李環(huán)　陳明澤　朱金超　楊新華　李寧　許新躍

摘要：某黃金冶煉公司高硫金精礦浸出給礦細(xì)度-37 μm占93 %，氰渣金品位1.30 g/t。為進(jìn)一步降低氰渣金品位，在前期艾砂磨機(jī)半工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證成功基礎(chǔ)上，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝ALC-3900L型艾砂磨機(jī)，對(duì)高硫金精礦進(jìn)行再磨浸出。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明：細(xì)度-37 μm占比由92.42 %提升至98.80 %，細(xì)度-20 μm占比由70.56 %提升至89.29 %；氰渣金品位從1.30 g/t降低至1.08 g/t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

關(guān)鍵詞：艾砂磨機(jī)；磨礦細(xì)度；氰化尾渣；金浸出；創(chuàng)新集成

中圖分類號(hào)：TD453 文章編號(hào)：1001-1277（2023）09-0075-04

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20230912

引 言

某黃金冶煉公司為金精礦日處理量1 200 t的大型氰化冶煉廠，設(shè)計(jì)的選礦工藝流程為：金精礦經(jīng)磨礦浮選后，得到的低硫金精礦、高硫金精礦及高銅鉛金精礦產(chǎn)品分別進(jìn)行氰化浸出、洗滌和鋅粉置換處理。高硫金精礦浸出工藝為給礦分級(jí)磨礦后［1］，經(jīng)8個(gè)串聯(lián)的浸出槽進(jìn)行浸出。高硫金精礦給礦細(xì)度-37 μm占比為93 %，分級(jí)磨礦后細(xì)度-37 μm占比為95 %，氰渣金品位為1.30 g/t。對(duì)高硫金精礦氰渣進(jìn)行工藝礦物學(xué)分析，氰渣中金礦物主要以包裹體形式存在，約占73.78 %，且含金礦物粒徑為5.17 μm左右，呈細(xì)?！⒓?xì)粒嵌布［2］。因此，為降低高硫金精礦氰渣品位，需要進(jìn)一步增加磨礦細(xì)度，以提高金礦物的解離度。基于此，開(kāi)展了艾領(lǐng)創(chuàng)砂磨機(jī)（艾砂磨機(jī)）半工業(yè)試驗(yàn)［2］，結(jié)果表明：艾砂磨機(jī)磨礦后，磨礦產(chǎn)品在-5.21 μm、-9.86 μm～+5.21 μm 2個(gè)細(xì)粒級(jí)的分布率增加，而在+14.5 μm各粒級(jí)的分布率降低，氰渣中金品位從1.30 g/t降低至1.08 g/t，銀品位從11.30 g/t下降至9.50 g/t。

在前期艾砂磨機(jī)半工業(yè)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝ALC-3900L型艾砂磨機(jī)，對(duì)高硫金精礦進(jìn)行再磨處理。工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明：艾砂磨機(jī)應(yīng)用于高硫金精礦再磨后，給礦細(xì)度-37 μm占比由92.42 %提升至98.80 %，細(xì)度-20 μm占比由70.56 %提升至89.29 %；高硫金精礦氰渣金品位從1.30 g/t下降至1.08 g/t。艾砂磨機(jī)的應(yīng)用有效提升了高硫金精礦細(xì)度，降低了浸出后氰渣金品位，經(jīng)濟(jì)效益顯著。ALC-3900L型艾砂磨機(jī)及其成套磨礦系統(tǒng)在中國(guó)黃金氰化工藝中少有應(yīng)用，為了使設(shè)備發(fā)揮最大效能，創(chuàng)新性應(yīng)用綠色節(jié)能永磁電機(jī)、磁鏈閉環(huán)矢量控制技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了尖端技術(shù)創(chuàng)新集成，為新型艾砂磨機(jī)設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用積累了更多的數(shù)據(jù)資料及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

1 高硫金精礦性質(zhì)

某黃金冶煉公司高硫金精礦中的金礦物主要為自然金和銀金礦，銀礦物主要為銀黝銅礦；金屬礦物主要為黃鐵礦，少量的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦及銀黝銅礦；脈石礦物主要為長(zhǎng)石、白云母和石英。高硫金精礦化學(xué)成分、礦物組成分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

2 艾砂磨機(jī)

2.1 超細(xì)磨系統(tǒng)集成創(chuàng)新

2.1.1 低速大扭矩永磁電機(jī)直驅(qū)技術(shù)

