振動離心選金機(jī)在某金礦的應(yīng)用試驗

摘要：振動離心選金機(jī)是一種高速旋轉(zhuǎn)、高頻振動的離心式重選設(shè)備，具有富集比高，功率低等特點，在某金礦對磨機(jī)排礦、濃密機(jī)底流等進(jìn)行選金試驗，取得較好效果。處理浸前濃密機(jī)底流，間隔時間2～4 h，精礦品位300 g/t，回收率12%～19%左右;處理一段分級機(jī)溢流，間隔時間2～4 h，精礦品位300 g/t以上，回收率22%～30%。
    關(guān)鍵詞：振動離心選金機(jī);重選;富集比;精礦品位;回收率
    中圖分類號：TD 922文
    獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
    文章編號：1001－1277(2010)04－0044－04
    山東某金礦是一小型礦山企業(yè)，日處理能力250t/d，生產(chǎn)采用全泥氰化炭浸工藝。該礦建礦初期采用混汞—浮選工藝。由于金與脈石礦物關(guān)系較密切，部分微粒金被脈石包裹，所以浮選回收率較低，精礦品位也不高，總的回收率只有80%左右，其中混汞回收率占20%～30%。為提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，后進(jìn)行選礦技術(shù)改造，將混汞—浮選工藝改為全泥氰化炭漿工藝，金總回收率提高到90%左右。但由于該礦礦石中金礦物粒度嵌布不均勻，存在部分大顆粒金，會在流程中積存。為盡早回收這部分金，選用北京某研究所研制的振動離心選金機(jī)進(jìn)行重選回收金試驗。
    1·礦石性質(zhì)［1］
    該金礦選廠處理的礦石礦物組成比較簡單，主要金屬礦物為黃鐵礦，其次為少量黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然金、銀金礦;脈石礦物以方解石、斜長石、石英為主，其次有綠泥石、綠簾石、黑云母、角閃石、白云石、石榴石、鉀長石、絹云母、磷灰石、鋯石、榍石等。
    黃鐵礦是礦石中的主要金屬礦物。根據(jù)顏色、粒度等特征大致可分為三種:錫白色黃鐵礦，粒度小于2 mm;淡黃色黃鐵礦，粒度小于1 mm;黃色黃鐵礦，粒度小于0.5 mm。
    金礦物以自然金、銀金礦為主，金銀礦次之。自然金常呈他形－不規(guī)則形狀，晶粒表面光潔鮮艷，粒徑大小一般在0.074～0.01 mm之間，最小不足0.01mm，巨粒金少見。自然金多分布于黃鐵礦晶隙間或包裹于黃鐵礦中，部分自然金分布于石英間隙。具體金的粒度及賦存狀態(tài)見表1、表2、表3。
            
    2·振動離心選金機(jī)簡介
    振動離心選金機(jī)是一種高速旋轉(zhuǎn)、高頻振動的新型選金設(shè)備，具有富集比高、功率低、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等特點。
    該設(shè)備采用振動離心運動方式選別重礦物。由電機(jī)帶動選金缽高速旋轉(zhuǎn)(1 000 r/min左右)，同時以10 000次/min的高頻振動，給礦固體體積分?jǐn)?shù)25%～33%，礦漿在高速旋轉(zhuǎn)的選金缽中呈螺旋狀上升，形成一定厚度的流膜［2］，使重礦物(包括單體金)在旋轉(zhuǎn)中沉積到選金缽的縫隙中，成為精礦(重砂)。輕礦物和礦泥被甩到金缽?fù)饷?，作為尾礦排出。該設(shè)備富集比高，可達(dá)到10 000左右。振動離心選金機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)部件少，功率低。運轉(zhuǎn)部分只有選金缽，材質(zhì)為尼龍塑料，呈圓錐形，內(nèi)表面車制有環(huán)形溝槽，可捕集單體金和重礦物。傳動部分是其技術(shù)的關(guān)鍵，其傳動軸中間部分為軟軸，可產(chǎn)生10 000次/min的高頻振動。電機(jī)功率只有1 kW。
    該設(shè)備的不足之處有:處理能力低，每小時處理干礦量1 t左右;起重砂時設(shè)備要停止運轉(zhuǎn)，是間歇式作業(yè)設(shè)備。
    3·試驗基本情況和分析
    為了選擇振動離心選金機(jī)在流程中適宜的安裝位置，了解在不同濃度、細(xì)度條件下振動離心選金機(jī)回收金的效果，根據(jù)給礦濃度、細(xì)度的不同，將試驗分成兩個階段。第一階段處理二段分級旋流器溢流和浸前濃密機(jī)底流。二段分級溢流的濃度、細(xì)度(－200目)分別為16%、85%。濃密機(jī)底流的濃度、細(xì)度(－200目)分別為40%、85%。第二階段處理一段磨礦分級機(jī)溢流和二段球磨機(jī)排礦。一段分級溢流的濃度、細(xì)度(－200目)分別為35%、60%。二段排礦的濃度、細(xì)度(－200目)分別為65%、50%。
    3.1第一階段試驗的基本情況、數(shù)據(jù)和分析
    3.1.1第一階段試驗的基本情況
    試驗共進(jìn)行了9次，時間從15 min到75 h，給礦量從75 kg到94.4 t，給礦礦漿濃度為16%～40%。在9次試驗期間，對給入選金機(jī)的原礦和排出的尾礦分別取樣化驗分析。
    具體試驗情況見表4。

