楊寧 黃宇林 徐啟云 陳曉東 童勝寶 趙亞坤

摘要：上宮金礦一次粗選作業(yè)采用浮選柱，選別效果不理想。為了提高選別效率，上宮金礦進(jìn)行了精銳微泡浮選機半工業(yè)試驗，并與浮選柱進(jìn)行了對比。結(jié)果表明：無論是處理硫化礦、氧化礦、高鉛礦還是混合礦，精銳微泡浮選機選別效果均優(yōu)于浮選柱，其可強化對細(xì)粒級金礦物的回收，獲得的金精礦金品位比浮選柱提高42 %，為32.32 g/t，金回收率由26.39 %提高到51.50 %;精銳微泡浮選機適用于上宮金礦粗選作業(yè)替代浮選柱，可直接產(chǎn)出高品位金精礦，浮選效果良好。

關(guān)鍵詞：微泡浮選機;浮選柱;細(xì)粒;金;富集比;回收率

中圖分類號：TD953文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2021）04-0067-04doi：10.11792/hj20210415

引 言

洛陽坤宇礦業(yè)有限公司成立于2006年9月，是一家以金、銀采選為主的礦業(yè)企業(yè)，位于河南省洛寧縣城南熊耳山北麓，現(xiàn)有上宮、虎溝、干樹、七里坪、三官廟等金礦及3個選礦廠，礦區(qū)資源豐富，已探明黃金資源量40 t，現(xiàn)年產(chǎn)黃金2 t、白銀20 t。其中，上宮金礦選礦廠生產(chǎn)能力為 1 500 t/d，浮選工藝流程為兩次粗選、兩次精選、三次掃選：一次粗選作業(yè)采用浮選柱，浮選柱尾礦進(jìn)入浮選機進(jìn)行二次粗選，兩次粗選泡沫合并經(jīng)兩次精選得到金精礦;二次粗選尾礦經(jīng)三次掃選產(chǎn)出尾礦。以黃藥和黑藥組合作為捕收劑，2號油作為起泡劑，同時根據(jù)礦石氧化程度不同，酌情添加活化劑硫化鈉。

上宮金礦開采多條金礦脈，礦體薄且分散，礦石賦存狀態(tài)復(fù)雜，嵌布粒度粗細(xì)不均，礦石性質(zhì)差異大，礦石氧化蝕變強，選礦生產(chǎn)中礦石易過磨，泥化比較嚴(yán)重?，F(xiàn)場生產(chǎn)中一次粗選作業(yè)使用浮選柱強化對細(xì)粒級金礦物的回收，但效果不理想，尾礦中損失的金主要分布在-0.020 mm粒級。此外，在處理氧化礦、高鉛礦時，浮選柱選別效率較低，粗選作業(yè)分選效果差，給后續(xù)作業(yè)帶來很大壓力，嚴(yán)重影響整體技術(shù)指標(biāo)。為強化前端浮選，實現(xiàn)快浮早收，2020年5月，上宮金礦開展了精銳微泡浮選機半工業(yè)試驗，分流浮選柱給礦礦漿，并與現(xiàn)場浮選柱進(jìn)行了對比，取得了較好的試驗效果。

1 礦石性質(zhì)

上宮金礦礦石氧化蝕變嚴(yán)重，原礦中金屬礦物含量較少，以黃鐵礦為主，其次為方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、褐鐵礦;脈石礦物主要有石英、絹云母、白云石、斜長石，其次為綠泥石、鐵白云石、鉀長石等。礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，金化學(xué)物相分析結(jié)果見表2。由表2可知，原礦中金礦物以裸露金和硫化物包裹金為主[1]。

2 精銳微泡浮選機

精銳微泡浮選機是基于澳大利亞Jameson浮選機研制開發(fā)的浮選設(shè)備，其主要由高壓給礦系統(tǒng)、自吸氣系統(tǒng)、下沖管、泡沫噴淋水系統(tǒng)和槽體組成，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、效率高等優(yōu)勢。

工作原理：從浮選機頂部打入高壓礦漿，礦漿通過噴嘴形成高速射流，在下沖管內(nèi)形成負(fù)壓，吸入空氣，流體的高度紊動作用使氣體被分割成無數(shù)微小氣泡，氣泡與礦粒高強度碰撞，發(fā)生吸附，完成礦化。礦化氣泡從下沖管底部涌出，攜帶精礦的氣泡上浮至礦漿面形成泡沫層，泡沫上升，經(jīng)噴淋水噴淋后，排入精礦槽;尾礦礦漿下行排出，完成分選[2]。精銳微泡浮選機工作原理[2]見圖1。

