金礦選礦工藝技術(shù)及選礦設(shè)備

金礦指金礦山或金礦石，金礦山指的是通過采礦作業(yè)取得金礦石的場所，而金礦石指的是具有一定黃金含量并能被工業(yè)利用的礦物集合體。由其選別而得的黃金是一種稀有、珍貴、穩(wěn)值的金屬，它一直是財富和身份的象征。

我國金礦分布主要在山東、河南、貴州、黑龍江、陜西、廣西、云南、遼寧、河北、新疆、四川、甘肅、內(nèi)蒙、青海、安徽等省區(qū)，其中山東黃金產(chǎn)量占我國的大部分。隨著高品位金礦儲量的枯竭，研究中低品位、難處理金礦石及強化傳統(tǒng)的金礦選礦工藝成為了全球選金的主流趨勢。金礦具有很高的開采價值，其選礦工藝流程較為復(fù)雜，且選礦方法和選礦設(shè)備更是不盡相同。

下面針對金礦選礦工藝流程及選礦方法進行介紹，流程中附相關(guān)金礦選礦設(shè)備：

一、金礦選礦工藝流程

金礦選礦工藝流程主要為：破碎篩分-磨礦分級-選別-尾礦處理幾個階段。

(一)、破碎篩分階段

通常金礦含量低、堪布粒度細、成分復(fù)雜，工業(yè)上常用的破碎篩分流程以三段一閉路流程為主，即通過粗碎、中碎、細碎、篩分來將礦物破碎到合適的粒度。常見的三段一閉路流程如下所示：

設(shè)備	分類	產(chǎn)品粒度（mm）
顎式破碎機（粗碎、細碎）	簡單擺動顎式破碎機、復(fù)雜擺動顎式破碎機	160～320
旋回破碎機（粗碎）	中心排礦式旋回破碎機、液壓旋回破碎機	75～320
圓錐破碎機（中、細碎）	彈簧圓錐破碎機、液壓圓錐破碎機	22～75
篩分機	圓振動篩、直線振動篩	0～12

金礦破碎篩分設(shè)備：

(二)、磨礦階段

巖金礦磨礦作業(yè)通常采用一段或格子型球磨機+溢流型球磨機兩段磨礦，第二段磨礦作業(yè)與螺旋分級機或水力旋流器構(gòu)成閉路循環(huán)，以此保證磨礦細度。針對傳統(tǒng)磨機磨損快、能耗大等缺點，鑫海等大型礦機制造商對球磨機進行了一系列改造，如采用新型耐磨橡膠襯板，改滾動軸承為滑動軸承、磨機大型化等措施，在提高磨機作業(yè)率的同時也延長了設(shè)備使用壽命，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。常見的金礦球磨機設(shè)備如下圖所示：

金礦磨礦分級設(shè)備：

(三)、選礦階段

金礦選礦階段，分為兩種，一種是砂金礦選礦，一種是巖金礦選礦。砂金礦的金精礦含量高，多以砂粒形式存在，因此在選別時，多采用重選工藝，在經(jīng)過預(yù)處理脫泥洗礦后，采用重選法能直接得到含粗金礦顆粒；巖金礦主要按礦石成分及組成等不同，來選擇適合的選金工藝，常用的選金工藝主要是氰化選金工藝、浮選選金工藝、重選選金工藝。具體內(nèi)容見二、金礦選礦方法

(四)、尾礦處理階段

目前，常用的尾礦處理方法主要有尾礦再選、尾礦脫水（尾礦干排）以及尾礦填充采空區(qū)。

1、金尾礦再選工藝

金尾礦中有用組分含量雖然比較低，但是采用先進技術(shù)和合理工藝進行尾礦再選，也可較大程度地回收尾礦中的有用組分，使資源得到充分的回收利用，減少最終尾礦的產(chǎn)量，緩解尾礦對環(huán)境的壓力。

2、金尾礦干排工藝

在金礦選別階段，礦漿中常含有大量水分，尾礦含水量過高容易導(dǎo)致尾礦壩潰壩事故發(fā)生，因此在選礦廠，尾礦濃縮脫水也是重要環(huán)節(jié)之一，多采用尾礦干排系統(tǒng)。