創(chuàng)新性地使用低速大扭矩永磁電機(jī)（見(jiàn)圖1）直接驅(qū)動(dòng)艾砂磨機(jī)磨礦系統(tǒng)。永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、啟動(dòng)扭矩大、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、可靠性高、噪聲低、安裝方便及免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，具有極高的技術(shù)水平和推廣價(jià)值，其轉(zhuǎn)速為60～120 r/min［3］，可以使電機(jī)直連低速負(fù)載，如球磨機(jī)、低速攪拌機(jī)等，取消中間的機(jī)械變速部件，大大提高系統(tǒng)效率。

2.1.2 無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)

結(jié)合生產(chǎn)需求，采用磁鏈閉環(huán)矢量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的無(wú)速度傳感器矢量控制［4］。永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)參照直流電機(jī)的控制策略，利用坐標(biāo)變換將采集到的電機(jī)三相定子電流、磁鏈等矢量按照轉(zhuǎn)子磁鏈這一旋轉(zhuǎn)矢量的方向分解成2個(gè)分量：一個(gè)沿著轉(zhuǎn)子磁鏈方向，稱為直軸勵(lì)磁電流；另一個(gè)正交于轉(zhuǎn)子磁鏈方向，稱為交軸轉(zhuǎn)矩電流。根據(jù)不同的控制目標(biāo)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制，使控制系統(tǒng)獲得良好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

2.1.3 集成多種智能控制技術(shù)

集成多種智能控制技術(shù)，包括給礦槽液位自動(dòng)控制、智能濃度計(jì)及數(shù)字化、智能化溫控循環(huán)水冷卻系統(tǒng)等，采用PLC技術(shù)配合工控機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控（見(jiàn)圖2），集成給料系統(tǒng)、排料系統(tǒng)，永磁電機(jī)變頻在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)艾砂磨機(jī)磨礦系統(tǒng)的集中控制，最終實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守磨礦，以及系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化、高效化運(yùn)行。

2.2 性能優(yōu)勢(shì)

艾砂磨機(jī)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和先進(jìn)的工作原理，使得艾砂磨機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)磨礦作業(yè)中有著顯著的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面［5］：

1）磨礦產(chǎn)品粒度分布窄、細(xì)粒級(jí)分布率明顯增加，有效提高了金浸出率。

2）變頻調(diào)速解決了來(lái)料不穩(wěn)定問(wèn)題，磨機(jī)適應(yīng)能力更強(qiáng)，磨礦細(xì)度更有保證。艾砂磨機(jī)采用變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，頻率可在30～54 Hz調(diào)整，有效沖抵了入磨原礦性質(zhì)波動(dòng)對(duì)磨礦指標(biāo)的影響。

3）磨礦介質(zhì)為粒徑3～5 mm的耐磨陶瓷球，消耗低，用量?jī)H為一般球磨機(jī)用量的十分之一，磨礦介質(zhì)成本節(jié)約50 %。

3 工業(yè)應(yīng)用

3.1 工藝流程

改造前流程：經(jīng)浮選產(chǎn)出的高硫金精礦，由壓濾機(jī)脫水后進(jìn)行分級(jí)磨礦［1］，經(jīng)8個(gè)串聯(lián)的5 m×18 m機(jī)械攪拌浸出槽進(jìn)行浸出，浸出后礦漿經(jīng)2個(gè)50 m洗滌濃密機(jī)逆流洗滌后，進(jìn)入硫精礦壓濾廠房進(jìn)行脫水壓濾。

改造后流程：磨浮車間產(chǎn)出的高硫金精礦，經(jīng)壓濾機(jī)脫水后，首先經(jīng)高硫1#～4#機(jī)械攪拌浸出槽進(jìn)行浸出，高硫4#機(jī)械攪拌浸出槽礦漿通過(guò)礦漿提升裝置輸送至艾砂磨機(jī)進(jìn)行磨礦，磨后礦漿輸送至高硫5#機(jī)械攪拌浸出槽，再依次經(jīng)過(guò)5#～8#機(jī)械攪拌浸出槽進(jìn)行浸出。浸出后礦漿經(jīng)2個(gè)50 m洗滌濃密機(jī)逆流洗滌后，進(jìn)入硫精礦壓濾機(jī)廠房進(jìn)行壓濾。ALC-3900L型艾砂磨機(jī)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖3，設(shè)備形象聯(lián)系圖見(jiàn)圖4。

