某高含泥金矿选矿试验研究

2021-08-23梁献振高迟明翟少伟

现代矿业 2021年7期

梁献振克旋刘翔高迟明翟少伟

（1.洛阳栾川钼业集团股份有限公司；2.河南中矿能源有限公司嵩县柿树底金矿；3.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院）

在正常生产中，某矿石性质比较稳定，选矿流程比较平稳。由于该矿开采时间较长，矿石储量越来越少，为尽可能提高采矿量，从多处进行采矿，采矿点比较分散且各点矿石性质不尽相同。该矿在选矿生产中出现了矿石酸碱性变化较大，矿石泥质含量较大等问题，严重影响选矿流程和指标的稳定。为此，进行了优化试验研究，以期提高并稳定选矿指标。

1 矿石性质

1.1 矿石矿物组成及含量

该矿石中相对含量较高的金属硫化物为黄铁矿，其他相对含量较少的金属硫化物有闪锌矿、方铅矿、铅-锑复硫盐、磁黄铁矿、黄铜矿等；金属氧化物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿、褐铁矿（化）、锰铁矿、钛铁矿等；非金属矿物主要为长石、石英，其他为云母、黏土矿物、绿泥石、碳酸盐、萤石、炭质物及少量其他矿物。贵金属矿物主要为自然金、银金矿、金银矿、自然银等。矿石矿物相对含量见表1。

1.2 黄铁矿浸染粒度

该矿石中的主要金属矿物为黄铁矿，且为金、银矿物的重要载体矿物，矿石中黄铁矿浸染粒度较细，绝大多数在-0.037 mm粒级，其分布率达61.50%，统计结果见表2。

1.3 金矿物粒度统计

该矿石的金、银矿物主要以细微粒为主，中粒较少，次显微状金、银亦有一定分布，统计结果见表3。

1.4 原矿磨矿粒度筛分分析

为考查综合样品磨矿后金的分布情况，进行磨矿筛分分析，分析结果见表4。

由表4可知，综合样品中-0.075 mm粒级占69.80%，原矿金含量在-0.075 mm粒级有所富集，含量达91.49%。

1.5 选矿破磨流程

矿石经固定格筛进入原矿仓的矿石通过电振给料机给入颚式破碎机，粗碎产品通过1#胶带输送机给入圆振动筛，筛上粗粒产品通过2#胶带输送机返回给入细碎圆锥破碎机，细碎产品经1#胶带输送机给到圆振动筛进行筛分，从而形成两段一闭路。筛下细粒级合格产品进入粉矿仓。粉矿仓内的物料经电磁振动给料机给入3#胶带输送机，由3#胶带输送机给入球磨机，球磨机排矿给入高堰式单螺旋分级机，螺旋分级机返砂返回球磨机，螺旋分级机溢流进入水力旋流器再次分级，旋流器溢流进入搅拌槽后进入浮选作业，旋流器沉砂返回球磨机再磨，从而构成一段两闭路。破磨流程见图1。

2 选矿指标影响因素

2.1 磨矿细度对选矿指标的影响

磨矿细度是浮选回收金的主要影响因素，适宜的磨矿细度和矿物单体解离度是获得理想工艺指标的关键【1】。由于该矿石中的金主要赋存在微细粒黄铁矿中，而且泥质矿物含量较大，这就对磨矿细度有着严格的控制要求，磨矿细度偏低导致矿物不能得到充分解离，磨矿细度过高会导致矿石过磨。在实际生产中通过对磨矿细度进行调整，探索磨矿细度对选矿指标的影响。不同磨矿细度下的选矿生产指标见表5～表7。

