旋流器在某金矿选别中的应用

张太雄 陈小辉 申永林 张伟 王怀 张津铭

收稿日期：2019-08-12; 修回日期：2020-02-05

作者简介：张太雄（1990—），男，重庆人，工程师，从事金银选矿工艺研究与工程应用工作;长春市南湖大路6760號，长春黄金研究院有限公司选冶研究所，130012;E-mail：zhangtaix@foxmail.com

摘要：针对某金矿石含泥质及贫连生体较多，金嵌布粒度细等特征，应用旋流器对浮选粗精矿进行分选，组成浮选—旋流器分选联合流程，取得了良好的效果。工业生产结果表明：采用旋流器对浮选粗精矿进行选别，能提早、高效地回收浮选粗精矿中大部分单体金和含金黄铁矿，提高金回收率;采用短锥旋流器分选，金回收率比采用分级用水力旋流器更高，可提高到75.04  %。

关键词：旋流器;浮选;粗精矿;联合工艺;金

中图分类号：TD953

文章编号：1001-1277（2020）02-0065-04

文献标志码：Adoi：10.11792/hj20200214

黄金选矿生产中，常采用重选、浮选、氰化等单一或联合工艺回收金。当矿石中金与金属硫化物关系密切时，常采用浮选工艺富集金。在浮选工艺中，旋流器常作为分级设备应用于磨矿段的分级作业，为浮选提供合格粒度的入选物料。此外，旋流器用作分选设备，在许多黄金矿山也有成功的应用，且对细粒级金的回收有显著成效[1-2]。某金矿石含泥质及贫连生体较多，金嵌布粒度细，细磨后需在低浓度下经过多次精选和扫选才能获得相对较好的金精矿品位和金回收率。鉴于此，该矿采用旋流器对浮选粗精矿进行选别，富集后的旋流器沉砂可直接作为最终精矿，含大量泥质脉石矿物的旋流器溢流进行精选富集。在较长的浮选工艺流程中，“早收多收”矿石中的金，一方面能有效防止粗粒单体金和贫连生金等难上浮金在浮选回路中随尾矿流失，另一方面可有效降低精选区负荷，为精选区创造低浓度精选的适宜环境。

1 矿石性质

矿石中金属矿物相对含量为3.76  %，脉石矿物相对含量为96.24  %。矿石中主要金属矿物为白铁矿、黄铁矿，其他矿物含量较少;脉石矿物以石英、长石为主，含一定量的高岭土、云母等黏土矿物，磨矿时矿浆泥化严重，会对金的浮选产生不利影响。矿石中金为有价元素，矿石工艺类型为少硫化物半氧化金矿石。原矿化学成分分析结果见表1，矿石矿物组成分析结果见表2。

矿石中金品位为1.61 g/t，含硫1.29  %。矿石中主要金属矿物黄铁矿、白铁矿粒度相对较粗，+0.010 mm粒级分别占78.7  %、80.6  %;中、粗粒黄铁矿与金矿物嵌布关系密切，在黄铁矿中、黄铁矿粒间及裂隙均见有金矿物分布，其中部分金呈微细粒包裹在黄铁矿中。金矿物粒度以微粒、细粒、中粒为主，其中微粒金、细粒金分别占36.5  %、28.2  %。金矿物嵌布粒度分析结果见表3。

矿石中原生矿泥多，且磨矿过程易泥化，矿浆不易沉降。实验室试验和该矿山多年生产经验均表明，低浓度浮选能保障良好的金回收率和金精矿品位，因此该矿山在实际生产中将浮选浓度控制在24  %～28  %。

2 旋流器分选实践

2.1 工艺流程

该金矿选矿厂处理能力为1 650 t/d，现场生产矿石经破碎、磨矿后采用两次粗选、一次重选（旋流器分选）、两次扫选、四次精选联合流程（见图1）。原矿经调浆槽加药调浆后进行两次粗选，粗选精矿经泡沫槽下沉后粗粒进入短锥旋流器进行选别，少量上层细粒精矿和旋流器溢流一起进入精选区依次进行两次精选;两次精选后分别设置两次精扫选作业形成闭路循环，精选二精矿与旋流器沉砂合并为金精矿产品，金精矿经生物氧化预处理后进行氰化冶炼;粗选尾矿依次进行两次扫选，扫选尾矿送入尾矿库。

2.2 单一浮选

为考察旋流器分选对金回收指标的影响，停用旋流器分选作业，进行单一浮选。单一浮选指标见表4，尾矿中金流失状态分析结果见表5。由表4、表5可知，单一浮选金回收率为70.12  %，浮选尾矿中单体金、与金属矿物连生金及硫化物包裹金合计为21.39  %，其中单体金流失占9.76  %。

2.3 水力旋流器分选

该金矿选矿厂采用2台75 mm分级水力旋流器对浮选粗精矿进行选别，浮选粗精矿部分产品经水力旋流器分选后，水力旋流器沉砂直接作为金精矿产品。为考察水力旋流器的应用效果，进行了浮选流程考查，浮选—水力旋流器分选联合流程选矿指标见表6，水力旋流器分选指标见表7，浮选尾矿中金流失状态分析结果见表8。

