振动离心选金机在某金矿的应用试验

摘要：振动离心选金机是一种高速旋转、高频振动的离心式重选设备，具有富集比高，功率低等特点，在某金矿对磨机排矿、浓密机底流等进行选金试验，取得较好效果。处理浸前浓密机底流，间隔时间2～4 h，精矿品位300 g/t，回收率12%～19%左右;处理一段分级机溢流，间隔时间2～4 h，精矿品位300 g/t以上，回收率22%～30%。
    关键词：振动离心选金机;重选;富集比;精矿品位;回收率
    中图分类号：TD 922文
    献标识码：B
    文章编号：1001－1277(2010)04－0044－04
    山东某金矿是一小型矿山企业，日处理能力250t/d，生产采用全泥氰化炭浸工艺。该矿建矿初期采用混汞—浮选工艺。由于金与脉石矿物关系较密切，部分微粒金被脉石包裹，所以浮选回收率较低，精矿品位也不高，总的回收率只有80%左右，其中混汞回收率占20%～30%。为提高企业的经济效益，后进行选矿技术改造，将混汞—浮选工艺改为全泥氰化炭浆工艺，金总回收率提高到90%左右。但由于该矿矿石中金矿物粒度嵌布不均匀，存在部分大颗粒金，会在流程中积存。为尽早回收这部分金，选用北京某研究所研制的振动离心选金机进行重选回收金试验。
    1·矿石性质［1］
    该金矿选厂处理的矿石矿物组成比较简单，主要金属矿物为黄铁矿，其次为少量黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、自然金、银金矿;脉石矿物以方解石、斜长石、石英为主，其次有绿泥石、绿帘石、黑云母、角闪石、白云石、石榴石、钾长石、绢云母、磷灰石、锆石、榍石等。
    黄铁矿是矿石中的主要金属矿物。根据颜色、粒度等特征大致可分为三种:锡白色黄铁矿，粒度小于2 mm;淡黄色黄铁矿，粒度小于1 mm;黄色黄铁矿，粒度小于0.5 mm。
    金矿物以自然金、银金矿为主，金银矿次之。自然金常呈他形－不规则形状，晶粒表面光洁鲜艳，粒径大小一般在0.074～0.01 mm之间，最小不足0.01mm，巨粒金少见。自然金多分布于黄铁矿晶隙间或包裹于黄铁矿中，部分自然金分布于石英间隙。具体金的粒度及赋存状态见表1、表2、表3。
            
    2·振动离心选金机简介
    振动离心选金机是一种高速旋转、高频振动的新型选金设备，具有富集比高、功率低、结构简单、维修方便等特点。
    该设备采用振动离心运动方式选别重矿物。由电机带动选金钵高速旋转(1 000 r/min左右)，同时以10 000次/min的高频振动，给矿固体体积分数25%～33%，矿浆在高速旋转的选金钵中呈螺旋状上升，形成一定厚度的流膜［2］，使重矿物(包括单体金)在旋转中沉积到选金钵的缝隙中，成为精矿(重砂)。轻矿物和矿泥被甩到金钵外面，作为尾矿排出。该设备富集比高，可达到10 000左右。振动离心选金机结构简单，运转部件少，功率低。运转部分只有选金钵，材质为尼龙塑料，呈圆锥形，内表面车制有环形沟槽，可捕集单体金和重矿物。传动部分是其技术的关键，其传动轴中间部分为软轴，可产生10 000次/min的高频振动。电机功率只有1 kW。
    该设备的不足之处有:处理能力低，每小时处理干矿量1 t左右;起重砂时设备要停止运转，是间歇式作业设备。
    3·试验基本情况和分析
    为了选择振动离心选金机在流程中适宜的安装位置，了解在不同浓度、细度条件下振动离心选金机回收金的效果，根据给矿浓度、细度的不同，将试验分成两个阶段。第一阶段处理二段分级旋流器溢流和浸前浓密机底流。二段分级溢流的浓度、细度(－200目)分别为16%、85%。浓密机底流的浓度、细度(－200目)分别为40%、85%。第二阶段处理一段磨矿分级机溢流和二段球磨机排矿。一段分级溢流的浓度、细度(－200目)分别为35%、60%。二段排矿的浓度、细度(－200目)分别为65%、50%。
    3.1第一阶段试验的基本情况、数据和分析
    3.1.1第一阶段试验的基本情况
    试验共进行了9次，时间从15 min到75 h，给矿量从75 kg到94.4 t，给矿矿浆浓度为16%～40%。在9次试验期间，对给入选金机的原矿和排出的尾矿分别取样化验分析。
    具体试验情况见表4。

