浮选柱应用于氰化浸渣再选的适应性研究.pdf

2 0 1 2 年第2 期有色金属 选矿部分 6 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．1 s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 2 ．0 2 ．0 1 5 浮选柱应用于氰化浸渣再选的适应性研究 韩登峰1 ，孔顺昌2 ，武涛1 ，杨文旺1 1 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 7 0 ；2 ．北东矿业有限责任公司，甘肃肃北7 3 6 3 0 0 摘 要试验采用浮选柱一次粗选、一次精选、一次扫选的全流程闭路正浮选工艺，对金矿氰化浸渣进行柱浮选研 究，结果表明给矿金品位0 ．9 1g t 时，精矿金品位3 1 ．7 5 虮，金回收率2 7 ．9 3 ％。由于后期给矿性质的变化，着重对浮选柱的 设备性能进行了检验，对比了包括超声处理等各参数对浮选效果的影响。 关键词浮选柱；全流程；浸渣；再选；超声处理 中图分类号T D 4 5 6 ；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 2 0 2 - 0 0 6 1 ～0 3 S t u d yo nA d a p t a b i l i t yo fG o l dR e c o v e r yo fC y a n i d eR e s i d u e 稍t hF l o t a t i o nC o l u m nS y s t e m ‘H A N D e n g f e n 9 1 ，K O N GS h u n c h a n 9 8 ，W UT a 0 1 ，Y A N GW e n w a n 9 1 1 ．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 eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 7 0 ，C h i n a ； 2B e i d o n gM i n eC o ．，L t d ，S u b e iG a n s u7 3 6 3 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t S t u d yh a sb e c a r r i e do u tf o rr e c o v e d n gt h eg o l di n c y a n i d er e s i d u eb yc o l u m nf l o t a t i o n s y s t e m ，w h i c hi n c l u d e do n e s t a g eo fr o u g h i n g ，o n e s t a g eo fc l e a n i n ga n do n e s t a g eo fs c a v e n g ec o l u m ni na c l o s e d - c i r c u i ts e p a r a t e l y ，a sar e s u l t ，t h ec o n c e n t r a t eg r a d eo fA ui S31 ．7 5 g ／t ，a n dt h er e c o v e r yo fA ui s 2 7 ．9 3 ％u n d e rt h ec o n d i t i o nw i t hc r u d eg r a d eo fO ．91g ／t ．A i m i n gt ot h ec h a n 舀n gf e e d i n go r ep r o p e r t ya t l a t e rs t a g e ，t h ec o l u m nf l o t a t i o ne q u i p m e n tp e r f o r m a n c eh a sb e e nt e s t e da n dt h ei n f l u e n c eo fd i f f e r e n t p a r a m e t e r ss u c ha su l t r a s o u n da p p r o a c ht ot h ef l o t a t i o np r o c e s si sc o m p a r e da sw e l l ． K e yw o r d s c o l u m n ；f u l lf l o w ；c y a n i d er e s i d u e ；r e c o v e r ；u l t r a s o n i cp r o c e s s 矿产是不可再生资源，而对尾矿进行再选则是 提高矿产资源利用率的重要措施。甘肃一金矿在金 的回收中采用了全泥氰化与炭浆提金工艺流程，处 理矿石12 0 0t ／d ，大宗尾矿含金约0 ．8 鼽。由于 尾矿金品位较高，回收价值大，有关研究也表明对 氰渣采用浮选工艺回收金具有可行性[ 1 引。为了给 氰渣再选的工程设计和关键设备选型提供依据，对 尾矿再选进行了浮选柱全流程的适应性试验研究。 