浮选柱优化难选金矿流程的探索性试验研究.pdf

2 0 1 5 年第5 期有色金属 选矿部分 6 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．L s s m1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 5 ．0 1 6 浮选柱优化难选金矿流程的探索性试验研究 韩登峰，谭明 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室北京市高效节能 矿冶技术装备工程技术研究中心，北京1 0 0 1 6 0 摘 要针对某选矿厂改造中存在的厂房空间有限、浮选机浮选时间不足的问题，展开多作业段的浮选柱适应性试验研 究，以期在有限的空间条件下延长浮选时间，提升选矿效率。试验分别在中矿再磨再选、尾矿再选、三段给矿选别和精矿段四 个作业段进行了试验研究。结果表明中矿再磨再选浮选柱流程可获得较高的精矿品位，但回收率较低；而浮选柱在尾矿再选 试验中能够显著提升金精矿品位；给矿和精选作业段的试验中，浮选柱也能明显地提升金的回收率或是精矿品位。改造中可 将浮选柱与浮选机组成“柱一机联合配置”，从而提升选矿厂整体选别效率。 关键词浮选柱；难选金矿；浮选流程 中图分类号T D 4 5 6 ；T D 9 5 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 5 - 0 0 6 9 - 0 4 E x p l o r a t o r yR e s e a r c ho nP r o c e s sO p t i m i z a t i o no fR e f r a c t o r yG o l d 、耐t hC o l u m nF l o t a t i o n H A ND e n g f e n g ，T A N 胁n g 咖n gE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e ro nE f f i c i e n ta n dE n e r g yC o n s e r v a t i o n 如甜咖蹴mo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ， S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t e o fl i m n i n ga n dM e r a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 1 6 0 ，C h i n a A b s t r a c t I nt h i sp a p e r ．as t u d yo nt h ea d a p t a b i l i t yt e s to ff l o t a t i o nc o l u m ni nam u l t io p e r a t i o ns t e p sh a s b e e nc a r r i e do u tt oi m p r o v em i n e r a lp r o c e s s i n ge f f i c i e n c y ，d u et ot h ei n s u f f i c i e n tf l o t a t i o nt i m ei nal i m i ts p a c e ．F o U r t e s t sh a v ed o n ei nd i f f e r e n tp o i n t so fp r o c e s s i n gf l o w ，s u c ha st h er e g r i n dm i d d l i n g ，t a i l i n g ，t h i r ds t e pp r o c e s s f e e d i n g ，a n dc l e a n i n g ．