3.2 粒度分析

艾砂磨機(jī)投入運(yùn)行后，對(duì)磨機(jī)入料和排料樣品取樣分析。樣品過(guò)濾、烘干后篩分，每個(gè)樣品分別篩分37 μm和20 μm 2個(gè)粒級(jí)。艾砂磨機(jī)運(yùn)行條件及入料工藝參數(shù)見(jiàn)表3，細(xì)度篩分結(jié)果見(jiàn)表4。

由篩分結(jié)果可知：相較于入料細(xì)度，磨機(jī)排料樣品-37 μm粒級(jí)占比提升了6.38百分點(diǎn)；-20 μm粒級(jí)占比提升了18.73百分點(diǎn)。經(jīng)艾砂磨機(jī)磨礦后，排料樣品細(xì)度提升明顯，尤其-20 μm細(xì)粒級(jí)。根據(jù)工藝礦物學(xué)，高硫金精礦氰渣中含金礦物粒徑較細(xì)，平均為5.17 μm，-20 μm細(xì)粒級(jí)占比的增加，有助于被包裹的金礦物解離充分，從而降低氰渣品位。

3.3 浸出溫度分析

對(duì)艾砂磨機(jī)應(yīng)用前后，高硫金精礦1#～8#機(jī)械攪拌浸出槽內(nèi)礦漿溫度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表5。

分析結(jié)果可知：艾砂磨機(jī)應(yīng)用前，礦漿從高硫1#槽至8#槽，溫度上升了2 ℃。艾砂磨機(jī)應(yīng)用后，對(duì)比磨礦前（高硫4#槽與5#槽溫差），溫度升高了7.8 ℃；對(duì)比高硫1#～8#槽，溫度增加了8 ℃。礦漿溫度的增加，會(huì)加劇浸出過(guò)程中氰化鈉的揮發(fā)，導(dǎo)致浸出過(guò)程中氰化鈉用量增加。

3.4 浸出率分析

艾砂磨機(jī)應(yīng)用前后各元素浸出率變化及液體中離子濃度變化結(jié)果見(jiàn)表6、表7。

由表6、表7可知：艾砂磨機(jī)應(yīng)用前，高硫氰渣中金品位1.30 g/t、銀品位14.06 g/t；應(yīng)用后，氰渣中金、銀品位分別下降至1.08 g/t及9.26 g/t；金浸出率達(dá)到95.37 %，提高了1.05百分點(diǎn)，銀浸出率提高了13.33百分點(diǎn)。銅、鉛、鋅、鐵4種元素浸出率在磨機(jī)應(yīng)用后均略有提升。

3.5 礦漿沉降速度分析

艾砂磨機(jī)應(yīng)用后，礦物粒度變細(xì)，在洗滌濃密機(jī)中的沉降速度也會(huì)下降。為了解磨機(jī)應(yīng)用后，礦物在濃密機(jī)內(nèi)沉降速度變化，從2方面進(jìn)行考察：一是濃密機(jī)澄清層高度；二是濃密機(jī)溢流濁度變化。

3.5.1 澄清層高度

磨機(jī)應(yīng)用后，對(duì)洗滌濃密機(jī)澄清區(qū)進(jìn)行檢測(cè)（見(jiàn)圖5）。檢測(cè)結(jié)果表明，濃密機(jī)澄清層高度均在1 m以上，未出現(xiàn)明顯溢流跑渾現(xiàn)象。

3.5.2 溢流濁度

高硫金精礦浸出后洗滌工藝流程為兩級(jí)濃密機(jī)逆流洗滌，一級(jí)濃密機(jī)溢流為貴液，去往置換廠房進(jìn)行凈化。艾砂磨機(jī)應(yīng)用前后，濃密機(jī)溢流濁度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表8。

由結(jié)果可知：磨機(jī)應(yīng)用后，濃密機(jī)溢流濁度結(jié)果由81.34 NTU上升至110.71 NTU，濃密機(jī)溢流濁度增加29.37 NTU。

3.6 經(jīng)濟(jì)效益核算

艾砂磨機(jī)應(yīng)用后，載金黃鐵礦中包裹的金、銀釋放，提高了高硫金精礦中金、銀礦物解離度，氰渣金、銀品位顯著降低；但同時(shí)也增加了電耗、球耗、氰化鈉單耗及備品備件成本（生產(chǎn)成本取工藝條件優(yōu)化后數(shù)值）。