1 试验准备 1 ．1 试验工艺的确定 工艺矿物学研究表明[ 3 1 该选厂矿石中主要金 属矿物为褐铁矿、黄钾铁矾，主要脉石矿物为石 英，矿石氧化率约8 0 ％，含金5 ．4 9 趴。工艺类型 为石英脉型含金氧化矿石，矿石中金的矿物种类以 自然金为主，占8 9 ．8 0 ％。金矿物的粒度以细粒和 基金项目国家高技术研究发展计划 8 6 3 计划 2 0 0 7 A A 0 6 2 1 2 7 收稿日期2 0 1 1 - 1 0 1 5 修回日期2 0 1 2 0 1 2 0 作者简介韩登峰 1 9 8 4 一 ，男，陕西蒲城人，助理工程师。 微细粒为主，二者合计占7 8 ．4 2 ％。该选厂采用全 泥氰化一炭浆提金流程回收金，氰化尾渣金品位一 直较高，研究考察发现尾矿中所流失的金主要为有 机碳吸附金和包裹金，分别占尾渣中流失金的 4 5 ．5 5 ％和5 4 ．4 5 ％，而包裹金又分为脉石包裹和金 属矿物包裹，分别占流失金的3 5 ．5 6 ％和1 8 ．8 9 ％。 除脉石包裹金不可回收外，有机碳吸附金与金属包 裹金均可以通过浮选方法加以回收。根据全泥氰化 氰渣再浮选试验结果，氰渣浮选工艺具有可行性。 本试验药剂用量首先是参照前期相j ∈i l , 型试验的 药剂量并作了适当调整。试验给矿为生产氰渣直接 泵人系统搅拌槽，经加药调浆后进入浮选试验系统。 1 ．2 试验作业基本条件 处理量2m S ／h ，人选浓度2 2 ％，入选浓度主要 受氰化尾矿槽内加水量的影响，有一定的波动性。 矿浆p H 值为1 0 ，药剂用量 枷为硫化钠3 0 0 ， 万方数据 6 2 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第2 期 给矿 精矿尾矿 图1 试验原则流程 F i g ．1P r i n c i p a lf l o w s h e e to ft e s t 丁基黄药6 0 ，丁基铵黑药4 0 ，适量添加松醇油。 浮选药剂在初始的搅拌槽内添加，由于受到矿 浆性质及其中原有药剂变化的影响，根据泡沫状况 适量添加松醇油，以保障泡沫的稳定性。 1 ．3 试验工艺配置 为了给氰渣再选提供设备选型依据，首先根据 小型试验结果进行常规浮选柱系统试验。同时由于超 声波对微细粒矿物具有特殊的预处理作用，特别是 对金等贵金属的回收[ 4 ] ，应加大新技术的应用推 广，因此在试验自勺第二阶段中引人超声预处理机制。 O 图2 浮选柱系统配置图 F i g ．2 T h es c h e m eo fc o l u m nf l o t a t i o ns y s t e m 矿浆与浮选药剂在搅拌槽内经5m i n 调浆后给 人粗选浮选柱，经约1 0m i n 浮选后粗选精矿自流 进入精选浮选柱；粗选尾矿则由提升泵提升后经 缓冲槽进入扫选浮选柱；精选尾矿与扫选精矿泵入 搅拌槽。 在粗选浮选柱前增加一个超声波预处理槽，图 2 中以虚线框标示，矿浆经搅拌槽调浆后，预先在 超声波处理槽内经不同频率和强度的超声波处理， 然后再进入试验系统进行浮选。 2 试验结果与分析 由于所处理矿石性质的显著变化，试验分为两 大阶段，第一阶段处理矿石为原生矿石氰化浸出的 尾渣，第二阶段处理矿石为外购浮选尾矿再浸后的 尾渣。由于试验给矿矿石性质较大变化，两个处理 阶段试验结果也具有明显的差异性。 表1 T h b l e1 试验结果 T e s tr e s u l t s 从表1 中试验数据可以看出，此次浮选试验系 统在第一阶段处理原生矿石尾渣时具有一定的经济 效用。全泥氰化尾渣的特点是泥化严重，矿浆呈碱 性，尾浆内多石灰、多C N 一，而这两者皆是浮选硫 化物的抑制剂，影响回收率。本次试验药剂制度的 制定参照了长春黄金研究院的小型试验结果，为浮 选硫化物药剂，即主要浮选尾渣中赋存状态为包裹 金的黄铁矿等，在保持精矿品位相当的情况下浮选 回收率低于小型试验。氰化浸渣中金的赋存状态为 褐铁矿 4 ．2 5 ％ 、黄铁矿 0 ．5 7 ％ 的包裹金，且原 矿石为石英脉型含金氧化矿 氧化率8 8 ．1 7 ％ [ 引， 褐铁矿占有很大比重，若浮选药剂改用脂肪酸等氧 化矿类捕收剂，并设法减少生产尾渣中的石灰和氰 根离子，则可迸一步提高金精矿的产率和回收率。 在第二阶段中原矿品位发生较大的变化，原矿 石在经过了多道工艺选别后很难再有效选出有用矿 物。为了对浮选设备的综合眭能进行有效评价，引入 选矿效率这一参数，从表1 可以看出在第一阶段和 第二阶段，浮选试验系统的选矿效率波动量仅 0 ．4 4 ％，这说明本次试验设备整体的稳定性。 由于试验给矿条件的恶化，浮选精矿很难到达 经济利用价值，后期试验主要集中在检验浮选设备 性能方面。 1 E 型与B 型充气器。充气方式与性能是影 响柱浮选过程的关键技术之一，本研究采用了两种 不同的充气器进行测试研究。清水试验表明各作业 下E 型充气器效果明显优于B 型充气器，试验中 仅对精选作业下的两种充气器效果进行了研究，结 果表明E 型充气器比B 型充气器下浮选柱的选矿 效率提高了1 4 ．6 9 ％，说明E 型充气器更有利于对 细粒矿物的选别。 