尼尔森选矿机选别金矿石的应用研究.docx

尼尔森选矿机选别金矿石的应用研究孙志勇）林栋2,孙颜波3（1.陕西天地建设有限公司，陕西西安710199：2.西部矿业股份有限公司锡铁山分公司，青海海西816203：3.西安交通大学城市学院，陕西西安710018）摘要:陕西某低品位金矿石的AU品位为0.57gt,AU以微细粒为主，裸露一半裸露金占有率仅为40.34%,现有生产工艺流程不具备市场竞争优势，试验采用尼尔森选矿机对其进行了机械选矿工艺流程研究。结果表明，采用尼尔森选矿机选别该矿石较难获得理想的金精矿，尼尔森选矿机难以兼顾金精矿的金品位和金回收率，当提升金精矿达到品级要求时，尾矿中金损失超过50%,试验结果与尼尔森设备厂家标准流程的结果相吻合。尼尔森选矿机对易单体解离的粗中粒金矿石较为适宜，对难解离的微细粒金的回收效果有所差异。关键词：金矿；尼尔森选矿机；离心选矿；机械选矿中图分类号：TD953文献标识码：AStudyontheApplicationofNelsonConcentratorinSeparatingGoldOreSUNZhi-yong',LINDong21SUNYan-bo3(1.ShaanxiTiandiConstructionCo.,Ltd.,Xi'an710199,Shaanxi,China；2.XitieshanBranchofWesternMiningCo.,Ltd.,Haixi816203,Qinghai,China；3.CollegeofXi'anJiaotongUniversity,Xi'an710018,Shaanxi,China)Abstract:TheAugradeofalowgradegoldoreinShaanxiis0.57gt,andtheAuismainlyfinegrained,andtheproportionofbaretosemi-baregoldisonly40.34%.Theexistingproductionprocessoftheoredoesnothavethemarketcompetitiveadvantage.TheprocessflowofmechanicalbeneficiationwasstudiedbyNelsonconcentrator.TheresultsshowthatitisdifficulttoobtainidealgoldconcentratebyusingNelsonconcentrator.Nelsonconcentratorisdifficulttobalancetheconcentrateofgoldgradeandtherecoveryrateofgold.Whentheupgradedgoldconcentratereachesthegraderequirements,thegoldlossintailingsexceeds50%.ThetestresultsareconsistentwiththestandardprocessofNielsenequipmentmanufacturer.Nelsonbeneficiatorismoresuitableforcoarseandmediumgoldorewhichiseasytodissociate,buttherecoveryeffectofrefractoryfinegoldisdifferent.Keywords:goldore;knelsonconcentrators;centrifugalseparation;mechanicalbeneficiation1引言中国金矿资源储量位于世界前列，但黄金储备量位列全球第六，与欧美几个发达国家的黄金储量具有明显差距“剧。随着我国金矿资源的不断开采，我国金矿资源禀赋越来越差，金矿的开发利用也从数量规模向高质量开始转型。绿色矿山的推广，契合生态文明建设基调，促使矿山开发企业从区域规划、地区经济、绿色生态和企业效益等方面综合考虑转型J"低品位金矿石是我国金矿资源的主要组成部分，其开发利用受经济局限，需要更加慎重考量，对于开发企业，当前应从绿色工艺和综合平衡角度进行全方位对比研判。金矿石的机械选矿是实现低污染、低成本、低能耗的理想工艺技术，尼尔森选矿机是俄罗斯较先进的选矿设备，其利用离心力强化重选过程的原理与我国离心机较为相似，具有工艺流程短、处理量大、维护简单、成本低、能耗低等特点，尤其适合处理易解离的重矿物，对沙金、明金等易选别的金矿石具有较好的选别效果，在欧美、收稿日期：2022-08-24I作者简介:孙志勇（1984-）,男，内蒙古人,硕士,高级工程师,从事矿产工程项目研究开发。E-mail：feige0er俄罗斯、南非等国应用广泛R/2J。试验在厂家和选矿厂的指导下，为研究符合该矿石的低成本工艺流程，进行了应用试验对比。2试验矿样A矿样：本试验的研究目的矿样，来源于陕西某金矿选矿厂破碎段。矿样经实验室加工至粒度为2mm,该金矿石的AU品位0.57gt.据地质资料，该金矿含有明金和显微金，金的粒度以微细粒为主，大部分以粒间金赋存，并与脉石矿物关系密切。经物相分析得知，裸露一半裸露Au占有率为40.34%,其次为硅酸盐包裹Au。原矿金物相分析结果见表1。表1金物相分析结果相类裸露-半裸露Au碳酸盐中Au赤褐铁矿中Au硫化物中Au硅酸盐中Au合计含量/(gt)0.230.060.060.080.140.57占有率/%40.3410.5310.5314.0424.56100.00B矿样：来源于A矿样产地邻近的在生产选矿厂，是本次试验的对比矿样。