高压辊磨对低品位金矿浮选的影响研究①.docxVIP

? ? 高压辊磨对低品位金矿浮选的影响研究① ? ? 朱泊翰， 张鹏羽， 欧乐明， 周为民， 马西骑 （1.中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083； 2.战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点试验室，湖南 长沙 410083； 3.新华联矿业有限公司，北京 101116） 我国金矿资源较为丰富，截至2019 年底，我国累计探明储量14 131.06 t［1］。 但相较于其他金矿资源丰富的国家，我国中小型金矿矿床的黄金储量占总储量的一半以上，且金元素在矿石中含量极低［2］。 提高低品位金矿的精矿品位，最大限度地回收矿石中的金是我国金矿行业的重大课题［3］。 金矿选矿时需要先对金矿石进行破碎和磨矿，再通过重选、浮选等选矿方法将金从矿浆中分离出来［4-5］。 破碎作为选矿的第一步，其产品特征直接影响后续作业的效果，合理的破碎工艺是提高整个选矿作业指标的前提。 高压辊磨技术是目前最有效的硬矿石粉碎方法之一，其原理是利用准静压对物料实施料层粉碎，即物料之间的相互粉碎［6-7］。 与传统破碎方式相比，高压辊磨产品在磨矿作业中的Bond 功指数能降低20%～30%［8］；高压辊磨机处理的产品相对其他传统破碎设备0.1～1.0 mm 粒级物料回收率更高［9］；有研究发现，物料经高压辊磨处理后产生了更多微裂纹，增加了颗粒的解离度和浸液渗透性，从而能对后续重选、浮选作业产生积极影响［10-12］。 针对湖南某金矿的矿石特征和精矿品位、回收率偏低的现状，本文进行了系统试验研究，采用高压辊磨破碎工艺，得到了细度更均匀、解离更充分的金矿破碎产品，并提高了浮选金精矿的品位和回收率，可为高压辊磨技术在选矿行业的发展应用提供理论支持。 1 矿石性质 湖南某低品位金矿主要矿物组成见表1。 矿石中主要金属矿物有黄铁矿、毒砂；其他金属矿物有磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿等。 非金属矿物主要为石英、长石、绢云母、高岭石、方解石等，少量或微量的绿泥石、角闪石等。 矿石中可见自然金存在，其产出形态以裂隙金、粒间金为主，其次为包裹金，比例大致为40 ∶32 ∶28。 有价成分金主要与黄铁矿和毒砂关系密切，其中与黄铁矿的亲密度高于毒砂［13］，多见存在于黄铁矿裂隙、粒间，或被黄铁矿包裹。 当黄铁矿包裹毒砂、方铅矿等矿物时，相对容易发现自然金的存在。 表1 试样主要矿物组成及其相对含量（质量分数）／% 矿样化学多元素分析结果见表2。 由表2 可知，矿石主要化学成分是SiO2、Al2O3、K2O、MgO、Fe 等，其次为Ca、S、As、Na2O 等；主要有价元素为Au、Ag。 值得注意的是：矿石中As 含量0.20%、S 含量0.73%，预计毒砂（FeAsS）可能会在所有硫化物中占有不小的比例。 表2 试样化学多元素分析结果（质量分数）／% 2 试验方法 2.1 试验矿样制备 矿石试样分为两种，一种取自现场常规破碎所得产品，经过试验室再破碎至-3 mm（以下简称常规样），另一种取自现场，经北京新华联金矿高压辊磨机10 MPa 工作压力、循环负荷72.10%的3 mm 循环作业，破碎得到-3 mm 矿样（以下简称辊磨样）。 考虑到生产工艺采用重-浮联合流程，结合粉碎矿样粒度特性，本文磨矿方式选择棒磨。 将两种样品磨至相同的磨矿细度后用于金的解离分析和浮选试验。 2.2 浮选试验 浮选试验流程参考现场生产工艺，其中捕收剂丁基黄药、丁铵黑药和起泡剂2＃油属于工业品，调整剂碳酸钠和硫酸铜为分析纯。 浮选开路试验采用一粗两精三扫作业流程，单次浮选作业使用矿石1 000 g，试验原则流程、药剂制度、浮选时间如图1 所示。 采用XFDIV-3L 和XFDIV-0.75L 型单槽浮选机，其参数设定为：叶轮转速1 992 r／min，充气量60 ～80 L／h，矿浆浓度35%左右。 所得最终产品精矿、中矿和尾矿经过滤、烘干、称重、制样后分析金品位并计算其回收率。 图1 浮选开路试验流程 3 试验结果与讨论 3.1 破碎产品研究 3.1.1 破碎产品粒度分布 对辊磨样和常规样分别进行筛分试验，结果如图2所示。 2 种破碎方式处理所得粉碎矿样粒度都集中在0.4～2 mm，约占一半；且2 种样品-0.074 mm 微细粒均占一定比例，总体呈粗细两极化分布。 图2 破碎产品粒级累计分布 辊磨样＋2 mm 粗粒物料含量由14.74%降到了6.31%，降低了8.43 个百分点，-0.074 mm 细粒物料含量降低了8.63 个百分点，说明高压辊磨物料更加均匀，为后续提高磨矿效率和减少过磨现象创造了良好条件。 3.1.2 磨矿细度与时间关系试验 在试验室条件下对原矿磨矿细度与磨矿时间的关系进行了测定。 试验在XMB 型棒磨机中进行，每次给矿500 g，磨矿