肃北某金矿浮选尾矿尼尔森重选实验

刘坤，王婷霞，李健民

（西北矿冶研究院，甘肃 白银 730900）

尼尔森选矿机是一种较新型的重选设备，能够强化矿物比重的差异，从而实现不同矿物的分离，其具有无污染、富集比大、处理量大等优点，现已广泛应用于金、钨、锡等矿物的选别[1-3]。

肃北某金矿矿权范围较大，区域内矿体小而多，矿石嵌布粒度不均，造成选厂生产指标波动较大。选厂原工艺为：矿石破碎至70%-74 µm后，经“一粗两精一扫”工艺产出合格金精矿。近期，由于原矿性质变化，选厂跑尾严重，尾矿金品位多在0.70～0.90 g/t 之间，造成极大的经济损失。本实验拟利用尼尔森选矿机处理该尾矿，取得了较好的选矿指标。

1 原矿性质研究

1.1 化学成分分析

以该选厂浮选尾矿作为本次实验矿样，对其进行化学多元素分析及物相分析，分析结果分别见表1、2。

表1 原矿化学多元素分析结果/%Table 1 Results of chemistry multi-element analysis of the raw ore

表2 金物相分析结果Table 2 Gold phase analysis

1.2 矿物组成分析

通过对该矿石矿物组成分析发现，其矿物组成较为复杂，主要金属矿物为黄铁矿，并伴有少量黄铜矿，微量方铅矿、闪锌矿；主要脉石矿物是石英、长石；贵金属矿物为自然金；铜、铅、锌等金属矿物含量较低，没有工业利用价值。

1.3 金赋存状态分析

金矿物主要产出于破碎蚀变强烈的石英-黄铁矿脉中，硅化、黄铁矿化强的金矿物较为富集，自然金形成与岩浆热液充填、交代有关。

自然金多呈板片状赋存于各种矿物粒间或裂隙中，部分呈细脉状、星点状、滚圆状等以包裹体的形式存在，偶见假六方状自形晶的自然金粒。自然金矿物粒度统计及形态统计分别见表3、4。

表3 自然金矿物粒度统计Table 3 Particle size statistics of the natural gold

从表3 中可以看出，金嵌布粒径属于粗、中粒金，中粒及以上粒级金占总金的69.79%，说明由于嵌布粒径变粗导致浮选工艺无法有效回收该部分金属。细粒及微粒金占总金的30.21%，该粒级部分金资源得到有效回收。

从表4 可以看出，自然金矿物的形态特征以板片状、细脉状、星点状为主；其他形状则相对较少。

表4 自然金矿物形态统计Table 4 Morphology statistics of the natural gold

1.4 筛析实验

对选取的浮选尾矿进行筛析实验，实验结果见表5。

表5 筛析实验结果Table 5 Results of screening test

从表5 可以看出，金金属主要损失在粗、细粒级部分，其中+74 µm 粒级金属占总金的51.65%，且其金品位相对较高，有较高回收价值。

2 尼尔森选矿实验

尼尔森选矿机是一种较新型的选别设备，其原理是使矿物处于强化的离心场中，从而增强不同密度矿物的分离效果[4]。目前，该类设备主要应用于金、银、铂等大比重贵金属的选别作业，但也逐步在钨矿、锡石、金红石等矿山得到推广[5-6]。由于处理给矿为浮选尾矿，因此，本次实验不再对磨矿细度进行实验，只进行扩大重力倍数、流态化水量及给矿速度实验，实验采用的工艺流程见图1。

图1 尼尔森选矿实验流程Fig.1 Flowsheet of Nelson dressing test

2.1 扩大重力倍数（G 值）实验

在流态化水量3.2 L/min、给矿速度4 kg/h、矿浆浓度25%～30%的条件下，进行扩大重力倍数（G 值）实验，实验结果见图2。

从图2 可以看出，金精矿品位随扩大重力倍数的增大而升高，回收率则降低，综合考虑，扩大重力倍数以60 G 为宜。

图2 扩大重力倍数实验结果Fig.2 Results of expanding gravity multiple test

2.2 流态化水量实验

在扩大重力倍数（G 值）60 G、给矿速度4 kg/h、矿浆浓度25%～30%的条件下，进行流态化水量实验，实验结果见图3。

图3 流态化水量实验结果Fig.3 Results of water flow test

从图3 可以看出，金精矿品位随流态化水量的的增大而逐渐升高，回收率则逐渐降低，当流态化水量超过3.2 L/min 后，回收率降低加快，因此，适宜的流态化水量为3.2 L/min。

2.3 给矿速度实验

在扩大重力倍数（G 值）60 G、流态化水量3.2 L/min、矿浆浓度25%～30% 的条件下，进行给矿速度实验，实验结果见图4。

从图4 可以看出，金精矿品位随给矿速度的增大而逐渐降低，回收率则先增大再减小，为了尽可能地回收金资源，在品位相差不大的情况下，优先考提高虑回收率，因此，适宜的给矿速度为10 kg/h。

图4 给矿速度实验结果Fig.4 Results of feeding speed test

2.4 尼尔森选矿尾矿筛析实验

对尼尔森重选的尾矿进行筛析实验，实验结果见表6。

表6 尼尔森尾矿筛析实验结果Table 6 Results of Nelson tailing screening test

从表6 可以看出，相比于给矿（选厂浮选尾矿）筛析实验结果，经过尼尔森重选后，重选尾矿粗粒级金品位及金属分布率显著降低，说明尼尔森对该粒级选别效果较好，金资源得到了有效回收。

3 结论

（1）肃北某金矿由于处理矿石嵌布粒度变化较大，导致尾矿金品位升高，现生产尾矿金品位普遍保持在0.70～0.90 g/t，造成金资源浪费的同时，也损害了企业经济效益。

（2）通过工艺矿物学研究发现，选厂浮选尾矿中金多以自然金的形式存在，且其嵌布粒度较粗，+74 µm 粒级金品位为1.44 g/t，金属分布率为51.65%，适宜采用尼尔森等重选设备进行回收。

（3）以选厂浮选尾矿为给矿，在原矿金品位0.87 g/t、扩大重力倍数60 G、流态化水量3.2 L/min、给矿速度10 kg/h 的条件下，可以取得金精矿品位33.42 g/t，回收率35.27%的良好指标。