3、金尾砂填充采空區(qū)

金尾砂填充采空區(qū)是利用尾砂廢料，經(jīng)過處理后重新填回被采空的區(qū)域，可以達到保護地貌、減少尾礦壩成本等作用。目前尾砂填充采空區(qū)的主要方法有全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)和高水固結(jié)全尾砂充填技術(shù)。

金礦尾礦處理工藝設(shè)備：

二、金礦選礦方法

（一）、氰化選金工藝

氰化選金工藝是從金礦石中提取金的主要方法之一。

氰化物對金溶解作用機理的解釋目前尚不一致，多數(shù)認為金在氰化溶液中有氧存在的情況一下可以生成一種金的絡(luò)合物而溶解。金的表面在氰化溶液中逐漸地由表及里地溶解。溶液中氧的濃度與金的溶解速度有關(guān)。氰化時間取決于物料性質(zhì)、氰化方式及氰化條件而異。一般攪拌氰化浸出常大于24小時，有時長達40小時以上，氰化選金時需72小時，滲濾氰化浸出需5天以上。

從氰化浸出液中提取金的方法：氰化選金工藝可分為攪拌氰化和滲濾氰化。攪拌氰化用以處理重選、混汞后的尾礦和浮選的含金精礦，或用于全泥氰化；而滲濾氰化用于處理浮選尾礦和低品位含金礦石的堆浸等。

攪拌氰化法提金工藝主要包括兩類提金工藝流程，一類是經(jīng)連續(xù)逆流洗滌，用鋅粉（絲）置換沉淀回收金的所謂氰化-鋅置換工藝（CCD法和CCF法）；另一類則是無須過濾洗滌，采用活性炭直接從氰化礦漿中吸附回收金的無過濾氰化炭漿工藝(CIP法和CIL法)。

1、攪拌氰化選金工藝

氰化-鋅置換工藝（CCD法和CCF法）主要包括浸出原料制備、攪拌氰化浸出、逆流洗滌固液分離、浸出液凈化和脫氧、鋅粉（絲）置換和酸洗、熔煉制錠等作業(yè)。

固液分離（洗滌）：將固體浸渣與含金貴液分離；工藝：多級逆流洗滌；設(shè)備：濃密機、多層濃密機、壓濾機；影響因素：洗滌級數(shù)3-5級，洗水比4。

凈化：去除貴液中的細粒懸浮物（影響金泥品位）；工藝：真空過濾、壓濾；設(shè)備：板框過濾機、管式過濾機；>指標：懸浮物＜5g/m3。

脫氧：脫除貴液中的氧氣（氧化鋅粉，阻礙置換，降低金泥品位）；工藝：真空脫氧；設(shè)備：脫氧塔；指標：真空度-0.09～-0.096MPa；貴液含氧量＜-0.5mg/L。

加鋅粉：向貴液中添加鋅粉。同時添加硝酸鉛；設(shè)備：鋅粉圓盤加料機；鋅粉參數(shù)：粒度-325目（45um），純鋅含量﹥94%；用量：鋅粉：15-70g/m3 ；硝酸鉛：鋅粉的10%。

置換：金的置換和金泥過濾；工藝：壓濾；設(shè)備：板框壓濾機；指標：貧液品位：﹤0.02g/m3；金泥含金品位：8-15%；金泥水分30-40%。

適用范圍：礦石中Ag:Au＞5:1；固液分離容易；常用于浮選精礦的氰化。

2、炭漿選金工藝

炭漿法選金工藝（CIP法和CIL法）就是將活性炭放入氰化礦漿中，將已溶解的金吸附在活性炭上，再從活性炭上提取金，主要包括浸出原料制備、攪拌浸出與逆流炭吸附、載金炭解吸、電積電解、熔煉制錠、炭再生等作業(yè)。

