高效浮选柱在黄金选矿中的应用

高效浮选柱在黄金选矿中的应用

蒋平

招金矿业股份有限公司夏甸金矿山东烟台265400

摘要：在本文中，笔者以某黄金矿山工程生产实例，介绍在选厂原矿处理规模从1000t/d扩产至2000t/d时，采用新增浮选柱工艺的柱机联合浮选系统，使得浮选金精矿产品技术指标大幅提升。针对该矿山原矿性质，首先进行了浮选柱小型工业试验，确定其原则工艺流程。然后深入探讨该新增系统设备配置情况，最后通过扩产后实际生产情况，与扩产前产品技术指标进行充分对比论证。

关键词：黄金选矿；高效浮选柱；应用

某金矿进行由l000t/d至2000t/d选矿扩建．为了确定改扩工艺，使工艺更合理更先进，本着工艺先进、设备高效的改造原则。针对金矿矿石进行了浮选柱分选半工业试验研究，通过试验探讨浮选柱在金矿浮选中应用的可行性。并为金矿选矿厂2000t/d改扩建提供设计依据。

一、工艺流程与设计指标

对于某金矿矿石进行了小型工业性试验，结论如下：①粗磨分级溢流直接入浮可以获得高品位精矿，但回收率难以达到理想指标。粗磨条件下直接浮选难以达到粗磨抛尾的目的。②分流矿浆细磨一粗一扫流程回收率水平高于同期浮选机生产指标．但精矿品位不能满足生产要求。③分流矿浆细磨一粗一精一扫流程，可以在获得高回收率的同时精矿品位也符合要求，但考虑到柱粗扫选配置的能耗过高。因而也不是最理想的流程。④分流矿浆细磨采用浮选柱一粗一精及浮选机扫选流程可以保证精矿品位在50g/t以上的同时获得高的回收率。可以充分发挥浮选机在粗粒回收及浮选柱在细粒回收、分选选择性方面的优势，能耗也较低。⑤由于分流工业试验系统均为小型设备，柱壁效应强。

二、柱机联合工艺流程

该矿山原浮选工艺为一粗一精一扫传统浮选流程，采用传统浮选机作为浮选作业的主体设备。根据上述试验研究成果，经充分反复论证后，决定采用传统浮选机和浮选柱联合浮选工艺，实施该矿山改、扩建工程技术改造。原浮选流程中金粗选和金扫选之间增加了柱浮选(一粗一精)作业，原流程已经产出部分高质量的金精矿，可将该产品灵活添加进新增柱浮选流程，进一步提高其产品技术指标。该工艺流程试验结果表明：在提高金精矿品位和回收率的同时，节能效果也较为明显。

三、设备配置方案

1工艺设备选择

设备选择要求技术先进、经济合理、性能可靠。根据其矿石性质及流程特点，须遵循以下原则：(1)设备在满足工艺需要的前提下，设备选型应符合高效节能、经济合理、性能可靠、易于操作、便于维修的要求；(2)在满足正常生产能力的前提下，主要设备规格与生产系统规模相适应，并留有适当的余地。同类设备，尽量考虑设备型号统一。按其生产具体条件，考虑波动系数和安全系数；(3)设备要最大限度满足降低材料、水、电等单耗及环境保护的要求，力争减少投资、降低成本以及实现较高自动化水平。针对该系统工艺流程，优先浮选作业沿用现有2槽20m3充气式传统浮选机，单台功率为45kW，扫选作业沿用现有3槽16m3充气式传统浮选机，单台功率为30kW，以及浮选用鼓风机2台(一用一备)，单台功率110kW。粗选浮选柱选择ø4.2mx7m一台；精选浮选柱选择ø3.0mx7.0m一台。浮选柱应能够长期处于良好的工作状态，并能让浮选效果更加充分有效。粗选浮选柱系统运行配套电机选择185kW，精选浮选柱系统运行配套电机选择75kW。在选择循环泵时，为使金回收率得到充分的保证，泵功率应留足富裕系数。另外，供气系统主要由空压机、稳压阀、气体流量调节阀、流量计和微泡发生器组成。整个浮选系统还需增加空压机1台，单台功率22kW。

