杨宁 黄宇林 徐启云 陈晓东 童胜宝 赵亚坤

摘要：上宫金矿一次粗选作业采用浮选柱，选别效果不理想。为了提高选别效率，上宫金矿进行了精锐微泡浮选机半工业试验，并与浮选柱进行了对比。结果表明：无论是处理硫化矿、氧化矿、高铅矿还是混合矿，精锐微泡浮选机选别效果均优于浮选柱，其可强化对细粒级金矿物的回收，获得的金精矿金品位比浮选柱提高42 %，为32.32 g/t，金回收率由26.39 %提高到51.50 %;精锐微泡浮选机适用于上宫金矿粗选作业替代浮选柱，可直接产出高品位金精矿，浮选效果良好。

关键词：微泡浮选机;浮选柱;细粒;金;富集比;回收率

中图分类号：TD953文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2021）04-0067-04doi：10.11792/hj20210415

引 言

洛阳坤宇矿业有限公司成立于2006年9月，是一家以金、银采选为主的矿业企业，位于河南省洛宁县城南熊耳山北麓，现有上宫、虎沟、干树、七里坪、三官庙等金矿及3个选矿厂，矿区资源丰富，已探明黄金资源量40 t，现年产黄金2 t、白银20 t。其中，上宫金矿选矿厂生产能力为 1 500 t/d，浮选工艺流程为两次粗选、两次精选、三次扫选：一次粗选作业采用浮选柱，浮选柱尾矿进入浮选机进行二次粗选，两次粗选泡沫合并经两次精选得到金精矿;二次粗选尾矿经三次扫选产出尾矿。以黄药和黑药组合作为捕收剂，2号油作为起泡剂，同时根据矿石氧化程度不同，酌情添加活化剂硫化钠。

上宫金矿开采多条金矿脉，矿体薄且分散，矿石赋存状态复杂，嵌布粒度粗细不均，矿石性质差异大，矿石氧化蚀变强，选矿生产中矿石易过磨，泥化比较严重。现场生产中一次粗选作业使用浮选柱强化对细粒级金矿物的回收，但效果不理想，尾矿中损失的金主要分布在-0.020 mm粒级。此外，在处理氧化矿、高铅矿时，浮选柱选别效率较低，粗选作业分选效果差，给后续作业带来很大压力，严重影响整体技术指标。为强化前端浮选，实现快浮早收，2020年5月，上宫金矿开展了精锐微泡浮选机半工业试验，分流浮选柱给矿矿浆，并与现场浮选柱进行了对比，取得了较好的试验效果。

1 矿石性质

上宫金矿矿石氧化蚀变严重，原矿中金属矿物含量较少，以黄铁矿为主，其次为方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、褐铁矿;脉石矿物主要有石英、绢云母、白云石、斜长石，其次为绿泥石、铁白云石、钾长石等。矿石化学成分分析结果见表1，金化学物相分析结果见表2。由表2可知，原矿中金矿物以裸露金和硫化物包裹金为主[1]。

2 精锐微泡浮选机

精锐微泡浮选机是基于澳大利亚Jameson浮选机研制开发的浮选设备，其主要由高压给矿系统、自吸气系统、下冲管、泡沫喷淋水系统和槽体组成，具有结构紧凑、成本低、效率高等优势。

工作原理：从浮选机顶部打入高压矿浆，矿浆通过喷嘴形成高速射流，在下冲管内形成负压，吸入空气，流体的高度紊动作用使气体被分割成无数微小气泡，气泡与矿粒高强度碰撞，发生吸附，完成矿化。矿化气泡从下冲管底部涌出，携带精矿的气泡上浮至矿浆面形成泡沫层，泡沫上升，经喷淋水喷淋后，排入精矿槽;尾矿矿浆下行排出，完成分选[2]。精锐微泡浮选机工作原理[2]见图1。