T h er e s u l t ss h o wt h a tah i i S hg r a d ei nc o n c e n t r a t ec a nb eo b t a i n e db yf l o t a t i o nc o l u m na tt h e p o i n to fd e a l i n gw i t hr e g r i n dm i d d l i n g ，f i t sw e l la s ，al o w e rr e c o v e r ya c c o m p a n i e dw i t h ；t h e r ei s as i g n i f i c a n f l y i m p r o v i n ge f f e c t i v e n e s sa b o u tt h ec o n c e n t r a t eg r a d ew h e n t h ef l o t a t i o nc o l u m n sw e r eu s e di nt a i l i n g sr e c o n c e n t r a t i o n ； o t h e rr e s u l t sa l s os h o w e de x c e l l e n te f f e c t i v e n e s si nt l l ec l e a n i n gw o r k su s e df l o t a t i o nc o l u m n s ．I t ’Sa l s oc o n s i d e r e d t h a tc o m b i n e dc o n f i g u r a t i o nw i t hb e t ho ff l o t a t i o nm a c h i n ea n df l o t a t i o nc o l u m nc o u l di m p r o v et h eo v e r a l le f f i c i e n c yo f d r e s s i n gp l a n t ． K e yw o r d f l o t a t i o nc o l u m n ；r e f r a c t o r yg o l dO r e ；f l o t a t i o np r o c e s s 我国西南部某金矿原来采用“两段磨矿后一次 粗选、三次扫选、三次精选、中矿顺序返回”的浮选工 艺，由于选矿厂整体回收率偏低，效果不甚理想，后 期改造为“阶段磨矿阶段选别一中矿再磨再选”工 艺，取得了较好的回收效果。改造前后均采用单一 的机械搅拌式浮选机进行，改造过程中由于部分设 备的增加造成原厂房比较拥挤，同时由于场地的限 制部分作业浮选时间未能充分的满足。而浮选柱作 为浮选设备的一个重要分支，近些年由于技术的发 展获得了广泛的应用，其占地面积小、浮选时间长、 功耗低的特点，被广泛应用于新建选矿厂的设计和 老旧选矿厂的改造中。采用机主联合工艺，发挥各 自在粗、细粒级的选别优势，能够有效提升选矿厂的 整体精矿品位和系统回收率m 1 。 1 浮选柱试验 该矿所处理矿石为典型的高砷含碳复杂难处理 微细粒金矿，金被包裹在硫化矿物主要是黄铁 矿和毒砂中，其中黄铁矿是最重要的载金矿物，毒砂 是砷矿物主要的存在形式。含金硫化矿与砷矿物的 浮选分离集中体现在砷硫的浮选分离H 1 。矿石中的 金主要以自然金和银金矿形式存在，有害元素主要 为砷和碳。自然金和银金矿大多以微粒金及细粒金 的形式嵌布于载体矿物中。金的主要载体矿物黄铁 投稿日期2 0 1 5 - 0 2 - 2 5修回日期2 0 1 5 - 0 7 - 2 7 作著简介韩登峰 1 9 8 4 一 ，男，陕西蒲城人，硕士，工程师，主要从事固液分离设备研究设计及技术推广工作。 万方数据 7 0 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第5 期 矿、毒砂等嵌布粒度较细，其中2 0 斗m 以下粒级的载该矿技术改造后采用阶段磨矿阶段选别一中矿 金硫化物占到3 0 ％以上，这部分矿物经过再磨也很再磨工艺流程，原矿经两段闭路磨矿后经两次粗选 难使其单体解离，容易以尾矿形式损失掉㈣。和两次精选获得精矿1 ；粗选Ⅱ尾矿处理工艺流程如 1 ．1 试验方案的确定图1 所示。 粗选Ⅱ尾矿 图1 三段磨浮工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to f3 一g r i n d i n g ．N o t a t i o np r o c e s s 粗选I 、粗选Ⅱ作业、精选Ⅱ、精选V 基本达到 了设计浮选时间要求，而粗选Ⅲ、粗选Ⅳ、扫选I 、扫 选Ⅱ作业浮选时间偏低；其余精选作业浮选时间均 不足，尤其是精选Ⅲ作业浮选时间最短，不足3m i n 。 