新疆某金礦水泥微制粒改善礦石滲透性的研究
2018-09-18
新疆某金礦礦石金品位較低,屬于貧硫化物半氧化微細粒浸染型低品位金礦石,在生產中采用堆浸氰化工藝。研究報告顯示,減小入堆碎礦產品粒度可以有效提高礦石的浸出率,但是同時礦石粒度的減小會對礦石滲透性造成不利影響。對該礦石進行系統的試驗研究,探索在礦石產品中添加水泥進行微制粒以改善礦石滲透性、提高資源綜合利用率、節省資金、操作方便的工藝方法。
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1  引  言

新疆某金礦礦石為含金硅化低品位金礦石,經過長期的生產實踐和研究發現,減小礦石粒度可以有效的提高礦石浸出率,因此企業通過技術改造增加了高壓輥磨設備以減小入堆礦石的粒度。但由于高壓輥磨產品中的粉礦含量較高,使堆浸場礦堆的滲透性受到嚴重影響,礦石浸出速度降低,生產周期明顯變長。

近年來,我國開展了金礦石先制粒再入堆堆浸氰化的工藝研究 ,從制粒方法的選擇到試驗室柱浸試驗、擴大試驗直至工業試驗均取得了較好的成果,目前制粒技術也趨于完善和成熟。

根據現場實際生產情況,碎礦產品中影響礦石滲透性的主要是-200目的粉礦,因此考慮通過向入堆原礦石中添加水泥進行微制粒以改善礦石滲透性、縮短生產周期的工藝方案。

2  礦石性質

該礦石中含金硅化構造巖型金礦石占礦石總量的80%以上,礦石礦物成分比較簡單,有用礦物為自然金。金屬礦物以硫化物為主,氧化物次之。金屬礦物中的硫化物以黃鐵礦為主,次為毒砂,少量閃鋅礦、方鉛礦及微量的黃銅礦;氧化物礦物以褐鐵礦、黃鉀鐵釩為主,次為磁鐵礦、白太礦和孔雀石。脈石礦物以石英為主,含量高達 85%~90%,是脈石中的主要礦物,次為高嶺石、絹云母等。

表1                           原礦石礦物組成

礦物種類 

含量(%)

礦物種類 

含量(%)

褐鐵礦 +黃鉀鐵礬

2.5

磁黃鐵礦

<0.01

黃鐵礦

0.6

磁鐵礦

<0.01

毒砂 

0.1

石英+玉髓

81.8

臭蔥石  

<0.1

絹云母

10.0

金紅石

<0.1

地開石

5.0

白鈦石

<0.1

電氣石等

<0.01

表2                         原礦多元素分析結果   

元素

Au(g/t)

Ag(g/t)

Cu

Pb

Zn

Fe

S

含量(%)

0.9

5.69

0.0065

0.005

0.013

1.77

0.54

元素

As

C

CaO

MgO

AlO

SiO

 

含量(%)

0.045

1.3

4.65

0.13

5.35

81.25

 

表3                         礦石中金的賦存狀態 

賦存狀態

含量(%)

累計含量(%)

包裹金(脈石中)

22.75

22.75

粒間金(脈石粒間)

70.26

93.01

空洞邊部及微裂隙中金

6.99

100

通過對該礦石礦物組成以及多元素分析結果可以看出,該礦石中的主要有價元素為金,同時含有少量的銀,金銀可在氰化浸出的過程中同時回收。而該礦石中包裹金以及粒間金的含量占90%以上,這部分金可以通過減小破碎產品粒度,使金顆粒能夠充分的暴露、解離,從而可以順利與氰化物接觸反應,大幅度提高礦石的浸出率。

3  添加水泥微制粒試驗研究

3.1 添加水泥微制粒的必要性

現場實際生產中上堆浸出的礦石是經過顎式破碎機、圓錐破碎機以及高壓輥磨破碎機破碎的礦石產品。從篩析結果來看,礦石中-200目含量達到了11.07%,粉礦含量較大,若直接堆浸,由于細粒的遷移和礦泥的膨脹會堵塞礦堆,使浸出液無法通過礦堆,堆浸無法順利進行。要想礦石的堆浸氰化能夠順利進行,必須保證浸出液均勻流過礦堆,同時要具備良好的滲透性(即較快的滲透速度)。但是,如果采用傳統的水泥制粒工藝,不僅會限制企業的礦石處理能力還會大幅度增加投入的資金和生產成本,因此考慮直接向礦石產品中添加水泥并補加水分,通過皮帶的運輸和礦倉中礦石下落的過程達到攪拌礦石的效果,從而達到水泥微制粒、改善礦石滲透性的目的。