設(shè)備特點：

1）氣泡直徑小，氣體容量高，氣泡比表面積大，分散度好。

2）礦化時間短，處理能力大。氣泡密集，攜載能力大，上浮速度快，運動距離短。精銳微泡浮選機浮選時間是常規(guī)浮選機的10 %～20 %。

3）攪動強度大，增加了微細(xì)礦物顆粒與氣泡的碰撞機率，對細(xì)粒礦物的捕收能力強。

4）礦漿進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，分選環(huán)境好。精銳微泡浮選機的尾礦礦漿一部分分流進(jìn)入原礦池，并隨著新給礦量的波動進(jìn)行調(diào)整，保持原礦池液位恒定，從而保證浮選機給礦壓力恒定，生產(chǎn)過程穩(wěn)定。調(diào)漿和氣泡礦化過程在下沖管內(nèi)一步完成，且與泡沫上升區(qū)、精礦回收區(qū)、尾礦排放區(qū)等分處不同部位，互不影響，分選環(huán)境好[3]。

5）選礦效率高，節(jié)能降耗。設(shè)備無轉(zhuǎn)動部件，易損件少，維修成本低，設(shè)備作業(yè)效率高。電能比常規(guī)浮選機節(jié)約10 %～50 %。

3 半工業(yè)試驗

3.1 試驗參數(shù)確定

現(xiàn)場分級溢流添加藥劑調(diào)漿之后進(jìn)行分流，給入精銳微泡浮選機（處理量約1 t/h）進(jìn)行半工業(yè)試驗（見圖2）。半工業(yè)試驗主要考察了給礦壓力、循環(huán)負(fù)荷對選別指標(biāo)的影響，結(jié)果見圖3、圖4。

由圖3、圖4可知：隨著給礦壓力的增大，富集比波動式上升，金回收率先增大后降低;隨著循環(huán)負(fù)荷的增大，富集比整體呈下降趨勢，金回收率波動較大。綜合考慮，確定給礦壓力為200 kPa，循環(huán)負(fù)荷為100 %。

3.2 對比試驗

半工業(yè)試驗進(jìn)行了精銳微泡浮選機與浮選柱對比，試驗礦樣為硫化礦（金品位2.23 g/t）、氧化礦（金品位1.29 g/t）、高鉛礦（金品位1.24 g/t）。試驗中，捕收劑、起泡劑、活化劑視情況添加，液位、吸氣負(fù)壓等根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)整。試驗結(jié)果見圖5。

由圖5可知：相比浮選柱，精銳微泡浮選機處理硫化礦時，富集比提高了3.80，金回收率提高了15.60百分點;處理氧化礦時富集比提高了15.17，金回收率提高了15.71百分點;處理高鉛礦時富集比相當(dāng)，金回收率提高了41.66百分點。由此表明，無論處理何種礦石，精銳微泡浮選機選別指標(biāo)均有大幅度提高。

半工業(yè)試驗累計指標(biāo)：在原礦（混合礦）金品位為1.61 g/t時，精銳微泡浮選機獲得的金精礦金品位32.32 g/t、富集比21.51、金回收率51.50 %;浮選柱獲得的金精礦金品位22.75 g/t、富集比16.06、金回收率26.39 %。精銳微泡浮選機獲得的金精礦金品位比浮選柱提高了42 %，金回收率提高了近一倍，單臺精銳微泡浮選機富集比達(dá)到20以上，可直接產(chǎn)出金精礦產(chǎn)品。

3.3 產(chǎn)品考查

對上宮金礦難選氧化礦、精銳微泡浮選機金精礦、浮選柱金精礦樣品進(jìn)行了篩析、水析檢測，結(jié)果表明：入選物料主要分布在+0.074 mm和-0.005 mm粒級，占比分別為29.92 %和27.50 %;-0.074～+0.038 mm粒級占比為 16.62 %;-0.038～+0.020 mm、-0.020～+0.010 mm和-0.010～+0.005 mm粒級占比分別為5.31 %、12.94 %和7.71 %。入選物料粒度呈“啞鈴型”分布，磨礦產(chǎn)品泥化嚴(yán)重。

原礦中Au金屬分布比較均勻：-0.038～+0.020 mm 粒級占比最大，為26.18 %;-0.074～+0.038 mm粒級占比為22.37 %;-0.010～+0.005 mm粒級占比最少，為6.69 %;-0.020～+0.010 mm、-0.005 mm、+0.074 mm粒級占比相當(dāng)，分別為16.85 %、14.06 %和13.85 %。