为了提升后续作业的生产能力，采用两台小型浮选 柱组成系统分别对原流程中矿再磨粗扫选作业段、 粗选Ⅲ作业段、精选Ⅲ作业段和尾矿再选进行浮选 柱选别的适应性试验研究。 浮选柱试验流程如图2 所示，试验中根据不同 作业的实际情况，分别进行了浮选柱闭路试验、浮选 柱开路试验和单一浮选柱试验。 试验给料试验给料 试验精矿 闭路试验 矿 试验精矿1试验精矿2 开路试验 图2 浮选柱试验回路 F i g ．2 C o l u m nf l o t a t i o nt e s tc i r c u i t 1 ．2 试验设备配置 试验粗选设备为K Y Z - 0 ．4 型浮选柱，直径0 ．4 m ，采用E 型气浆混合式充气器充气；精选设备为 K Y Z - 0 ．2 6 型浮选柱，直径0 ．2 6m ，采用B 型空气直 喷式充气器充气。闭路试验的设备联系图见图3 ；试 验给料首先由给矿泵泵人试验调浆搅拌槽内，试验 药剂均添加在此调浆搅拌槽内。调好的矿浆由搅拌 槽自流进粗选浮选柱内，粗选浮选柱泡沫自流进精 选浮选柱，粗选底流采用底流泵1 返回至生产流程； 闭路试验系统中，精选浮选柱泡沫为精矿，底流通过 底流泵2 返回调浆搅拌槽；开路试验中，精选浮选柱 泡沫产品为试验精矿1 ，底流为试验精矿2 。开路试 验系统的设备联系图与图3 所示大体相同，区别在 于底流泵2 排出的精选尾矿作为精矿2 ，不再返回调 浆搅拌槽。 2 试验结果与分析 2 ．1 中矿再选浮选柱试验 原流程中矿再磨再选采用两台浮选机，总的浮 选时间约2 0m i n 。本次试验中矿再磨再选采用闭路 和开路两种浮选柱配置回路，闭路回路考察浮选时 间为2 0 5 0m i n ，进行T 1 至眄五组试验，多次取 万方数据 2 0 1 5 年第5 期韩登峰等浮选柱优化难选金矿流程的探索性试验研究 7 1 样，取结果均值进行对比。由图4 可以看出，在浮选 柱闭路试验中，不同条件下的各组试验相对于对比 试验组 原浮选机流程 精矿品位都有显著的提高， 而品位的提升则限制了回收率的提高。 调浆搅拌槽 底流泵1 粗选浮选柱循环泵精选浮选柱底流泵2 图3闭路试验设备联系图 F i g ．3 C o n n e c t i o nd i a g r a mo fe q u i p m e n t si n c l o s e d c i r c u i tp r o c e s s 图4中矿再选浮选柱闭路试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fm i d d l i n gr e e l e c t i o nb y f l o t a t i o nc o l u m ni nc l o s e d c i r c u i tp r o c e s s 浮选柱闭路试验中，精选浮选柱的底流要返回 至粗选浮选柱的给矿调浆搅拌槽，试验数据显示，精 选浮选柱的底流品位要明显高于粗选浮选柱的给矿 品位，而将高品位的精选底流返回至上一级粗选作 业显然是不合适的。在中矿再浮选回路中，首先要 保证的是回收率，然后再尽可能地提升精矿品位，显 然，浮选柱闭路回路应用与中矿再选作业还不合适。 为此，进行了浮选柱的开路试验。 图5 是单台浮选柱选别的试验结果，浮选时间 由2 0 到8 0m i n 。由图5 可看出，采用单一浮选柱开 路，在回收率大大提升的条件下，也获得了较高的精 矿品位。但是试验结果与浮选机生产流程的对比数 据仍存差异，不便对比。为此 引人选矿效率的评价 指标，它综合考虑了品位和回收率两个因素。从图5 中可以看出，三组浮选柱试验和对比试验的选矿效 率基本相当。因此，可以通过进一步的操作参数的 优化而使得浮选柱实现浮选机选别效果。 给矿品F 立J s t _ 1 口回收率，％ 勇均 T 6T 7T 8 浮选机2 试验组别 图5中矿再选浮选柱开路试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fm i d d l i n gr e e l e c t i o nb y f l o t a t i o nc o l u m ni no p e n c i r c u i tp r o c e s s 2 ．2 尾矿再选浮选柱试验 该选矿厂尾矿品位在0 ．2g ／￡左右，由于后续三 段浮选时间不足，存在部分金流失，而对尾矿再选可 回收部分流失金。本研究对比了浮选柱浮选2 0 3 0 m i n 和试验室浮选机浮选9r a i n 的试验结果，见表1 。 