3.6.1 新增銷售額

艾砂磨機(jī)應(yīng)用后，氰渣金、銀品位分別降低0.22 g/t和4.80 g/t。按照黃金價(jià)格380元/g，白銀價(jià)格4元/g計(jì)算，高硫金精礦處理量為24.92萬(wàn)t/a，則每年多回收的金、銀價(jià)值為2 561.78萬(wàn)元。

3.6.2 磨機(jī)運(yùn)行成本

磨機(jī)運(yùn)行成本核算結(jié)果見(jiàn)表9。由表9可知：金精礦處理成本增加，為22.78元/t，每年合計(jì)增加成本為933.46萬(wàn)元。

綜上，艾砂磨機(jī)應(yīng)用后，通過(guò)降低氰渣中的金、銀品位，每年多回收的金、銀價(jià)值為2 561.78萬(wàn)元；每年電耗、球耗等成本增加933.46萬(wàn)元；則每年可獲得經(jīng)濟(jì)效益1 628.32萬(wàn)元。

4 結(jié) 論

1）某黃金冶煉公司高硫金精礦氰渣中金礦物主要以包裹體形式存在，占比73.78 %；金礦物粒徑5.17 μm，呈細(xì)?！⒓?xì)粒嵌布。為降低氰渣品位，對(duì)高硫精礦進(jìn)行超細(xì)磨，以增加金礦物解離度。

2）艾砂磨機(jī)應(yīng)用于金精礦超細(xì)磨生產(chǎn)工藝，磨礦細(xì)度-20 μm占比89 %以上，被包裹的微細(xì)粒級(jí)金、銀礦物進(jìn)一步解離，氰渣金品位由1.30 g/t下降至1.08 g/t，銀品位由14.06 g/t降至9.26 g/t，有效提高了金、銀浸出率。

3）艾砂磨機(jī)應(yīng)用后，浸出槽礦漿溫度上升8 ℃；金浸出率由94.32 %提升至95.37 %，銀浸出率由62.94 %提升至76.27 %，銅、鉛、鋅、鐵4種元素浸出率略有提升；貴液濁度增加了29.37 NTU；每年可獲得經(jīng)濟(jì)效益1 628.32萬(wàn)元。

4）艾砂磨機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用永磁電機(jī)、磁鏈閉環(huán)矢量控制技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)尖端技術(shù)創(chuàng)新集成，使艾砂磨機(jī)整體運(yùn)行更加綠色節(jié)能、智能高效，具有廣泛的推廣價(jià)值。

［參 考 文 獻(xiàn)］

［1］李環(huán).高硫金精礦分級(jí)再磨技術(shù)改造［J］.黃金，2019，40（11）：60-63．

［2］李環(huán)，卞小冬，朱金超，等.艾砂磨機(jī)在某黃金冶煉廠的試驗(yàn)研究［J］.黃金，2022，43（5）：63-67.

［3］祝磊.永磁電機(jī)節(jié)能優(yōu)勢(shì)研究［J］.防爆電機(jī)，2021，56（5）：26-27.

［4］劉亞兵，李議，王海清，等.低速大扭矩永磁同步電機(jī)矢量控制技術(shù)［J］.驅(qū)動(dòng)控制，2020，48（7）：44-46.

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Application practice of ALC mill in cyanide process of gold concentrate

Li Huan1，Chen Mingze1，Zhu Jinchao1，Yang Xinhua1，Li Ning1，Xu Xinyue2

（1.Shandong Gold Smelting Co.，Ltd.;2.ALC Minerals Technology Co.，Ltd.）

Abstract：The fineness of the high sulfur gold concentrate leached from a? certain gold smelting company is -37 μm，accounting for 93 %.After leaching，the cyanide residue gold level is around 1.30 g/t.In order to further reduce the gold grade of cyanide residue，ALC-3900L ALC mill was installed on the production site to regrind the high sulfur gold concentrate based on the successful pilot test of ALC mill in the early stage.The industrial application results show that after the ALC mill is applied to the regrinding of high sulfur gold concentrate，the fineness of -37 μm increases from 92.42 % to 98.80 %，and the fineness of -20 μm increases from 70.56 % to 89.29 %;After leaching high sulfur gold concentrate，the cyanide residue gold level decreased from 1.30 g/t to 1.08 g/t，indicating significant economic benefits.

Keywords：ALC mill;grinding fineness;cyanide tailings;gold leaching rate;innovation integration

收稿日期：2023-05-18; 修回日期：2023-06-20

作者簡(jiǎn)介：李 環(huán)（1987—），男，助理工程師，從事金銀精礦氰化浸出技術(shù)研究工作；E-mail：65626316@qq.com