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大湖金矿选冶厂扩建工艺方案的确定

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-15  浏览次数:47
核心提示:[导读]主要论述金矿扩建工程设计工艺方案的确定。当时有原矿全泥氰化和浮选-精矿氰化两种工艺可供选择。通过分析原矿性质、论证
 [导读]主要论述金矿扩建工程设计工艺方案的确定。当时有原矿全泥氰化和浮选-精矿氰化两种工艺可供选择。通过分析原矿性质、论证试验流程、分析经济效益等,设计采用了浮选-精矿氰化工艺流程,并得到生产实践的检验。

    大湖金矿选冶厂在原有200t/d全泥氰化-炭浆系列和100t/a浮选系列基础上进行扩建,扩建工程主要处理644m中段以下深部矿体的原生矿石。如何选择技术可靠,经济合理的工艺流程是扩建工程的关键。当时存在两种意见:一种意见认为要采用全泥氰化工艺流程,主要理由是原选冶厂全泥氰化系列指标明显高于浮选,且浮选作业不稳定,回收率时高时低,采用全泥氰化比较稳妥,另一种意见认为要采用浮选-精矿氰化工艺流程,其主要理由是浮选-精矿氰化流程投资省,试验指标与全泥氰化流程接近,且经营成本低,综合效益好。

    一、原矿性质

    大湖金矿属于中、低温热液充填型金矿床。根据氧化作用与氧化带的特征,矿床划分为氧化带和原生带。氧化带主要分布在644m标高以上,其金属仅占全区金属量的18.57%,原生带分布在644m下,但局部地段出现以混合矿为主。矿石工业类型可划分为:中等硫化物-金矿石和贫硫化物含金石英脉氧化和半氧化矿石。

    (一)原生矿石性质

    1、矿物组成及矿石结构、构造组成矿石的金属矿物占矿物总量的8.46%。主要为黄铁矿(占金属矿物相对含量的87.35%),次为自然金、黄铜矿、方铅矿等,但含量很低,金矿物为单一自然金。脉石矿物占矿物总量的91.54%,以石英为主,其次为徽斜长石、斜长石、方解石等。矿石结构有自形-半自形晶粒结构、它形晶粒结构、碎裂结构、包容结构、浸蚀结构、交代穿孔结构等。矿石构造以浸染状构造为主,细脉状、条带状、块状构造次之。

    2、金的赋存状态及粒度特性

    矿石中可见金及次显微各占一半,游离金占总金量的47.66%,赋存于黄铁矿中的金占50.98%,赋存于脉石中的金占1.36%。次显微金的富集矿物为黄铁矿,金在其中呈不均匀分布。自然金与黄铁矿密切共生、其次为石英及黄铜矿。金在黄铁矿、石英中主要以包裹金存在,在黄铜矿中以包裹金和裂隙金形式存在。

    自然金在矿石中呈包裹金、裂隙金、粒间金3种形式嵌布,以包裹金为主。据镜下分析结果:包裹金占61.01%,裂隙金占27.43%、粒间金占11.55%,金的粒度范围为0.2~0.005 mm,其中粗粒金(O.295~0.074mm)占14.76%,中粒金(0.074~0.037mm)占27.20%,细粒金(0.037~0.O1mm)及微粒金(<0.01mm)占58.04%。

    3、主要载金矿物的特征、粒度

    黄铁矿是矿石中含量高、分布很普遍的金属硫化物,一般粒度>0.1mm为主。黄铁矿具多期成矿阶段性,早期黄铁矿结晶多以自形-半自形立方体产出,颗粒较为粗大,一般>0.5 mm。中期或晚期黄铁矿自形程度多以半自形立方体或五角十二面体为主,粒度一般>0.1mm。黄铁矿与金矿物的关系密切,有70%~75%的金矿物与黄铁矿相关,可见黄铁矿是原生矿石中主要载金矿物。

    因矿石中金属硫化物含量高,粒度大,与金的关系密切,故有利于用浮选法回收金。

    (二)氧化矿石性质

    氧化矿石中主要金属矿物为赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、次为黄铜矿、毒砂等。脉石矿物以石英为主。金以自然金为主,其嵌布粒度较细,均<O.074mm。嵌布形态以角粒状、麦粒状、针线状为主,浑圆状、长角粒状为次,少量为尖角粒状、板片状。

    二、选厂扩建前生产状况简述

    (一)太湖金矿1988年建成100t/d采选工程,处理罗山矿区的氧化矿石,采用全泥氰化-炭浆提金工艺。随后扩建100t/d浮选系列,处理混合矿石,浮选精矿送全泥氰化系列处理。选取两系列1993年7、8月生产指标列于表1,浮选回收率有时仅有70%。

表1  原选冶厂生产指标

 

指标名称

单位

1993年7月

1993年8月

浮选系列

浮选给矿品位

浮选金精矿品位

浮选尾矿品位

浮选回收率

精矿产率

Au(g/t)

Au(g/t)

Au(g/t)

%

%

4.64

24.3

0.724

86.99

16.61

4.54

26.58

0.754

85.85

14.66

炭浆系列

原矿品位

尾渣品位

浸出率

吸附率

Au(g/t)

Au(g/t)