表1浮选柱尾矿试验结果 T a b l e1T e s tr e s u l t so ft a i l i n gb yf l o t a t i o nc o l u m n 由表l 可以看出，在尾矿回收有价金属的试验 中，浮选柱试验结果中的精矿品位都明显的大于浮 选机对比试验结果，是浮选机的2 3 倍；浮选柱尾 矿试验中金的回收率比浮选机对比试验结果低了约 1 0 个百分点，实际生产时这一差值还会有所缩小，这 一结果为利用浮选柱回收尾矿中流失金提供了技术 参考。 2 ．3 三段给矿浮选柱试验 三段浮选流程普遍存在浮选时间偏短的问题， 采用一次粗选、一次精选两台浮选柱回路对比生产 流程中粗选Ⅲ的3 台浮选机作业，浮选时间可提高4 倍以上。试验结果见表2 。 由表2 可以看出，在给矿品位和精矿品位相当 的情况下，浮选柱获得的精矿回收率超出浮选机约 1 0 个百分点，试验效果尤为明显。在厂房空问不足 的条件下，采用占地面积更小的浮选柱可有效延长 一囫阢屠 了 嘏一曲靴嚼豳圉嚣厦蠹勇 舳加∞如∞如加m O 为 印 如 ∞ ∞ 加 m o 万方数据 7 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第5 期 浮选时间，并获得较高的回收率。 表2三段给矿浮选柱试验结果 T a b l e2T e s tr e s u l t so ff e e d i n go ft h i r ds t e pp r o c e s s i n g b yf l o t a t i o nc o l u m n 2 ．4 精选段浮选柱试验 精选Ⅲ、精选Ⅳ、精选V 作为精选段，浮选时间 总和达4 0r a i n ，而浮选柱的优势就是容积大、浮选时 间长、比较适宜于精选作业。试验采用浮选柱两次 精选和单台浮选柱一次精选两种试验流程，浮选时 间均控制在4 0m i n 左右，对比精选Ⅲ、精选Ⅳ、精选 V 三次浮选机流程选别，结果见表3 。 表3精选段浮选柱试验结果 T a b l e3T e s tr e s u l t so fc l e a n i n gb yf l o t a t i o nc o l u m n 由表3 可以看出，在给矿品位差别不大的情况 下，浮选机精选的精矿品位为1 6 ．8g ／t ，作业回收率 为6 4 ％。而浮选柱经两次精选选别后，浮选柱的精 矿品位可提高一倍，达到3 3 ．7 0g ／t ，当只采用一台浮 选柱时，品位下降不多而回收率提升较大，达到了 7 8 ．5 6 ％。由此可以看出，浮选柱在精选段能够有效 提高精矿品位，单台一次精选作业指标与三次浮选 机精选作业指标接近。在保障浮选时间及指标的情 况下，采用浮选柱一到两次选别可替代浮选机三次 精选。 3结论 1 浮选柱应用于再磨再选回路，采用一次粗选、 一次精选的闭路回路，浮选柱提升精矿品位明显，但 回收率过低；采用一次粗选或一次粗选、一次精选开 路回路可获得与原浮选机流程相近的效果。考虑到 此作业段要求保证回收率，故暂不宜采用浮选柱一 次粗选、一次精选回路。 2 浮选柱应用于尾矿再选，可以回收约2 0 ％的 流失金，获得1 ．2 2 ．0g ／t 的高品质金，为尾矿的二 次开发利用提供了的技术参考。 3 浮选柱应用于三段给矿粗选和精选作业段， 可显著提高金品位或回收率，因此将浮选柱应用于 精选段提升精矿品位是合适的，这也符合浮选柱浮 选机联合流程这一发展新趋势。 参考文献 [ 1 ] 谭明，史帅星，杨丽君，等．浮选工艺流程发展历史与 趋势[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 增刊 8 - 1 1 ． [ 2 ] 王彩霞，姜建军，杜培杰，等．高效浮选柱在黄金选矿中 的应用[ J ] ．中国矿山工程，2 0 0 9 6 2 5 - 2 8 ． [ 3 ] 谢捷敏．柱机联合流程在大山选矿厂精选段的应用研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 1 3 8 - 4 1 ． [ 4 ] 康建雄，周跃，吕中海，等．含砷金矿浮选研究现状与 展望[ J ] ．四川有色金属，2 0 0 8 3 2 - 5 ． [ 5 ] 赵志强，贺政，魏明安，等．某微细粒复杂难选金矿浮 选新技术应用实践研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 1 3 增刊 1 3 7 - 1 3 8 ． 万方数据