设备特点：

1）气泡直径小，气体容量高，气泡比表面积大，分散度好。

2）矿化时间短，处理能力大。气泡密集，携载能力大，上浮速度快，运动距离短。精锐微泡浮选机浮选时间是常规浮选机的10 %～20 %。

3）搅动强度大，增加了微细矿物颗粒与气泡的碰撞机率，对细粒矿物的捕收能力强。

4）矿浆进行内循环，分选环境好。精锐微泡浮选机的尾矿矿浆一部分分流进入原矿池，并随着新给矿量的波动进行调整，保持原矿池液位恒定，从而保证浮选机给矿压力恒定，生产过程稳定。调浆和气泡矿化过程在下冲管内一步完成，且与泡沫上升区、精矿回收区、尾矿排放区等分处不同部位，互不影响，分选环境好[3]。

5）选矿效率高，节能降耗。设备无转动部件，易损件少，维修成本低，设备作业效率高。电能比常规浮选机节约10 %～50 %。

3 半工业试验

3.1 试验参数确定

现场分级溢流添加药剂调浆之后进行分流，给入精锐微泡浮选机（处理量约1 t/h）进行半工业试验（见图2）。半工业试验主要考察了给矿压力、循环负荷对选别指标的影响，结果见图3、图4。

由图3、图4可知：随着给矿压力的增大，富集比波动式上升，金回收率先增大后降低;随着循环负荷的增大，富集比整体呈下降趋势，金回收率波动较大。综合考虑，确定给矿压力为200 kPa，循环负荷为100 %。

3.2 对比试验

半工业试验进行了精锐微泡浮选机与浮选柱对比，试验矿样为硫化矿（金品位2.23 g/t）、氧化矿（金品位1.29 g/t）、高铅矿（金品位1.24 g/t）。试验中，捕收剂、起泡剂、活化剂视情况添加，液位、吸气负压等根据现场实际调整。试验结果见图5。

由图5可知：相比浮选柱，精锐微泡浮选机处理硫化矿时，富集比提高了3.80，金回收率提高了15.60百分点;处理氧化矿时富集比提高了15.17，金回收率提高了15.71百分点;处理高铅矿时富集比相当，金回收率提高了41.66百分点。由此表明，无论处理何种矿石，精锐微泡浮选机选别指标均有大幅度提高。

半工业试验累计指标：在原矿（混合矿）金品位為1.61 g/t时，精锐微泡浮选机获得的金精矿金品位32.32 g/t、富集比21.51、金回收率51.50 %;浮选柱获得的金精矿金品位22.75 g/t、富集比16.06、金回收率26.39 %。精锐微泡浮选机获得的金精矿金品位比浮选柱提高了42 %，金回收率提高了近一倍，单台精锐微泡浮选机富集比达到20以上，可直接产出金精矿产品。

3.3 產品考查

对上宫金矿难选氧化矿、精锐微泡浮选机金精矿、浮选柱金精矿样品进行了筛析、水析检测，结果表明：入选物料主要分布在+0.074 mm和-0.005 mm粒级，占比分别为29.92 %和27.50 %;-0.074～+0.038 mm粒级占比为 16.62 %;-0.038～+0.020 mm、-0.020～+0.010 mm和-0.010～+0.005 mm粒级占比分别为5.31 %、12.94 %和7.71 %。入选物料粒度呈“哑铃型”分布，磨矿产品泥化严重。

原矿中Au金属分布比较均匀：-0.038～+0.020 mm 粒级占比最大，为26.18 %;-0.074～+0.038 mm粒级占比为22.37 %;-0.010～+0.005 mm粒级占比最少，为6.69 %;-0.020～+0.010 mm、-0.005 mm、+0.074 mm粒级占比相当，分别为16.85 %、14.06 %和13.85 %。