炭漿選金（CIP）：先氰化浸出，然后加入活性炭在礦漿中吸附金；

炭浸選金（CIL）：在浸出槽中加入活性炭，浸出與吸附同時進行，即邊浸邊吸。

在CIP流程中，浸出和吸附是兩個各自獨立的作業(yè)。在吸附作業(yè)中，浸出過程已基本完成，吸附槽的大小、數(shù)量和作業(yè)條件均由吸附參數(shù)確定。在CIL流程中，浸出和吸附作業(yè)同時進行。一般來說，浸出作業(yè)較吸附作業(yè)需要的時間長，因此槽子的大小、充氣和加藥由浸出參數(shù)確定。由于吸附速度是溶液中已溶金濃度的函數(shù)，為了提高前部吸附槽中已溶金的濃度，同時增加浸出時間，通常在邊浸邊吸前加1～2級預(yù)浸。

3、滲濾氰化選金工藝

滲濾氰化法也是氰化浸出工藝之一，基于氰化溶液滲透通過礦石層而使含金礦石中的金浸出，適用于砂礦和疏松多孔物料。

滲濾氰化浸出法有池浸和堆浸兩種工藝，滲濾氰化浸出液，再用活性炭吸附或鋅粉（絲）置換處理。

1.池浸選金工藝

滲濾浸出一般在滲濾浸出池中進行，浸出池通常采用木池、鐵槽池或水泥池。池底水平或稍傾斜，呈圓形、長方形或正方形。池內(nèi)裝有帶孔耐酸板制成的假底，假底上鋪以濾布，濾布上面蓋以裝有木條或耐腐金屬條的柵格。浸出時，將礦石裝于池中，池上方加入浸出劑，浸出液從假底下部流出。假底用于過濾和支承礦石。

滲濾池浸出所需時間，不僅取決于溶劑對礦物的溶解速度，還與溶劑在物料層中的滲透速度密切相關(guān)。而滲透速度則主要取決于裝料高度、物料孔隙率、含淤泥程度、浸出劑粘度以及物料本身的特性等因素。

2.堆浸選金工藝

堆浸主要是將開采的礦石轉(zhuǎn)運到預(yù)先備好的堆場上筑堆，或直接在堆存的廢石或低品位礦石上，用氰化浸出液噴淋或滲濾，使溶液通過礦石而產(chǎn)生滲濾浸出作用，浸出液多次循環(huán)，反復(fù)噴淋礦堆，然后收集浸出液，再用活性炭吸附或鋅置換，貧液返回堆浸作業(yè)循環(huán)使用。

堆浸場址一般選擇靠近采場、運輸方便的緩坡山地（自然坡度5-15?），先清除雜草和浮土，然后夯實，修筑成坡度為5?左右的地基，兩邊高中間稍低，便于浸出液集中流入貯液槽，堆場上鋪上土工膜防止?jié)B漏。堆場四周修筑0.4米土埂并作防水溝，防止雨水流入場內(nèi)。在堆礦石之前先堆0.3米厚的大塊貧礦。

優(yōu)勢：堆浸氰化法生產(chǎn)成本低，可很快投產(chǎn)，堆浸規(guī)?？纱罂尚?，每堆礦石多可至數(shù)萬噸。礦石破碎至一定粒度后堆浸或制粒堆浸。

4、樹脂礦漿選金工藝

利用離子交換樹脂從礦漿中吸附金，現(xiàn)多采用RIP，RIL不成熟。使用陰離子交換樹脂。

與碳漿法相比，樹脂法的優(yōu)點是：吸附容量大，樹脂耐磨性好，不怕有機物污染，解吸條件寬松，再生簡單。其缺點是：吸附選擇性差。

適用范圍：原礦、精礦均適用。

金礦氰化設(shè)備：

（三）、浮選選金工藝

浮選法是黃金選礦廠中處理巖金礦較廣泛的一種選礦方法，常用于處理可浮性很高的硫化礦物含金礦石。浮選工藝可把金大限度地富集到硫化礦物中，尾礦可直接廢棄，選礦成本低，我國80%的巖金礦都是采用該工藝進行選別。浮選過程主要包括加藥、攪拌、充氣、刮泡等幾個階段。