    原矿、尾矿、重砂品位和回收率计算结果见表5。
    3.1.2试验数据分析
    对表5的数据进行分析，可以看出以下几点:
    (1)金的富集比最高可达5 000以上，随选别时间延长，起重砂的时间间隔越长，金的富集比越高，但金的回收率却越低。
    (2)起重砂的时间间隔在2 h左右，一段选别的回收率最高可达19.08%，富集比可在1 000以上。
    (3)起重砂的时间间隔超过8 h时，第一个8 h内由于选金钵容积比较大，效果比较好，回收率高。随时间的延长，金钵的缝隙被重矿物填满后(质量不超过400g)，选别效果变差。时间继续延长，在24 h以上时，已被回收的部分连生体甚至被其他重矿物(如磨损的铁粉)顶出，进入尾矿，造成尾矿品位高于原矿品位的情况。时间越长，这种效应越明显，具体见表6中的第四次试验结果。
    (4)在原矿品位比较高时(如在10 g/t以上)，说明原矿中大颗粒金较多，选别效果很好。如第四次试验(见表6)中，当原矿品位为14.56 g/t和13.53 g/t时，理论回收率可分别达到了53.57%和42.94%。
              
    3.1.3第一阶段试验中存在的问题
    在第一阶段试验中，存在以下几个问题:
    (1)给矿压力大，从浓密机的液面到选金机的给矿口约8m的高差，而且矿浆浓度高，密度大。矿浆压力大，流速快，微细粒金颗粒来不及沉淀即被水流带走，造成选别效果差，回收率偏低。
    (2)给矿浓度偏低，该设备的给矿固体体积分数要求在25%～33%之间，折算到质量分数约为47.8%～57.5%。给矿浓度如偏低，即给矿体积偏大，造成选金钵中的流膜厚度较大，微细粒重矿物沉淀困难，选别效果差［2］。
    3.2第二阶段试验的基本情况、数据和分析
    3.2.1第二阶段试验的基本情况
    根据第一阶段试验中存在的问题，第二阶段对试验条件做了相应调整。分别接取一段分级机溢流和二段球磨排矿模拟连续试验。随后将选金机安装在一段球磨机砂泵处，取部分一段分级溢流进行试验。试验共进行了11次，时间从15 min到4 h，给矿量从50 kg到3 650 kg，给矿矿浆浓度为35%。在第十一次试验期间，对给入选金机的原矿和排出的尾矿分别取样化验分析。第二阶段具体试验情况见表7。
             
    原矿、尾矿、精矿品位和回收率计算结果见表8。
    3.2.2试验数据分析
    从表8的数据，可以看出:
    (1)对于一段分级溢流的选别，随起重砂时间间隔的延长，金富集比增大，回收率降低。在2～3 h之间，回收率在20%左右，富集比可达2 000以上。时间超过3 h，富集比不再增大，回收率有所下降。
    (2)根据现场标定的流量，在给矿2 m3/h时，选别效果最好。富集比较大，回收率也较高。
    (3)根据模拟多段选别的结果来看，选别段数以三段为佳;超过三段，回收率增加幅度不大，流程复杂。
                 
    4·结语
    离心振动选金机是一种高速旋转、高频振动新型重选设备，其特点是富集比高，功率低，设备简单，维修方便。在山东某金矿的试验应用期间，按不同的操作条件(浓度、给矿流量、给矿压力等)进行多次试验，取得了较为翔实的数据。从中可以得出以下
    结论:
    (1)该设备选矿富集比高。如果起精矿的时间间隔足够长，富集比可达5 000以上，精矿品位可达到3%以上。
    (2)单级选别最高回收率可达64.70%。
    (3)间隔15～20 min起一次精矿，回收率在40%以上。处理溢流产品，精矿品位在100 g/t以上;处理二段磨机排矿产品，精矿品位在1 000 g/t以上。
    (4)间隔2～4 h起一次精矿，精矿金品位可达300 g/t左右。处理一段分级机溢流回收率为22%～30%。处理浸前浓密机底流回收率为12%～19%。
    (5)选别段数以三段为佳。段数过多，流程复杂，而回收率增加不大。
    (6)振动离心选金机由于其处理能力低，与其它设备配合使用效果较好，用于精选作业较合适。在用水力旋流器、螺旋溜槽、跳汰机等粗选抛弃大部分尾矿后，对粗精矿进行精选，充分发挥其富集比高的特点，可获得高品质金精矿。该设备可用于磨矿流程中回收颗粒金、尾矿中连生体金等或与浮选、氰化配合使用。  
［参考文献］  
［1］菊文生.山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司选矿工艺改造初步设计说明书［R］.烟台:山东黄金集团烟台黄金设计研究工程有限公司.2004.   
［2］周晓四.重力选矿技术［M］.北京:冶金工业出版社，2006.