精锐微泡浮选机和浮选柱金精矿主要分布在-0.005 mm粒级，占比分别为45.50 %和48.38 %;Au金属主要分布在-0.074～+0.010 mm粒级，金品位分别为201.89 g/t、23.54 g/t，占比分别为76.41 %、69.41 %。

精锐微泡浮选机对于细粒、微细粒级金矿物的回收效果明显优于浮选柱。对于-0.020 mm粒级，精锐微泡浮选机金回收率比浮选柱提高10百分点，其富集比为24.36，远高于浮选柱的4.41。对于+0.074 mm粗粒级，精锐微泡浮选机金回收率为30.82 %、富集比为72.41，浮选柱金回收率为10.99 %、富集比为18.50。与浮选柱相比，精锐微泡浮选机对粗粒级金矿物的回收优势也更加明显，富集比高达72.41，远高于浮选柱。由此表明，精锐微泡浮选机适用于上宫金矿粗选作业替代浮选柱，浮选效果良好。

4 结 论

1）精锐微泡浮选机是一种无转动部件、结构紧凑、成本低、效率高、操作简单的新型浮选设备，且设备单台富集比高，应用于生产可简化浮选工艺流程。

2）精锐微泡浮选机获得的金精矿金品位32.32 g/t、富集比21.51、金回收率51.50 %;现场浮选柱获得的金精矿金品位22.75 g/t、富集比16.06、金回收率26.39 %。精锐微泡浮选机比浮选柱富集比提高5左右，金回收率提高25百分点左右。

3）精锐微泡浮选机无论是处理硫化矿、氧化矿、高铅矿还是混合矿，选别指标均明显优于浮选柱。其对难选矿石的处理优势显著，特别是高铅矿，而现场浮选柱几乎起不到分选作用。此外，精锐微泡浮选机对粗粒级、细粒级金矿物的选别效果均优于浮选柱。

4）上宫金矿半工业试验结果表明，单台精锐微泡浮选机富集比可达到20以上，金回收率达到50 %以上。用单台精锐微泡浮选机替代浮选柱，直接产出金精矿是切实可行的，可大大减轻后续作业压力，有利于提高选矿厂的整体技术经济指标。

[参 考 文 献]

[1]黄宇林.应用尼尔森重选优化河南某氧化型金矿选别指标[J].金属矿山，2020（3）：120-125.

[2]陈晓东.精锐微泡浮选机强化微细粒浮选的机理与实践[J].有色金属（选矿部分），2021（1）：112-116.

[3]刘炯天，程新潮.詹姆森型浮选柱的性能分析及应用模式探讨[J].矿冶，1995，4（4）：55-61.

Experimental application of Jingrui micro foam flotation

concentrator in Shanggong Gold Mine

Yang Ning1，Huang Yulin1，Xu Qiyun1，Chen Xiaodong2，Tong Shengbao2，Zhao Yakun1

（1.Luoyang Kunyu Mining Industry Co.，Ltd.;2.Zhejiang ALC Minerals Technology Co.，Ltd.）

Abstract：The once roughing operation in Shanggong Gold Mine uses flotation column.However，the ore dressing performance is not satisfying.To improve ore dressing efficiency，Shanggong Gold Mine conducted semi industrial test on Jingrui micro foam flotation concentrator and compared it with flotation columns.The results show that whatever ore it is，sulfide ore，oxide ore，high lead content ore and blended ores included，Jingrui micro foam flotation concentrator outperforms flotation column and can enhance the recovery of fine particle grade gold minerals.The gold grade ofgold concentrates obtained by the Jingrui micro foam flotation concentrator is 32.32 g/t，42 % higher than that of the concentrates by flotation column，the gold recovery rate increasing from 26.39 % to 51.50 %;Jingrui micro foam flotation concentrator can replace flotation column in the roughing operation in Shanggong Gold Mine，and can directly yield high grade gold concentrates.The flotation performance is good.

Keywords：micro foam flotation concentrator;flotation column;fine particle;gold;concentration ratio;recovery rate