2工艺设备配置

原有浮选车间内传统浮选机(优先浮选和强化浮选扫选作业)配置方案不做改变，增加金精矿粗选浮选柱和精选浮选柱。优先浮选粗精矿泵送人精选浮选柱，其泡沫精矿为最终浮选金精矿，底流返回至前磨矿分级系统进行再选。优先浮选底流泵送人粗选浮选柱，其精矿泡沫自流进人精选浮选柱进行精选作业，其底流自流进入原浮选系统扫选浮选机，进行扫选作业，扫选泡沫进入前磨矿分级系统进行再选，扫选作业底流即为最终尾矿。各设备在配置上充分考虑了设备自有高度和配置级差，方便部分作业矿浆自流返回。粗选浮选柱和精选浮选柱之间设置1m高差。

四、新增柱浮选创新及特点

工艺创新：本次改、扩建工程充分根据浮选柱试验工艺特点，为提高选矿产品技术指标，对粗细粒嵌布不均匀的矿石采用柱机联合流程、中矿再磨工艺，取得很好的应用效果。

技术原理：浮选柱进行浮选作业时，矿浆由给矿分配器均匀给人，然后沿浮选柱的整个断面缓慢流动。空压机输出的高压气体通过喷枪式微孔发泡器喷出，高速气流撞击矿浆产生大量微细气泡，均匀地分布在整个断面上，在逆流的条件下与含有药剂的矿粒接触碰撞，实现气泡的矿化。矿化气泡升浮至柱体上部形成矿化泡沫层，自溢至精矿槽中，非泡沫产品则由与柱底相连的尾矿管中排出。其工作液面高度和充气量由自控系统进行操作和管理。

技术创新：浮选柱的核心机构是气泡发生器，采用新型喷枪气泡发生器。其结构简单，充气量大、气泡微细、不易堵塞、喷嘴耐磨并可载流更换。解决了微孔发泡器易堵塞、难更换维修和文丘里射流发泡浮选柱发泡器易堵塞、易磨损、操作不方便及能耗高的问题。控制方案采用PLC作工业控制，工业计算机作数据管理和各种参数的操作，另配工业电视系统，功能齐全，性能稳定。

设备创新：产品富集和排出区域采用隔板分块设计，保证了泡沫及时顺畅的排出。独特的高位尾矿排料方式，节省电能同时大大减少了尾矿阀过流件的磨损。多点、锥形矿浆给料分配器的设计，使矿浆给料均匀、分散。浮选柱底部采用阶梯状设计，确保每一支喷枪发泡效果的同时便于喷枪的维修更换。

该浮选柱工艺在设计时充分借鉴了成功矿山实际生产经验，在粗选浮选柱工艺前利用旧传统浮选机进行优先浮选，能够充分发挥传统浮选机的搅拌作用，矿浆充分混匀，遵循“能收早收”原则，实际生产过程中能产出约50％的高质量金粗精矿，再利用新增浮选柱进行有效精选，极大地增加了金品位及回收率。充分发挥了传统浮选机优先浮选和浮选柱细粒分选在配合回收贵金属浮选过程中展现出的独特优势。

五、改造效果

随着该矿山改、扩建工程建设结束，特别是完成了柱机联合浮选系统工艺配置研究及设备安装后，通过与类似矿山实际生产系统相互对比，后经现场生产实践证明：所选浮选柱选别富集比大、效率高，能有效缩短浮选流程。节能效果显著，较传统浮选机节电30％左右。设备配置占地面积小，土建成本低。日常维护方便，成本低，易损件方便易换。整个浮选系统自动化程度高，运行稳定，工人劳动强度低。整个系统更加趋于合理化和科学化。在产品技术指标上，金精矿金品位比原生产系统提高了6g/t，回收率提高了0.4％，改造效果明显。

参考文献

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