河南某金矿选矿技术改造研究.pdf

3 4 有色金属 选矿部分 2 0 1 1 年第3 期 D O I 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 11 ．0 3 ．0 0 8 河南某金矿选矿技术改造研究 郑灿辉，高湛伟，张子瑞 洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南栾川4 7 1 5 0 0 摘要对处理量小、工艺落后、生产成本高、浮选指标不理想的选矿流程进行改造，改造后，使用高效节能的大型 化选矿设备和新1 艺、新技术，提高了生产能力，降低了生产成本。最终精矿品位提高到8 l - 3 2 矾，金的回收率提高 6 ．0 9 ％．达到8 6 ．1 2 ％。 关键词金矿；浮选；工艺流程；指标 中图分类号T D 9 5 3文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 1 0 3 - 0 0 3 4 - - 0 3 T e c h n i c a lR e f o r mR e s e a r c ha taG o l dM i n ei nH e n a n Z H E N GC a n h u i ，G A 0Z h a n w e i ，Z H A N GZ i r u i C h i n aM o l y b d e n u mC o ．L t d ，L u a n c h u a nH e n a n4 7 1 5 4 2 ，C h i n a A b s t r a c t T oa d d r e s st h ep r o b l e m so fs m a l lc a p a c i t y ，b a c k w a r dt e c h n o l o g y ，h i g hp r o d u c t i o nc o s ta n d u n s a t i s f a c t o r y f l o t a t i o ni n d e x ，a nu p g r a d i n gr e f o r mi sc a r r i e do u t ，w i t h h i g h l ye f f i c i e n t a n d l a r g es c a l e m i n e r a l p r o c e s s i n ge q u i p m e n t i n s t a l l e da n dn e wt e c h n o l o g yp u ti n t ou s e ．A st h er e s u l t ，t h e p r o d u c t i o n c a p a c i t yi si m p r o v e da n dt h ep r o d u c t i o nc o s ti sl o w e r e d ，w i t ht h ec o n c e n t r a t eg r a d ei m p r o v e dt o81 ．3 2 9 ／ta n d t h er e c o v e r yr a t eo fg o l di m p r o v e db y6 ．0 9 ％t o8 6 ．12 ％． K e vw o r d s g o l dm i n e ；f l o t a t i o n ；t e c h n i c a lf l o w s h e e t ；i n d e x 河南省是我国第二大产金省，黄金资源得天独 厚，非常丰富。但是目前该矿区现有的浮选工艺落 后、处理量小，设备陈旧、故障率高，维修工作量 大，能耗大、生产成本高，布局分散，不利于管理， 不能体现规模经济效益，并且由于部分设备使用年 限较长，设备磨损、锈蚀、老化严重，严重影响企 业正常发展。为了实现对矿产资源的合理开发利用， 提高资源利用率，实现黄金市场的持续发展，实现 规模经营，降低生产成本，提高企业效益，把落后 的、制约生产力发展的劳动工具彻底更换为先进的、 高效节能的大型化设备和新工艺、新技术，提高生 产能力⋯，特进行此技术改造。 