    原礦、尾礦、重砂品位和回收率計算結(jié)果見表5。
    3.1.2試驗數(shù)據(jù)分析
    對表5的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以看出以下幾點:
    (1)金的富集比最高可達(dá)5 000以上，隨選別時間延長，起重砂的時間間隔越長，金的富集比越高，但金的回收率卻越低。
    (2)起重砂的時間間隔在2 h左右，一段選別的回收率最高可達(dá)19.08%，富集比可在1 000以上。
    (3)起重砂的時間間隔超過8 h時，第一個8 h內(nèi)由于選金缽容積比較大，效果比較好，回收率高。隨時間的延長，金缽的縫隙被重礦物填滿后(質(zhì)量不超過400g)，選別效果變差。時間繼續(xù)延長，在24 h以上時，已被回收的部分連生體甚至被其他重礦物(如磨損的鐵粉)頂出，進(jìn)入尾礦，造成尾礦品位高于原礦品位的情況。時間越長，這種效應(yīng)越明顯，具體見表6中的第四次試驗結(jié)果。
    (4)在原礦品位比較高時(如在10 g/t以上)，說明原礦中大顆粒金較多，選別效果很好。如第四次試驗(見表6)中，當(dāng)原礦品位為14.56 g/t和13.53 g/t時，理論回收率可分別達(dá)到了53.57%和42.94%。
              
    3.1.3第一階段試驗中存在的問題
    在第一階段試驗中，存在以下幾個問題:
    (1)給礦壓力大，從濃密機(jī)的液面到選金機(jī)的給礦口約8m的高差，而且礦漿濃度高，密度大。礦漿壓力大，流速快，微細(xì)粒金顆粒來不及沉淀即被水流帶走，造成選別效果差，回收率偏低。
    (2)給礦濃度偏低，該設(shè)備的給礦固體體積分?jǐn)?shù)要求在25%～33%之間，折算到質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為47.8%～57.5%。給礦濃度如偏低，即給礦體積偏大，造成選金缽中的流膜厚度較大，微細(xì)粒重礦物沉淀困難，選別效果差［2］。
    3.2第二階段試驗的基本情況、數(shù)據(jù)和分析
    3.2.1第二階段試驗的基本情況
    根據(jù)第一階段試驗中存在的問題，第二階段對試驗條件做了相應(yīng)調(diào)整。分別接取一段分級機(jī)溢流和二段球磨排礦模擬連續(xù)試驗。隨后將選金機(jī)安裝在一段球磨機(jī)砂泵處，取部分一段分級溢流進(jìn)行試驗。試驗共進(jìn)行了11次，時間從15 min到4 h，給礦量從50 kg到3 650 kg，給礦礦漿濃度為35%。在第十一次試驗期間，對給入選金機(jī)的原礦和排出的尾礦分別取樣化驗分析。第二階段具體試驗情況見表7。
             
    原礦、尾礦、精礦品位和回收率計算結(jié)果見表8。
    3.2.2試驗數(shù)據(jù)分析
    從表8的數(shù)據(jù)，可以看出:
    (1)對于一段分級溢流的選別，隨起重砂時間間隔的延長，金富集比增大，回收率降低。在2～3 h之間，回收率在20%左右，富集比可達(dá)2 000以上。時間超過3 h，富集比不再增大，回收率有所下降。
    (2)根據(jù)現(xiàn)場標(biāo)定的流量，在給礦2 m3/h時，選別效果最好。富集比較大，回收率也較高。
    (3)根據(jù)模擬多段選別的結(jié)果來看，選別段數(shù)以三段為佳;超過三段，回收率增加幅度不大，流程復(fù)雜。
                 
    4·結(jié)語
    離心振動選金機(jī)是一種高速旋轉(zhuǎn)、高頻振動新型重選設(shè)備，其特點是富集比高，功率低，設(shè)備簡單，維修方便。在山東某金礦的試驗應(yīng)用期間，按不同的操作條件(濃度、給礦流量、給礦壓力等)進(jìn)行多次試驗，取得了較為翔實的數(shù)據(jù)。從中可以得出以下
    結(jié)論:
    (1)該設(shè)備選礦富集比高。如果起精礦的時間間隔足夠長，富集比可達(dá)5 000以上，精礦品位可達(dá)到3%以上。
    (2)單級選別最高回收率可達(dá)64.70%。
    (3)間隔15～20 min起一次精礦，回收率在40%以上。處理溢流產(chǎn)品，精礦品位在100 g/t以上;處理二段磨機(jī)排礦產(chǎn)品，精礦品位在1 000 g/t以上。
    (4)間隔2～4 h起一次精礦，精礦金品位可達(dá)300 g/t左右。處理一段分級機(jī)溢流回收率為22%～30%。處理浸前濃密機(jī)底流回收率為12%～19%。
    (5)選別段數(shù)以三段為佳。段數(shù)過多，流程復(fù)雜，而回收率增加不大。
    (6)振動離心選金機(jī)由于其處理能力低，與其它設(shè)備配合使用效果較好，用于精選作業(yè)較合適。在用水力旋流器、螺旋溜槽、跳汰機(jī)等粗選拋棄大部分尾礦后，對粗精礦進(jìn)行精選，充分發(fā)揮其富集比高的特點，可獲得高品質(zhì)金精礦。該設(shè)備可用于磨礦流程中回收顆粒金、尾礦中連生體金等或與浮選、氰化配合使用。  
［參考文獻(xiàn)］  
［1］菊文生.山東煙臺鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司選礦工藝改造初步設(shè)計說明書［R］.煙臺:山東黃金集團(tuán)煙臺黃金設(shè)計研究工程有限公司.2004.   
［2］周曉四.重力選礦技術(shù)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2006.