由表6～8可知：浮选—水力旋流器分选联合流程金回收率72.76  %，水力旋流器沉砂金品位29.56 g/t，水力旋流器沉砂金作业回收率高达84.45  %。浮选尾矿中单体金、与金属矿物连生金及硫化物包裹金合计为13.85  %，其中单体金流失下降至6.07  %。水力旋流器沉砂和精选二精矿合并为金精矿，金精矿以水力旋流器沉砂为主，金总回收率为72.76  %，水力旋流器沉砂回收率高达60.90  %，占比高达84  %。

水力旋流器给矿粒级筛析结果见表9。由表9可知，水力旋流器给矿中粗粒级金品位均远高于最终金精矿金品位，符合后续作业要求。

水力旋流器的应用，使得金浮选回收率得到提高，浮选尾矿中不合理流失金降低，可见该金矿使用水力旋流器作为浮选粗精矿的分选设备，具有以下几方面优势：

1）水力旋流器沉砂金品位满足后续工艺要求。

2）對粗选已上浮的粗粒单体金进行提前回收，防止因精选浓度降低粗粒单体金难以上浮而随精选中矿流失。

3）适应该金矿矿石性质，能为精选创造更适宜的浮选浓度。

4）大幅减少进入精选的矿量，减轻精选作业压力。

5）水力旋流器作为无动力设备占地小，能耗低，便于维修，技术经济指标良好。

2.4 短锥旋流器分选

短锥旋流器与分级用水力旋流器结构相同，最大的区别在于前者锥角（70°～140°）远大于后者锥角（10°～40°），且锥体较短，故称为短锥旋流器。分级旋流器是对颗粒按等降比分级，影响颗粒运动规律的主要因素是粒度和密度。短锥旋流器内形成悬浮层，大于悬浮层密度的颗粒穿过悬浮层向下运动，从沉砂嘴排出，反之则由溢流携带从溢流口排出，颗粒的运动主要受密度的影响，分选按密度规律进行，实践表明锥角越大，其按密度分离矿物的趋势越明显[1]。

国外有研究表明，短锥旋流器用于砂金、脉金、多金属伴生金分选，在回收粗粒金时对细粒金的回收也有显著效果，细粒金回收粒度下限可达到5～10 μm。苏联学者采用短锥旋流器、跳汰机和摇床3种重选设备对不同粒度的砂金矿石进行了试验（见表10），结果表明选矿用短锥旋流器对细粒金的回收有明显优势，在选别指标相近的条件下，其处理量增大几倍[3]。

为考察短锥旋流器的分选效果，进一步提高生产指标，该金矿采用短锥旋流器分选浮选粗精矿，分选指标见表11，浮选尾矿中金流失状态分析结果见表12。

由表11、表12可知：使用短锥旋流器分选，浮选尾矿中单体金、与金属矿物连生金及硫化物包裹金合计为9.30  %，其中单体金流失下降至2.92  %。与水力旋流器相比，采用短锥旋流器分选，金回收率由72.76  %提高到75.04  %，且浮选尾矿中不合理流失金明显降低。由此表明，短锥旋流器与浮选联合回收金能获得更佳的回收效果。

3 结 论

1）旋流器用于该金矿浮选流程中选别浮选粗精矿，组成浮选—重选联合流程，适应其矿石性质，提前回收了浮选粗精矿中的金，符合金“早收多收”的回收原则，同时有效减少了不易上浮金在流程中的流失，提高了浮选回收率。此外，减少了进入精选的金属量，减轻了精选作业压力。

2）相比水力旋流器，采用短锥旋流器与浮选联合回收金能获得更佳的回收效果，金回收率提高到75.04  %。短锥旋流器在保障粗粒金回收的同时，对细粒金的回收更具优势。

[参考文献]

[1] 余仁焕.短锥旋流器分选中若干问题的研究[J].有色金属（选矿部分），1999（2）：28-31.

[2] 高承家.短锥旋流器在狮子山铜矿尾砂选金中的应用[J].有色金属，2002，54（3）：90-92.

[3] 田忠诚.苏联用选矿旋流器选细粒金的研究与实践[J].黄金科技动态，1990（12）：14-21.

Application of cyclone in one gold ore grading

Zhang Taixiong1，Chen Xiaohui2，Shen Yonglin3，Zhang Wei4，Wang Huai1，Zhang Jinming5

（1.Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.; 2.Inner Mongolia Jintao Corporation Limited;

3.Inner Mongolia Taiping Mining Co.，Ltd.; 4.Heilongjiang Wulaga Gold Mining Co.，Ltd.;

5.Liaoning Paishanlou Gold Mining Co.，Ltd.）

Abstract：In light that a gold ore contains much slime and many barren and associate bodies and gold dissemination particle size is fine，cyclone is used for flotation roughing concentration grading composing a flotation-cyclone grading joint flowsheet and achieves good outcome.Industrial production results show that it can quickly and efficiently recover most monomer gold and gold-bearing pyrite from flotation roughing concentrates and improve gold recovery rate to use cyclone for grading of flotation roughing concentrates.The short-cone cyclone can achieve better gold recovery rate than grading hydraulic cyclone，which is 75.04 %.

Keywords：cyclone;flotation;roughing concentrate;joint flowsheet;gold