%

%

5.07+25.66

0.46

90.93

98.48

6.11+30.8

0.56

90.83

99.28

    注:炭浆系列原矿品位25.66%和30.8%为加入的浮选精矿。

    (二)原选冶厂生产浮选回收率时高时低的原因分析。

    a.原浮选系列处理矿石主要为644m中段以上氧化带矿石,少量为深部探矿附产原生矿石,其本身氧化程度不一。加上生产中运输、分矿设施不尽完善,炭浆系列氧化矿石与浮选系列原生矿石混杂现象严重,使浮选系列处理矿石中含有相当部分的氧化矿。难选的氧化矿对浮选回收率产生不利影响。

    b.原有浮选系列设备简陋,药剂制度不尽合理.使浮选回收率偏低。

    c.原有生产中原矿经混汞后入浮选,使矿浆浓度低,浮选时间短,不利于浮选回收率的提高。

    (三)1994年完成技术改造,全泥氰化系列能力由100t/d增大到200t/d,浮选回收率也提高到93%。

    三、选冶试验结果

    长春黄金研究所洛阳分所对取自610~640m中段的30个原生矿样进行了选冶试验,共做了“混汞-浮选”、“浮选-精矿氰化”、“全泥氰化”等多种方案对比试验,其结果如下。

    (一)混汞-浮选

    原矿品位       4.59g/t

    磨矿细度       65%≤0.O7mm

    混汞回收率     28.76%

    浮选回收率     63.82%

    金总回收率     92.58%

    (二)浮选-精矿氰化

    原矿品位       4.59g/t

    磨矿细度       65%≤0.O7mm

    浮选回收率     94.39

    金精矿品位     30.5g/t

    浸出磨矿细度   95%≤O.O7mm

    浸出浓度       4O%

    浸出时间       30h

    浸渣品位       1.0g/t

    金浸出率       96.72

    金总回收率     90.74%~9O.97%

    (三)全泥氰化

    原矿品位       4.59g/t

    磨矿细度       95%≤0.07mm

    浸出浓度       33%~4O%

    浸出时翔       24h

    浸渣品位       0.4g/t

    金浸出率       91.28%

    金总回收率     90.52%~90.65%

    试验最终推荐采用“浮选-精矿氰化”流程。

    四、选冶设计工艺流程方案比较

    从对比试验结果可以看出,3种试验流程均可获得较好的选别效果。但根据国家环保政策,不允许新上混汞工艺,故设计不予采用“混汞-浮选”流程。“浮选-精矿氰化”和“全泥氰化”两种流程选别指标基本相近,各具特点,扩建200t/d生产能力。使全厂生产能力达到500t/a,其设计的技术经济指标对比见表2、3。

表2  浮选-金精矿氰化与全泥氰化工艺流程比较(一)

 

原矿品位(Au g/t)

年前黄金总量(kg)

总回收率(%)

前5年

6年以后

前5年

6年以后

浮选-氰化Ⅰ

5.48

5.11

450.29

419.89

83.0

金银氰化Ⅱ

5.48

5.11

470.91

439.11

86.8

Ⅱ-Ⅰ

 

 

+20.62

+19.22

+3.8

表3  浮选-金精矿氰化与全泥氰化工艺流程比较(二)

 

投资(万元)

经营费用(万元/年)

销售收入(万元/年)

电耗

前5年

6年以后

万kW·h/年

浮选-氰化Ⅰ

460.66

627.2

4340.8

4047.7

393.0

金银氰化Ⅱ

679.74

811.8

4539.6

4233.0

536.0

Ⅱ-Ⅰ

+219.08

+184.6

-198.8

+185.3

+143.0

   
    从表2可知,与浮选-精矿氰化流程相比,全泥氰化流程金的总回收率高3.8%。这主要是考虑原矿中粗粒金(>0.074mm)较多,占14.7%。粗粒金对浮选有一定的不利影响。当金粒>O.2mm时,浮选法就很难回收;另浮选操作相对要求较严格。设计考虑现场生产状况,为确保投产后的生产指标达到设计指标。取得设计预期的经济效果,特将浮选-精矿氰化流程的设计指标予以较大幅度调整来进行方案比较。全泥氰化年多产成品金l9.22~20.62kg,增加产值185.3~198.8万元。但其选冶厂直接基建投资多219.08万元。生产经营费用每年多184.6万元。主要原因是全泥氰化磨矿费用高,药剂费用多,污水处理投资费用大,辅助工程投资及经营费用增加。

    大湖金矿深部矿体金矿石,在小秦岭地区含金矿床中属低品位含金矿石。据地质资料,深部矿体从上至下含金品位还将逐步降低。按照设计开采顺序先富后贫的采掘计划,预计扩建选冶厂生产初期处理原矿品位5~6g/t,生产后期处理原矿品位仅3~4g/t。当处理原矿台金品位下降时,全泥氰化流程生产经营费高的缺点将会更加突出,而浮选-精矿氰化流程由于入浸浮选精矿量减少,将使生产经营费用进一步降低。目此,浮选-精矿氰化流程对矿山后期生产适应性更强。

    六、结语

    综合上述分析及对比结果可知,浮选-精矿氰化流程较全泥氰化流程具有投资省,经营费用低、操作稳定、对后期深部原生矿适应性强的优点,故大湖金矿扩建工程设计最终采用了这一综合效益较好的流程。

    工程于1996年底建成投产,浮选回收率为92%~95%,金的总回收率达到90%,超过设计指标。生产证明设计采用浮选-精矿氰化流程是正确.

 
 
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