B矿样的Au品位为0.33gt°据该选矿厂资料，该金矿赋存状态与A矿样有所差异，矿石中金以单体金构成，粗粒金（0.074mm）占50%以上，粗中粒（0.074mm0.04mm）占13%。裂隙金占60%以上，粒间金占33%,包裹金仅占约2%。3原则流程确定试验矿样（A矿样）的选矿厂现采用氟化碳浸工艺提金，在矿床金品位逐渐走低、成本上升、产品售价低价波动的时候，很难产生经济效益。临近选矿厂采用尼尔森选矿机处理更低品位金矿石（B矿样）的工艺流程，在环保治理、成本控制、有价金元素的回收方面均体现优势，是较为成功的应用示范。本着环境友好型、资源开发利用最大化的原则，借鉴尼尔森选矿机厂家经验和成功案例成果，试验对选矿厂拟定的尼尔森选矿机物理机械选矿工艺原则流程进行重点研究探讨，并结合B矿样生产流程进行对比分析论证，为选矿厂确定生产工艺改造提供数据支撑。4结果与讨论4.1粗选磨矿细度试验尼尔森选矿机提金是基于“早解离早回收”的原则，通过阶段磨矿、阶段选别达到充分回收有用矿物的目的。选矿机设置条件为厂家制定的金矿边界值，给水3-3.5Lmin.相对离心力（RCF）60G,原矿在磨矿细度-0.074mm40%、55%、65%、75%、85%条件下，分别进行“一粗一扫”试验，所得尾矿试验结果见图U图1粗选磨矿细度试验结果由图1可见，当磨矿细度为-0.074mm55%以上时，尾矿含金量基本相同，且尾矿AU损失率随磨矿细度增加而增加。说明原矿细磨对于粗选金回收率的提高影响不大，原矿磨矿细度以-0.074mm55%为宜。4.2扫选磨矿细度试验确定粗选磨矿细度-0.074mm55%,拟定尼尔森选矿机参数为给水3-3.5Lmin、相对离心力60G,对粗选尾矿在磨矿细度-0.074mm56%（不磨）、68%、80%、90%条件下，分别进行扫选试验，所得尾矿试验结果见图2。0.10 50%60%70%80%90%磨矿细度25 100%图2扫选磨矿细度试验结果由图2可见，随着粗选尾矿再磨的增加，尾矿金品位和金损失率随之降低，为减少磨矿成本,试验确定粗选尾矿磨矿细度-0074mm80%进行后续试验研究。4.3多段扫选试验在上述粗选、扫选磨矿细度试验条件下，增加扫选次数，考察“一粗三扫”流程对回收金的效果。试验结果显示，三段扫选的尾矿Au品位为0.15gt,尾矿Au回收率19.22%,较好的实现了矿石中Au的回收。但是综合“一粗三扫”得到的Au粗精矿，Au品位不足5gt,需要进一步研究以得到合格金精矿产品。4.4精选磨矿细度试验“一粗三扫”所得的粗选精矿与扫选精矿的金品位均太低，为简化工艺流程，将其合并作为金粗精矿进行精选。为提高金精矿的AU富集比，试验对金粗精矿不同磨矿细度-0.074mm62%（不磨）、80%、90%>95%分别进行二段精选（尼尔森精选+精矿摇床）试验考察，金精矿试验结果见图3。图3精选磨矿细度试验结果由图3可知，金精矿Au品位随精选磨矿细度增加而增加，但Au回收率在磨矿细度超过-0.074mm80%时呈现下降趋势，表明尼尔森选矿机在处理细粒级矿物时，易造成有价矿物损失。试验结果说明，尼尔森选矿机处理该矿石较难得到AU品位30gt以上的金精矿产品，试验结果不够理想。4.5尼尔森标准流程试验针对上述试验结果，结合尼尔森选矿机设备研发理念，与设备方、选矿厂等多方讨论，确定以设备“多段磨矿多段选别，早解离早回收”的原则进行设备厂家标准流程放大试验对比。试验条件为给矿量21kg、两段磨矿细度-0.074mm分别60%和85%、尼尔森选矿机给水3-3.5L/min、相对离心力60G,试验流程见图4,试验结果见表2。原矿碎矿-1.0mm尼尔森1磨矿-0.074mm60%尼尔森2金精矿I尾矿1磨矿-0.074mm85%尼尔森3金精矿2尾矿2淘尾矿金精矿3尾矿3图4尼尔森标准流程表2尼尔森标准流程试验结果产品名称产率/%AU品位/(gt)Au回收率/%金精矿10.04226.0816.930.4226.3319.32尾矿10.383.592.39金精矿20.05144.2811.410.5023.9220.90尾矿20.4512.OO9.49金精矿30.0566.485.530.4718.2614.98尾矿30.4212.769.45尾矿98.610.2644.80原矿100.OO0.57100.OO由表2试验结果可知，尼尔森选矿机可实现矿石中AU的早解离早回收，金精矿AU品位显著提高，对于易解离金矿物的回收效果较为明显；但兼顾回收率，整体的粗精矿Au回收率也仅为55.20%,尾矿Au损失率较大。综合试验结果对比，认为该矿石采用尼尔森选矿机较难实现Au品位和Au回收率的兼顾。4.6对比验证试验鉴于上述试验效果，为进一步论证尼尔森选矿机设备的适用性，多方研判后确定对该矿石临近选厂矿样（B矿样）进行对比验证试验，为木矿石确定是否改造提供对比数据参考。B矿样生产流程是采用尼尔森选矿机的二系列选矿流程，原矿破碎至-Iomm,经尼尔森选矿机粗选，其重矿物经摇床重选得到Au精矿，溢流浓缩后磨矿至-0074mm80%,再经尼尔森选矿机选别，其重矿物排入摇床重选得到金精矿，溢流排向绒毯溜槽，其重矿物进行摇床选别，得到少部分金精矿与上述Au精矿合并。对比验证试验工艺流程同图4,其中尼尔森选矿机的粗精矿不进行淘洗，试验结果见表3。表3对比验证试验结果产品名称产率/%AU品位/(gt)Au回收率/%金精矿10.8716.8044.29金精矿20.101.4230.OO19.709.0985.06金精矿30.45