3.2 添加水泥微制粒柱浸試驗

3.2.1試驗原料

試驗原料為上堆原礦石,礦石含水分2%,礦石粒度構成見表-4。

表4                          礦石粒度篩析結果

粒級(mm)

產率(%)

負累積產率(%)

+10

3.24

100.00

-10+8

3.39

96.76

-8+6.3

5.56

93.37

-6.3+5.5

3.69

87.81

-5.5+3.2

9.69

84.12

-3.2+1.6

15.24

74.43

-1.6+0.6

24.52

59.19

-0.6+0.355

10.54

34.67

-0.355+0.15

6.37

24.13

-0.15+0.074

6.69

17.76

-0.074

11.07

11.07

合計

100.00

 

可以看出礦石粒度約為P(80)≤4.5mm左右,其中-100目含量約占17%左右,-200目含量約占11%左右,分析認為該礦石中粉礦的來源主要有兩部分:一部分是原生礦泥即原礦石中所含的高嶺土、云母等礦物,另一部分則是在礦石破碎過程中新產生的次生礦泥,這些粉礦是影響礦石滲透性的主要因素。

3.2.2試驗方法

制粒方法:人工添加水泥、石灰及補加水分,制粒噸礦水耗約0.04m/t,然后進行人工攪拌,使水泥及石灰與礦石混勻后裝入直徑為Φ300mm,高度2m的PVC柱浸管道,采用滴淋方式添加藥劑。

3.2.3試驗條件

共進行七組柱浸試驗,對不同水泥、石灰的用量進行對比,具體見表-5。本次試驗采用同一批礦石樣品,各組礦石重量為60Kg,原礦石品位為0.80g/t,原礦石含水2.5%,后經補加至5.5%,試驗共進行30天。

表5                            試驗分組及條件

組別

水泥用量(Kg/t)

石灰用量(Kg/t)

滴淋強度(L/h*㎡)

試驗時間(d)

1

\

5.0

10.0

60

2

3.0

5.0

10.0

60

3

4.0

5.0

10.0

60

4

5.0

5.0

10.0

60

5

4.0

3.0

10.0

60

6

4.0

4.0

10.0

60

7

4.0

5.0

10.0

60

準確記錄試驗開始及柱體底部浸出液出水時間,以此計算各組試驗的滲透速度,在試驗進行期間,每天取浸出貴液樣品化驗其中的金品位直至貴液品位不再繼續上升后改用清水連續三天進行滴淋洗礦作業,洗礦結束后進行卸料并對尾礦進行取樣分析,以此計算各組試驗的實際浸出率。

3.2.4試驗結果

表6                           柱浸試驗結果

組別

滲透速度(m/h)

浸出率(%)

1

0.07

67.80

2

0.14

68.06

3

0.16

67.96

4

0.16

67.92

5

0.16

68.12

6

0.17

67.80

7

0.16

67.88

可以看出在添加水泥對礦石進行微制粒以后,礦石滲透性得到了極大改善,滲透速度能夠提高一倍以上,并且通過試驗過程中的觀察發現,第一組試驗中礦石表面出現了少量積水,而其他組別的礦石表面均未出現積水現象。從節約成本、提升經濟效益的角度出發,選擇第五組試驗條件(水泥4.0Kg/t,石灰3.0Kg/t,礦石含水5.5%)進行下一步的極限滴淋強度測試試驗。

3.2.5極限滴淋強度測定試驗

確定添加水泥進行微制粒后礦石的極限滴淋強度,對實際生產有著很重要的指導意義。

本次試驗依舊采用柱浸試驗的方式進行,采用同一批礦石樣品,各組礦石重量為60Kg,石灰添加量為3Kg/t,水泥添加量4Kg/t,分為四組進行,通過調節各組試驗滴淋液的滴淋強度,觀察礦石表面是否出現積水現象來確定進行微制粒后礦石可以達到的極限滴淋強度,具體結果如下:

表7                            極限滴淋強度測定結果

組別

滴淋強度(L/h*㎡)

是否出現積水

1

15

2

20

3

25

4

30

少量積水

可以看出在進行水泥微制粒加工后,試驗室中礦石的極限滴淋強度可以達到25L/h*㎡以上,而考慮到實際生產中運礦車輛對礦堆的壓實作用及其他因素,建議采用15-20L/h*㎡的滴淋強度進行生產。

