江西金山金矿选矿工艺流程改造

2021-06-02陆长龙

现代矿业 2021年3期

陆长龙

（长春黄金设计院有限公司）

江西金山金矿位于江西省德兴市，主要矿化类型有硅化岩及含金石英脉型两种，金的大量淀积晚于石英脉的形成。金山金矿田内的雷高雾、金山、朱林西3 个矿区的矿权均为江西金山矿业有限公司所有，由朱林—金山、西蒋—石碑、金山口3 条含金韧性剪切带组成。金山金矿累计已探明的岩金矿资源储量170 t 以上，为金山金矿田整体规划及建成重要的黄金生产基地，提供了良好的黄金资源基础条件。为提升选厂产能［1］，对选矿工艺流程进行了优化改造。

1 矿石性质

金山金矿主要由蚀变岩型金矿床构成，矿体与围岩间无明显界限，属于原生贫硫化物金矿床。矿石主要为星散浸染状硅化黄铁矿化铁白云石化超糜棱岩、糜棱岩和千糜棱岩矿石，少量为石英脉矿石。按结构构造可分为块状浸染硅化黄铁矿化糜棱岩和条带状浸染硅化黄铁矿化千糜棱岩两种矿石类型。

矿石中的矿物组成较简单，可回收矿物仅自然金1 种。金属硫化物以黄铁矿为主，其次为毒砂，含有少量黄铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、辉银矿、硫锑铜矿等。金属氧化物含量较少，主要有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、红金石等。脉石矿物主要为石英、绢云母，其次为碳酸盐类矿物方解石、白云石、菱铁矿，并含有少量钠长石、斜长石、正长石、绿泥石、磷灰石、锆石、黏土类矿物、石墨等。

2 矿石化学组成

原矿多元素化学分析结果见表1～表3。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1～表3可知，除金外，其他有用元素含量甚微，无综合回收价值，有害元素主要为砷。

3 金的赋存状态及其组成矿物的嵌布特征

金的赋存状态较为简单，主要为金的独立矿物自然金，且成色较高，达98.7%～99.1%。金矿物在硫化矿物和脉石中均有产出，金矿物的嵌布粒度以微细粒为主，最大特点是呈窝子状分布成堆产出。金矿物以不规则粒状、近圆粒状、椭圆状、角砾状、细脉状等产出于以黄铁矿为主的金属硫化物中及靠近硫化物的脉石中。上述特点表明，金的赋存状态有利于采用浮选方法回收。各矿区金矿物嵌存状态见表4～表6。

由表4～表6可知，部分自然金被黄铁矿包裹，原矿在磨矿细度-0.074 mm65%时，约25%的自然金被硫化物（主要是黄铁矿）包裹，这一特点对金的氰化浸出不利，对采用浮选工艺回收金有利。

4 金山金矿生产现状及生产中存在的问题

金山金矿自1986 年建矿以来，选矿厂历经多次改扩建，现建有1 500 t/d 浮选厂、350 t/d 浮选厂、100 t/d 重选厂各1 座。现有1 500 t/d 浮选厂碎矿作业采用两段两闭路破碎筛分流程，最终碎矿产品粒度为-12 mm。磨矿作业为球磨机与螺旋分级机构成的一段一闭路磨矿流程，磨矿细度为-0.074 mm65%。浮选作业为1粗3扫2精的单一浮选流程。自项目投产以来，选矿工艺采用一段闭路磨矿流程和单一浮选流程处理蚀变岩型矿石，偶遇高品位石英脉型矿石时，先送往重选厂回收粗粒金，重选尾矿再送入浮选作业。

生产中存在的问题：①选厂部分设备陈旧，运转率低，维修费用高；②选厂设备台数多，故障率高，功耗高；③由于场区地形限制，导致矿仓容积较小，给井下供矿和碎矿作业受矿带来不便；④选厂建于山沟内，历经多次改扩建，已没有扩建场地。

5 工艺流程改造及技术指标

金山金矿选矿工艺流程改造选厂的建设规模为3 000 t/d，采用三段二闭路破碎+一段闭路磨矿+顽石返回+重选+浮选+浮选精矿脱水的选矿工艺流程（图1）。选矿主要技术经济指标见表7。

6 新工艺、新设备的应用

（1）三角形配置的三段二闭路碎矿流程。根据选矿厂建设规模及给矿块度，常规的破碎筛分流程主要包括：一段开路破碎流程（常用于小型矿山或半自磨工艺的一段粗碎）、两段开路破碎流程（常用于小型矿山）、两段一闭路破碎流程（常用于中小型矿山）、三段一闭路破碎流程（常用于大型矿山）等。金山金矿建设场地狭小，工艺流程改造所采用的三角形配置的三段二闭路碎矿流程贯彻实施“多碎少磨”的原则，达到碎磨设备的低能高效，实现规模效应，可减少选矿厂占地，保证工艺流程畅通。

（2）球磨机顽石采用大倾角皮带返回。金山金矿原矿来源多样，矿石性质多变，磨矿产生的顽石量波动较大，改造采用球磨机顽石通过大倾角皮带返回流程的方式，在保证流程畅通稳定的同时，将原矿变化对流程的影响降到最低。

（3）尼尔森+摇床重选设备的应用。尼尔森选矿机是一种高效的离心选矿设备，适用于回收金、银和铂族等贵金属，并已成功应用于其他一些较大比重矿物的选别［2］。尼尔森选矿机为无污染地利用重力选矿技术分选有用矿物和脉石密度相差较大的矿石资源提供了一种选择，尤其适用于尽早回收单体解离有用重矿物。用尼尔森重选技术可以改变选矿产品的贵金属产出结构，提高贵金属冶炼厂静返值，从而创造更好的经济效益［3-5］。