万方数据 2 0 1 2 年第2 期韩登峰等浮选柱应用于氰化浸渣再选的适应性研究6 3 表4 超声波作用下的浮选性能对比 T a b l e4 F l o t a t i o np e r f o r m a n c ec o m p a r e dw i t ha n d 浆 w i t h o u tu l t r a s o u n d 超声有无产率，％ 回收率／％ 选矿效率，％ 充气类型 无超声 1 ．7 7 3 4 1 3 0 3 2 ．7 l E 型 无超声 1 ．7 8 2 6 ．1 2 2 4 ．4 8 B 型 有超声 2 ．2 42 8 ．2 32 6 ．1 4 E 型 F i g ．3 图3 T h es c 8 、h e m 咧a t i c 充气d i a g 器工r a m 作示o fB 翟E s t y l e 也不一致o ． 一 一。 一。 s p a r g e ri nw o r k i n g 表2B 、E 充气器参数比较 T a b l e2T h ed r e s s i n gp a r a m e t e r sc o m p a r e db yB E s t y l es p a r g e r 充气类型面蔫＆产率，％回收率／％选矿效率，％ B 型 2 ．9 01 ．0 41 ．5 91 9 ．5 11 8 ．0 2 2 初始药剂量与用量减半。由于E 型充气器 的气浆剧烈混合作用，使得药剂与矿浆的作用更加 充分，可能达到减少药剂用量的效果，故进行了一 次对比性试验。结果显示药剂量减少后选矿效率也 随之减少了2 1 ．1 9 ％，说明E 型充气器减少药剂具 有针对性，不能盲目进行药剂减量，需通过进一步 的试验探索。 表3E 型充气器下药剂用量效果对比表 T a b l e3E f f e c t i v e n e s sc o m p a r e dw i t hd i f f e r e n ta g e n t i a u s el e v e lw i t hE - s p a r g e r 药剂用量产率，％回收率，％选矿效率，％充气类型 原药剂制度1 ．7 73 4 ．3 03 2 ．7 1E 药剂用量减半1 ．8 41 3 ．2 81 1 ．5 2E 3 有无超声的矿浆预处理。在矿浆进入浮选 柱前进行一定的超声预处理，结果与未经超声处理 的浮选结果比较，由于充气器对设备选矿效率的影 响较大，此处考虑了两种充气器的无超声结果。试 验数据表明E 型充气器下的超声预处理选矿效率 低于E 型无超声预处理6 ．5 7 ％，而高于B 型无超声 结果1 ．6 6 ％。从两组数据的比较可以看出超声预处 理对浮选起到了轻度的抑制效果。 4 不同频率的超声预处理。对2 8k H z 和4 0 k H z 两种超声频率下的效果进行对比分析，结果表 明4 0k H z 超声作用下选矿效率比2 8k H z 超声作 用下高出1 1 ．9 2 ％，即不同频率的超声预处理对选 别效果影响显著。之前在钼矿的超声预处理试验中 2 8k H z 超声作用效果略好于4 0k H z [ 5 - 6 ] ，这同时 说明对于不同矿种的超声预处理，所需的频率趋势 表5不同频率下的浮选性能对比 T a b l e5F l o t a t i o np e r f o r m a n c ec o m p a r e dw i t hd i f f e r e n t u l t r a s o n i cf r e q u e n c y 3 结论 1 由于选矿厂处理矿石性质的改变，本次试 验处理的尾矿眭质也发生了较大变化。在试验的两 个阶段中，设备一直保持较为稳定。对于前期的原 生矿尾渣，工艺方案经进一步优化后可用于工业生 产。对于后期的氰渣再浸再浮，矿石品位偏低且矿 石性质不明，现有工艺针对性不强，不宜生产。 2 经氰化浸出后，金的赋存状态多为包裹金 和粉碳金。包裹金应是褐铁矿、黄铁矿和脉石包 裹，浮选可回收其中的褐铁矿和黄铁矿包裹金，这 两种都属重粒矿物，浮选过程中容易脱离造成回收 率降低，考虑是否可降低浮选柱及泡沫层的高度来 提高回收率。选矿生产工艺为碳浆吸附，生产中碳 的磨损会增加尾矿中有机碳的含量，亦可考虑改变 工艺，用浮选柱来回收这部分质轻易浮的碳载金， 同时也避免了受氧化钙和C N 一的太大影响。 参考文献 [ 1 ] 周东琴．某氰化尾渣中金的浮选回收试验研究[ J ] ．有色 矿冶，2 0 0 9 1 1 5 1 7 ． [ 2 ] 石同吉．氰化尾渣综合回收有价金属的研究与实践[ J ] ． 金属矿山，2 0 0 2 3 3 9 _ 4 1 ． [ 3 ] 石吉友．肃北金矿氰化浸出试验报告[ R ] ．长春长春 黄金研究院，2 0 0 8 4 6 5 0 ． [ 4 ] 韩登峰，陈东，张建一．超声波在浮选技术中的应用与 发展[ A ] ．北京金属学会第五届冶金年会论文选集[ C ] ． 北京北京金属学会，2 0 0 9 1 6 1 1 6 5 ． [ 5 ] 韩登峰．浮选柱利用超声技术的试验性研究[ D ] ．北京 北京矿冶研究总院，2 0 1 0 7 6 - 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