1 原矿性质 1 ．1 原矿的物质组成 试验所研究的矿石为低硫化物含金石英脉矿 石，矿石的矿物组成为方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、 收稿日期2 0 1 l - o l l l 作者简介郑灿辉 1 9 8 6 一 ，男，山东济宁人，助理T 程师。 褐铁矿、赤铁矿、银金矿、自然金；脉石矿物有石 英、斜长石、绢云母、铁自云石、绿泥石、方解石、 高岭土等。主要矿物特征为金，有自然金和银金矿， 自然金多呈它形粒状、不规则粒状集合体，产于黄 铁矿、褐铁矿中或产于裂隙中；银金矿分布于石英、 黄铁矿、褐铁矿裂隙中，形态多为它形粒状、不规 则粒状，少量为叶片状，分布极不均匀；黄铁矿是 构成金矿石的主要金属矿物，也是金的主要载体矿 物；黄铜矿属微量矿物，星散状分布于各类矿石中， 颗粒较细，呈它形晶及不规则的粒状，少量亦呈块 状集合体产出；方铅矿分布较普遍，除在矿石中呈 粗大的它形晶不规则形态产出外，亦呈细脉状产出。 方铅矿颗粒周围及裂隙处常有大量铅矾分布，二者 形成反应边结构；石英在矿石中呈粗细不等的自形 和半自形晶粒状产出，颗粒间常有大量的褐铁矿及 黄钾铁矾分布，在石英颗粒边缘和表面有绢云母、 白云母产出，有部分石英颗粒与正长石及硅酸盐矿 万方数据 2 0 1 1 年第3 期郑灿辉等河南某金矿选矿技术改造研究 3 5 金、银单位为鲈。 物形成连晶产出。石英与金关系密切。 1 ．2 原矿化学多元素分析 原矿化学多元素分析结果见表l 。 1 3 矿石结构与构造 1 ．3 ．1 矿石结构 自形半自形晶粒状结构黄铁矿呈晶形完整 的五角十二面体，切面多为自形晶粒状，部分呈半 自形晶粒状；它形晶粒状结构自然金等呈它形晶 不规则粒状，闪锌矿、黄铜矿呈它形不规则状，少 数黄铁矿、方铅矿呈它形不规则粒状；包含结构 方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等包裹黄铁矿，有时包裹 自然金；交代残余结构褐铁矿交代黄铁矿、铜蓝 交代黄铜矿、交代强烈时，使被交代矿物呈孤岛状 残余；显微鳞片粒状变晶结构黄铁绢云岩、绢云 母化蚀变岩多具有显微鳞片粒状变晶结构；压碎结 构黄铁矿等被压碎或产生较多裂隙，构成压碎 结构。 1 ．3 ．2 矿石构造 浸染状构造极细粒、细粒硫化物 主要为黄 铁矿、次为闪锌矿 呈稀疏或稠密状浸染于绢英岩、 石英脉中；细脉浸染状构造细粒黄铁矿细脉、方 铅矿细脉、铁白云石硫化物细脉分布于脉石或碎 裂岩中；碎裂状构造断裂构造作用使早期石英脉 和黄铁绢英岩围岩产生碎裂，形成碎块，彼此间未 被胶结，构成碎裂构造；角砾状构造角砾岩中的 菱角状、次菱角状角砾之间被后成的黄铁绢英岩及 其他金属矿物或硅酸盐充填；泥砾状构造矿石受 成矿后应力作用强烈破碎，变为大小悬殊、胶结物 为同成分近于泥状的岩屑，矿物屑的一种构造，是 多期断裂活动及地下水参与的产物。经断裂多期活 动，其中的脉石英碎块、黄铁绢英岩碎块等可被磨 碎，碾滚成透镜状、眼球状的碎砾；土状一蜂窝状 构造属黄铁绢英岩型矿石经氧化、淋滤而形成的 次生构造类型。 1 ．4 矿石类型 1 ．4 ．1 矿石的自然类型 根据氧化程度及矿物组合、结构构造、蚀变特 点等，可划分如下矿石自然类型 氧化矿石分为褐铁矿型金矿石和褐铁矿化一 黏土型金矿石。目前，矿区地表部和浅部矿已基本 采完，本类型的矿石已基本不存在。 原生硫化矿石分为石英硫化物脉型金矿石、 碎裂角砾状金矿石、泥砾状金矿石、黄铁绢英岩 型金矿石及方铅矿碳酸盐石英金银型矿石。其 中，石英硫化物脉型金矿石、黄铁绢英岩型金矿 石和碎裂一角砾状金矿石是本区分布最广和最重要 的金矿石类型。 1 ．4 ．2 矿石的工业类型 矿区金矿石的工业类型为金一黄铁矿硫化物 型。细分可分为石英一黄铁绢英岩型金矿石、石 英一黄铁矿一多金属型金矿石和绢云绿泥少硫化 物型金矿石。 1 ．5 原矿单体解离度测定 原矿的单体解离度测定结果见表2 。 