋铁矿及晶粒状毒砂中，这部分金的粒度非常细，通常小于10 um。

2 尼尔森选矿机简介

尼尔森选矿机是基于离心原理的强化重力选矿设备，在高倍的强化重力场内，密度大和密度小的矿物之间所受重力差被极大地放大，使得轻重矿物之间的分离比自然重力场内更加容易。在黄金工业中，它是替代溜槽、跳汰机等重选设备的最好选择，从2001年起，国内已有多家黄金选矿厂使用了尼尔森选矿机。

尼尔森选矿机的工作原理是：利用先进的流态化过程回收细微金粒的高速离心机，在操作过程中，转子总成以预先确定的转速带动富集锥顺时针旋转，可产生60-200倍重力的离心力，同时给入一定量的流态化水，通过增压的方式使其从流态化水孔进入富集锥内，与富集锥转向相切的方向逆时针喷射。通过流态化水的冲击力和富集锥高速旋转产生的离心力共同作用，使重矿物和金属从较轻的背景物料中有效分离出来。

该设备对于回收磨矿回路中的可见金及重砂产品具有稳定、高效的特点。

3 工艺流程图

3.1 单一浮选回收工艺流程图

传统的单一浮选工艺流程为原矿经两段一闭路破碎流程后进入磨矿作业，磨矿作业为一段闭路流程，与之闭路的分级设备为一台高堰式双螺旋分级机，选别作业采用的是预先精选得到部分金精矿，尾矿再进入一粗二扫三精浮选工艺流程，最终得到金精矿的品位约120g/t，回收率约91.5%。具体工艺流程图如图1：

3.2 重选-浮选联合回收工艺流程图

重选-浮选联合回收工艺流程主要是在传统单一浮选工艺流程中的磨矿闭路中增加了尼尔森重选工艺。按照选矿作业能收早收的原则，优先选别出原矿中的可见金及部分重砂产品，提高选矿综合回收率。该工艺最终可得到品位约100g/t的浮选金精矿，日产约700g/d毛金及品位约500g/t的摇床重砂，选矿综合回收率可达到93%。具体工艺流程图如图2 ：

4 应用情况及分析

4.1 应用情况

重选-浮选联合回收工艺系统建成后，通过约一个月的调试及改进，该系统逐渐趋于稳定。主要设备尼尔森选矿机、直线振动筛、浓浆泵、大倾角皮带运行状态正常，尼尔森选矿机选别效果较好。根据2016年12月12日至12月22日共11天收集的生产数据显示，尼尔森重选系统累计运转236小时，共回收可见金7885克，重砂17.16t，重砂品位约400g/t，重砂含量金6870克。该时间段矿石处理量为9972t，原矿平均品位为4.54 g/t，进入浮选系统的矿浆品位为3.06 g/t，浮选尾矿品位为0.32g/t，金精矿平均品位99.8 g/t，尼尔森重选直收率为32.6%，选矿综合回收率为93.15%。较2016年11月未使用尼尔森选矿机之前选矿平均综合回收率增长1.66%。

4.2 毛金产量曲线图

根据12月12日之后的毛金产量情况，绘制出每日毛金产量曲线图如图3：

重选-浮选联合回收工艺系统连续运行的毛金产量来看，回收的毛金产量保持在一个较高水平上波动，毛金产量同时也会因原矿泥质量而产生一定的波动，但始终保持较高水平。随着长时间的运行，毛金产量降幅较小，趋于平稳状态，由此可见重选-浮选联合回收工艺系统综合性能优异。

4.3 应用结果分析

（1）从每日毛金产量曲线可以看出，前期每日毛金产量较后期高，自22日起缓慢下降并趋于稳定。

（2）平均每日出产毛金约为700g（不计算重砂含量金）。

（3）新增尼尔森重选工艺之后，浮选金精矿品位有所下降，自120g/t下降至100g/t。

（4）浮选工艺回收率降低，入浮原矿品位为3.06g/t，浮选尾矿品位为0.32g/t，浮選工艺回收率仅为89.84%，较单一浮选工艺回收率91.5%下降了1.66%。

（5）由于尼尔森选矿机作业时需要提供一定量的流态化水，使矿浆浓度下降，对后续浮选作业造成了一定的影响。

5 结语

（1）单一浮选回收工艺无法单独回收可见金，导致矿石中的可见金进入金精矿或随尾矿流失，造成资源浪费。而重选-浮选联合回收工艺能够优先回收矿石中的可见金，减少了资源浪费与流失。

（2）磨矿闭路中存在可见金积存的现象，使用尼尔森选矿机可以有效回收这部分积存在磨矿闭路中的可见金。

（3）使用尼尔森选矿机应该合理控制流程内的补加水量，减轻因矿浆浓度的降低对后续浮选作业效果造成的不利影响。

（4）尼尔森选矿机对于提高金的综合回收率具有显著的效果，同时，产出的毛金及重砂产品还可以提高金的价值回收率，具有良好的经济效益，值得在同类矿山企业推广。

建议、尼尔森选矿机使用时间应制定合理的安排表，对流程内部的补水量应有合理严格的流程，能有效提高毛金产量，减少资源浪费流失。避免机器长时间运行产生磨损带来不必要的故障，有效提高经济效益。

参考文献：

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