3.3 添加水泥微制粒工業試驗

一系列柱浸試驗結果為工業試驗提供了可靠的工藝參數,工業試驗設計每個試驗堆場面積為18×15米,堆高2米。堆場的底面用推土機碾壓數次,底墊為一層彩條布和一層塑料薄膜及一層土工布,可有效防止滲漏。

3.3.1工業試驗條件

礦石從篩分- 破碎- 制粒 - 筑堆采用的是機械化作業 ,無法準確計算礦量,在現場通過對每輛運礦車輛所載礦石分別進行地磅稱重、取樣然后匯總得出準確的入堆礦石總量、礦石品位以及礦石含水率等數據。

表8                             工業試驗條件

組別

礦量

堆高

原礦品位

石灰用量

水泥用量

滴淋強度

試驗時間

(t)

(m)

(g/t)

(Kg/t)

(Kg/t)

(L/h*㎡)

(d)

1

386.59

2.0

0.76

3.0

\

10--15

60

2

398.78

2.0

0.78

3.0

4.0

10--15

60

 

表9                        工業試驗堆場礦石粒度構成

粒級(mm)

產率(%)

累積產率(%)

+10

2.20

2.20

-10+8

2.90

5.10

-8+6.3

4.60

9.70

-6.3+5.5

5.40

15.10

-5.5+3.2

10.40

25.50

-3.2+1.6

15.86

41.36

-1.6+0.6

24.68

66.04

-0.6+0.355

10.20

76.24

-0.355+0.15

6.43

82.67

-0.15+0.074

6.21

88.88

-0.074

11.12

100.00

合計

100.00

 

3.3.2工業試驗過程

配制5/萬的NaCN溶液進行滴淋試驗,滴淋工作制度為連續性滴淋,浸出液經活性炭吸附后根據剩余氰根濃度補加藥劑后返回礦堆再次進行滴淋作業,期間根據實際需要補加水量。滴淋強度控制在10-12L/(h*㎡),吸附設備由5個Φ 400mm×1.7m聚丙乙烯塑料圓柱形吸附塔串聯而成 。

在吸附過程中采用連續取樣法,分別對每天的浸出貴液和吸附后的貧液進行取樣化驗計算金的浸出率及吸附率并據此繪制理論浸出率變化曲線。試驗進行至50天時,貴液品位已降至0.08mg/L,連續觀察五天,浸出液品位不再變化后采用清水對礦堆進行洗堆,反復進行五天后在礦堆上按照2.5×2.5m的密度采用網格法對尾礦進行取樣,以加權平均法計算出尾礦的最終品位,以此計算礦石的實際浸出率。

圖-1                            工業試驗堆場浸出率曲線

3.3.3工業試驗結果

表10                            工業試驗結果

組別

原礦品位(g/t)

尾渣品位(g/t)

浸出率(%)

1

0.76

0.25

67.11

2

0.78

0.25

67.95

在試驗過程中,現場觀察到在滴淋強度基本一致的情況下1#礦堆表面出現了明顯的積水現象,而2#礦堆表面幾乎沒有出現積水,說明經過微制粒的礦石滲透性得到了極大的改善、浸出液可以均勻快速的流過礦堆。而且通過理論浸出率曲線可以看出添加了水泥進行過微制粒的2#礦堆浸出速度明顯快于1#礦堆,能夠達到加快浸出速度、縮短生產周期的目的。兩組試驗最終浸出率幾乎相同,說明添加水泥進行微制粒對原礦石的浸出效果沒有不利影響。

4 結語

新疆某金礦礦石經過多級破碎處理,減小入堆礦石粒度達到P(80)≤4.5mm時可以有效提高礦石的浸出率,但礦石中-200目含量增加到11%左右,嚴重影響了礦堆的滲透性。通過在上堆礦石的運輸皮帶上直接添加4Kg/t水泥、3Kg/t石灰并補加適量水分進行微制粒后可以有效的降低-200目的粉礦對礦石滲透性的影響,加快礦石的浸出速度,縮短生產周期。該工藝項目投資少、流程簡單,采用的水泥市場易購、刺激窩在線視頻便宜,有利于降低生產成本,改善生產情況。

 

作者:金琪琳(新疆金川刺激窩在線視頻有限淫蕩熟女)本文發表于《現代刺激窩在線視頻》2018年第8期

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標簽:  堆浸氰化  滲透性 制粒 

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