由表5～表7可知，随着磨矿细度地提高，选矿指标整体明显提升；但当磨矿细度上升到一定程度，选矿指标有所下降。分析原因为矿石含泥量较大，磨矿细度不断提高出现了矿石过磨现象，矿物细泥对浮选产生了干扰；一方面不同矿物彼此黏结，凝聚成团，破坏整个浮选过程的选择性，使精矿质量降低；另一方面微细矿泥大量吸附于有用矿物表面，形成矿泥薄膜，阻止药剂与矿粒表面接触，降低矿物的可浮性，影响回收率。此外，大量矿泥不仅消耗大量药剂，增加操作难度，而且还会恶化浮选环境【2】。综合考虑，磨矿细度控制在-0.074 mm70%左右为宜。

另外，由于含泥质量大的矿石入磨矿石粒度极不均匀，颗粒矿与碎矿共存，为避免碎矿过磨，应尽量降低入磨的颗粒矿粒度，缩短矿石在磨机中的研磨时间，避免过磨。将振动筛筛网孔径由13 mm降到10 mm，其磨矿粒度筛分分析对比结果见表8。

由表8可知，当筛孔孔径降低到10 mm时，-0.0374 mm粒级占比明显降低，减少了矿石过磨。

2.2 药剂对选矿指标的影响

该金矿的浮选捕收剂为丁基钠黄药、丁铵黑药，起泡剂为2#油，丁基钠黄药用量约128 g/t，丁铵黑药用量约53 g/t，在该药剂用量下，选矿回收率为79%～80%。药剂用量及添加浓度见表9。

由于矿石泥质含量大影响选矿指标，为进一步提高选矿回收率，选用捕收剂MC，配药浓度为10%，选矿指标得到明显提高。使用MC药剂后的选矿指标见表10。

注：各指标为6个自然月生产数据加权平均值。

通过探索试验研究，当总药量约85 mL/min时，即MC用量约29 g/t，丁铵黑药用量约12 g/t，整体选矿流程比较平稳，选矿回收率能够稳定在83%以上。不同MC用量下选矿指标见表11。

注：各指标为连续5 d生产数据的加权平均值。

由表11可知，MC药剂使用量较丁基钠黄药、丁铵黑药使用量少很多，且MC兼具起泡作用，2#油用量由14 mL/min降到10 mL/min，使用MC后选矿指标明显提高，且药剂成本明显降低。

2.3 浮选泡沫黏度对选矿指标的影响

矿物在一定的浮选条件下，适宜的矿浆pH值可为浮选药剂和矿石的相互作用创造良好的浮选条件，并兼顾消除其他影响【3】。特别是泥质含量较大的矿石，浮选泡沫要有合适的黏度才能达到理想的分选效果，所以要严格控制矿浆的pH值。在实际生产中，由于矿石的酸碱性变化大，导致浮选泡沫和浮选流程极不稳定。

（1）当出现冒槽严重时，考虑浮选pH值偏碱性大，当碱性大时泡沫会出现过黏现象，导致分选效果差，影响浮选指标。利用硫酸铜的酸性对浮选pH值进行调整，可有效提高浮选流程的稳定性，降低泡沫黏性，提高分选效果。另外，硫酸铜还可作为活化剂对矿石进行活化。

（2）当出现泡沫层薄、刮量小的现象时，考虑浮选pH值偏酸性，当酸性大时，泡沫没有黏性，泡沫量少，影响浮选指标。通过加入碳酸钠作为pH值调整剂，保证泡沫刮量和泡沫黏性，保证分选效果。

浮选泡沫的黏度对浮选分选效果影响很大，泡沫过黏导致分选效果差，特别是粗选泡沫过黏，会导致有用矿物不能及时有效的分离出来，导致有用矿物滞后到扫选，以致流失；而且泡沫过黏会影响精矿泵正常输送，影响浓密池精粉正常沉淀。针对该矿石性质，各槽泡沫层厚度不宜太厚，泡沫层太厚会导致泡沫过黏，通过调控药剂用量和pH值对泡沫黏度和泡沫层厚度【4-5】进行调节。一般对于含泥质大的矿石浮选，pH值控制在7左右。同时建议此类矿石的入选浓度不宜太高，避免细泥团聚影响分选效果。该矿石的入选浓度控制在25%左右为宜。