精銳微泡浮選機和浮選柱金精礦主要分布在-0.005 mm粒級，占比分別為45.50 %和48.38 %;Au金屬主要分布在-0.074～+0.010 mm粒級，金品位分別為201.89 g/t、23.54 g/t，占比分別為76.41 %、69.41 %。

精銳微泡浮選機對于細(xì)粒、微細(xì)粒級金礦物的回收效果明顯優(yōu)于浮選柱。對于-0.020 mm粒級，精銳微泡浮選機金回收率比浮選柱提高10百分點，其富集比為24.36，遠(yuǎn)高于浮選柱的4.41。對于+0.074 mm粗粒級，精銳微泡浮選機金回收率為30.82 %、富集比為72.41，浮選柱金回收率為10.99 %、富集比為18.50。與浮選柱相比，精銳微泡浮選機對粗粒級金礦物的回收優(yōu)勢也更加明顯，富集比高達(dá)72.41，遠(yuǎn)高于浮選柱。由此表明，精銳微泡浮選機適用于上宮金礦粗選作業(yè)替代浮選柱，浮選效果良好。

4 結(jié) 論

1）精銳微泡浮選機是一種無轉(zhuǎn)動部件、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、效率高、操作簡單的新型浮選設(shè)備，且設(shè)備單臺富集比高，應(yīng)用于生產(chǎn)可簡化浮選工藝流程。

2）精銳微泡浮選機獲得的金精礦金品位32.32 g/t、富集比21.51、金回收率51.50 %;現(xiàn)場浮選柱獲得的金精礦金品位22.75 g/t、富集比16.06、金回收率26.39 %。精銳微泡浮選機比浮選柱富集比提高5左右，金回收率提高25百分點左右。

3）精銳微泡浮選機無論是處理硫化礦、氧化礦、高鉛礦還是混合礦，選別指標(biāo)均明顯優(yōu)于浮選柱。其對難選礦石的處理優(yōu)勢顯著，特別是高鉛礦，而現(xiàn)場浮選柱幾乎起不到分選作用。此外，精銳微泡浮選機對粗粒級、細(xì)粒級金礦物的選別效果均優(yōu)于浮選柱。

4）上宮金礦半工業(yè)試驗結(jié)果表明，單臺精銳微泡浮選機富集比可達(dá)到20以上，金回收率達(dá)到50 %以上。用單臺精銳微泡浮選機替代浮選柱，直接產(chǎn)出金精礦是切實可行的，可大大減輕后續(xù)作業(yè)壓力，有利于提高選礦廠的整體技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]黃宇林.應(yīng)用尼爾森重選優(yōu)化河南某氧化型金礦選別指標(biāo)[J].金屬礦山，2020（3）：120-125.

[2]陳曉東.精銳微泡浮選機強化微細(xì)粒浮選的機理與實踐[J].有色金屬（選礦部分），2021（1）：112-116.

[3]劉炯天，程新潮.詹姆森型浮選柱的性能分析及應(yīng)用模式探討[J].礦冶，1995，4（4）：55-61.

Experimental application of Jingrui micro foam flotation

concentrator in Shanggong Gold Mine

Yang Ning1，Huang Yulin1，Xu Qiyun1，Chen Xiaodong2，Tong Shengbao2，Zhao Yakun1

（1.Luoyang Kunyu Mining Industry Co.，Ltd.;2.Zhejiang ALC Minerals Technology Co.，Ltd.）

Abstract：The once roughing operation in Shanggong Gold Mine uses flotation column.However，the ore dressing performance is not satisfying.To improve ore dressing efficiency，Shanggong Gold Mine conducted semi industrial test on Jingrui micro foam flotation concentrator and compared it with flotation columns.The results show that whatever ore it is，sulfide ore，oxide ore，high lead content ore and blended ores included，Jingrui micro foam flotation concentrator outperforms flotation column and can enhance the recovery of fine particle grade gold minerals.The gold grade ofgold concentrates obtained by the Jingrui micro foam flotation concentrator is 32.32 g/t，42 % higher than that of the concentrates by flotation column，the gold recovery rate increasing from 26.39 % to 51.50 %;Jingrui micro foam flotation concentrator can replace flotation column in the roughing operation in Shanggong Gold Mine，and can directly yield high grade gold concentrates.The flotation performance is good.

Keywords：micro foam flotation concentrator;flotation column;fine particle;gold;concentration ratio;recovery rate