表2原矿单体解离度测定结果 T a b l e2T h et e s to fd e g r e eo fd i s s o c i a t i o no fl - u n - o f - m i H eo r e 2 改造前工艺流程及选矿指标 选厂改造前生产规模为3 0 0t ／d 。 2 ．1 改造前的基本情况 碎矿采用两段一闭路，原矿最大给矿粒度为 一3 0 0m m ，最终碎矿产品粒度一2 5m m ；磨矿采用两 段闭路磨矿，分级机溢流产品浓度2 8 ％～3 2 ％，细 度一7 4I x m 占6 8 ％～7 5 ％；浮选采用一次粗选、两次 扫选、两次精选的工艺流程。精矿脱水采用两段机 械脱水，一段采用浓缩机，二段采用箱式压滤机， 精矿水分控制在≤2 0 ％；尾矿输送先自流，再经渣 浆泵输送至尾矿库[ 2 】。 2 ．2 改造前的工艺流程 改造前的工艺流程见图1 。 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第3 期 原矿 精矿 尾矿 图1 改造前的工艺流程 F i g ．1 T h ep r o c e s sf l o w s h e e to fb e f o r em o d i f i c a t i o n 2 ．3 改造前的药剂制度 改造前的药剂制度为，丁基黄药1 5 0g ／t ，丁基 铵黑药7 0 趴，松醇油3 0 矾。 2 ．4 改造前的主要选矿指标 改造前的主要选矿指标为，处理量3 0 0 砌，年处 理量9 ．9 万t ，原矿品位2 ．2 5 矾，精矿品位7 6 ．9 3 驴， 尾矿品位0 ．4 6 加，金回收率8 0 ．0 3 ％。 程采用国内先进的自动化管理、自动化控制，并在 矿区设自动化控制室，通过专用的工业通讯网络把 选厂的自动控制在自动化控制室集中显示，实现远 程控制，在各重要地点设闭路电视监控，并在自动 化室和矿区办公室集中显示，实行闭路电视化管理， 尽量多的岗位达到自动化和无人化操作[ 引。 3 ．2 改造后的工艺流程 改造后的工艺流程见图2 。 3 改造后工艺流程及选矿指标 F i g 2 选厂改造后生产规模为10 0 0t ／d 。 3 ．1 改造后的基本情况 碎矿采用三段一闭路加洗矿工艺流程，原矿最 大给矿粒度一3 0 0m m ，最终碎矿产品粒度一1 2m m ； 磨矿采用一段闭路磨矿分级流程，分级机溢流产品 浓度3 0 ％左右，细度一7 4 t r m 占6 5 ％；浮选采用一次 粗选、三次扫选、两次精选工艺流程；金精矿采用 两段机械脱水。一段采用浓缩机，二段采用箱式压 滤机脱水。水分1 0 ％左右，脱水后精矿采用机械装 车、外运。 为加强管理，提高效益，改造后的整个工艺过 尾矿 图2 改造后的工艺流程 T h ep r o c e s sf l o w s h e e to fa f t e rm o d i f i c a t i o n 3 ．3 改造后的药剂制度 改造后的药剂制度为丁基黄药1 2 0s ／t ，丁基铵 黑药6 0 趴，松醇油2 0 朗，石灰5 0 0g ／t 。 3 ．4 改造后的主要选矿指标 改造后的主要选矿指标为，处理矿量1 0 0 0t ／d ， 年处理量3 3 万t ，原矿品位2 ．2 5 趴，精矿品位 8 1 ．3 2 加，尾矿品位0 ．3 2g e t ，回收率8 6 ．1 2 ％。 4 改造前后各项指标对比 改造前后选矿厂的规模扩大，精矿品位由原来 下转第4 1 页 万方数据 2 0 11 年第3 期 刘丽芬有碱无碱工艺在云南胶磷矿选矿中的适应性 4 l 业调控，易于进行工业化生产操作等。缺点是 在正一反浮选流程中，正浮选作业采用有碱工艺， 正浮选磷精矿中残留的碳酸钠比较多，矿浆的 p H 比较高，反浮选作业是抑磷浮出碳酸盐杂质， 所需要的矿浆介质是酸性，矿浆p H4 ～5 ，因 此，采用碳酸钠作为矿浆p H 值调整剂，由于正浮 选泡沫中残留的碳酸钠比较多，消耗一部分酸用 于中和碳酸钠，从而导致反浮选作业酸用量增大； 碳酸钠用量增大，正浮选泡沫发黏；其次，正浮 选尾矿p H 值高，尾矿沉降速度慢，为了提高尾 矿沉降速度，需要添加大量的絮凝剂，导致成本 升高。 无碱工艺的优点是由于采用水玻璃作矿浆 p H 值调整剂和硅酸盐杂质的抑制剂，正浮选泡沫 流动性很好；药剂种类少，便于调控；缺点由于 水玻璃主要以抑制作用为主，要兼顾矿浆的p H 值，因此，水玻璃用量相对较高，水玻璃用量高， 抑制能力增强，又会导致捕收剂用量的增大。 由于有碱和无碱工艺流程各有利弊，因此，结 合矿石性质，有针对性地选择合理的流程，对综合 回收利用云南的中低品位磷矿具有深远的意义。 3 结论 磷矿富集选别正浮选抑硅浮磷作业中，通常采 用碳酸钠作矿浆p H 调整剂，水玻璃作硅酸盐杂质 抑制剂，碳酸钠和水玻璃合理搭配，可以得到理想 的技术、经济指标。针对云南是缺碱省份，经过多 年研究，推出无碱t 艺，并已经实现工业化生产， 然而云南胶磷矿种类比较多，结构类型复杂，通过 我们对云南海口、晋宁、安宁几种典型的胶磷矿进 行有碱和无碱工艺试验研究得知，针对中品位硅钙 质胶磷矿可以采用无碱工艺，风化程度高的钙硅质 胶磷矿采用无碱和有碱工艺均可，添加少量碳酸钠 作矿浆p H 调整剂，效果更为理想。对于硅酸盐杂 质嵌布粒度细的硅质胶磷矿只能采用有碱工艺。因 此，要根据矿石性质有针对性地采用有碱和无碱工 艺才能得到更理想的技术经济指标，该结论为合理 利用云南中低品位磷矿资源打下坚实的基础。 参考文献 [ 1 ] 辜国杰．中低品位硅钙质胶磷矿富集技术探讨[ J ] ．化工 矿物与加工，2 0 0 2 5 1 3 ． [ 2 ] 钱押林．胶磷矿常温无碱正反浮选新工艺研究[ J ] ．中国 矿业，2 0 0 6 1 1 6 5 - 6 8 ． [ 3 ] 杨稳权．碳酸钠在云南胶磷矿正浮选中的作用效果探 索[ J ] ．化工矿物与加工，2 0 0 8 ，3 7 8 l 一3 ． [ 4 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．北京冶金 工业出版社，1 9 9 6 ． v 0 - ⋯00 ．⋯00 ．⋯00 ．⋯00 - ⋯00 - ⋯00 - ⋯0 0 - ⋯00 - ⋯00 - ⋯00 ．⋯00 ．⋯00 ．⋯00 - ⋯0 0 - ⋯00 ．⋯00 ．、0 蛉 上接第3 6 页 的7 6 ．9 3 鲈，提高到8 1 ．3 2 舭，回收率由原来的 8 0 ．0 3 ％，提高到8 6 ．1 2 ％，提高了6 ．0 9 ％，各种药剂 的单耗也有所降低。 5结语 1 该技术改造提高了矿产资源利用率，为实现 黄金市场的持续发展奠定了基础，降低了生产成本， 提高了企业的经济效益。 2 在技术改造中，整个工艺过程采用先进的、 高效节能的大型化设备和新工艺、新技术。大型化、 集约化设备的使用，实现了规模化管理，提高了生 产能力。特别是先进的破碎设备的使用，使最终产 品粒度小于1 2m m ，彻底实现了选矿过程中的“多 碎少磨”，提高磨矿能力达6 ％以上，吨矿电耗可下 降0 ．5k W h ，显著降低了矿石的磨矿能耗。 3 自动化管理、自动化控制系统的应用，杜绝 了黄金作为贵金属在生产过程中出现的“跑、冒、 滴、漏”现象。随着仪表性能的稳定，自动化控制 系统运行后可最大限度地稳定工艺指标，减少卒l q J n 水量和选矿药剂的使用量，明显减轻了工人的劳动 强度；矿区电视监控设施的使用，使多个岗位达到 无人化操作的目的，较好地提高了经济效益和社会 效益。 4 技术改造后的选厂不只是选矿规模扩大了， 浮选指标也有了明显的提高，精矿品位由原来的 7 6 ．9 3 加，提高到8 1 ．3 2 鲈，回收率由原来的 8 0 ．0 3 ％，提高到8 6 ．1 2 ％，提高了6 ．0 9 ％。 参考文献 ， - “．‘， [ 1 ] 胡春融，杨凤．黄金选冶技术发展述评E J ] ．黄金，2 0 0 1 1 2 9 3 7 ． [ 2 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 8 ． [ 3 ] 黄金生产工艺指南编委会．黄金生产工艺指南[ M ] ． 北京地质出版社，2 0 0 0 ． 万方数据