對于含單一金礦物、粒度嵌布較均勻、粒度相對較粗的金礦浮選而言，通常采用一段磨浮流程。

對于金呈粗細粒不均勻嵌布的金礦，通常在浮選前磨礦分級回路中安放汞板或重選設(shè)備預(yù)先回收顆粒金。上述兩種流程較多用于金礦選礦廠。

對于礦石性質(zhì)復(fù)雜的金礦而言，浮選流程也是較復(fù)雜的，例如，階段磨礦階段選別流程、泥砂分選流程等在實踐中均有應(yīng)用。

對于含金多金屬礦的浮選，其流程呈現(xiàn)復(fù)雜多樣化的特點，金通常多是富集在某種礦物精礦里，金作為伴生礦物出售。

適用范圍：浮選選金工藝適用于處理金粒較細、可浮性好的含金硫化礦石，在浮選過程中，硫化礦作為金的載體被富集到硫化物精礦中，浮選法還可用來處理多金屬含金硫化礦石和含碳質(zhì)礦石等。

此外，對于不能直接用混汞法或氰化法處理的"難溶礦石"，也需要采用包括浮選在內(nèi)的聯(lián)合流程進行處理。

金礦浮選設(shè)備：

（三）、重選選金工藝

重選法是金礦選礦常用的方法之一，主要利用物料的比重不同，在介質(zhì)中沉降的速度不同來進行分層分選。在砂金礦中，金多以單體自然金的形態(tài)存在，與脈石的密度差較大，采用重選選金法既有效又經(jīng)濟。

重選法有多種，如跳汰重選、搖床重選、溜槽重選、螺旋重選、離心重選和風力重選等，在

在金礦選礦中，常見的重選選金方法主要有跳汰選金、搖床選金和溜槽選金三種方法。

1.跳汰選金工藝

跳汰選金設(shè)備主要為跳汰機，其跳汰過程是使不同比重的礦物顆粒混合，在垂直運動的變速介質(zhì)流中按比重進行分層，比重小的礦物位于上層，比重大的礦物位于下層，再利用機械和水流的作用，將分層好的物料分別排出。

適用范圍：跳汰選金適于分選粗粒礦物顆粒（除微細物料外的任何粒度的礦物原料），對于金屬礦物選礦的粒度上限為50mm，下限為0.2-0.007mm，對于砂金選礦可在比重差≥1.25且礦石單體解離的前提下，下限粒度可達0.04mm

優(yōu)勢：工藝操作簡單，設(shè)備處理能力大，可在一次選別中獲得最終產(chǎn)品。

2.搖床選金工藝

搖床選金的主要設(shè)備為搖床，它是在水平介質(zhì)流中進行選別的設(shè)備，利用傳動機構(gòu)帶動床面做縱向的往復(fù)運動，做沖流和床面差動運動，礦粒在往復(fù)運動中經(jīng)受垂直于床面的分層作用和平行于床面的分離作用，使不同粒度的物料自床面的不同區(qū)間排出，實現(xiàn)分選。

適用范圍：搖床選金適于處理分選粒度較細的礦物，可根據(jù)礦石的粒度不同，分為粗砂床、細砂床和礦泥床三種。其中，粗砂床適于分選物料粒度小于0.5mm的礦粒，細砂床適于處理物料粒度范圍0.5～0.074mm的礦粒，礦泥床適于處理物料粒度0.074～0.037mm的礦粒。

優(yōu)勢：搖床選金的給礦粒度范圍一般在3~0.019mm之間，選金穩(wěn)定可靠，礦帶分布清晰可見，富礦比較其他選礦方法高，易管理，且可一次性選別所需礦石。

3.溜槽選金工藝

溜槽選金的主要設(shè)備是螺旋溜槽，它是利用斜面水流進行分選的設(shè)備，物料借助水流、礦物重力、礦粒與槽底見的摩擦力等聯(lián)合力的作用下，使礦粒按比重沉降在槽內(nèi)的不同地帶，比重小的礦粒被水流帶走，留下比重大的礦粒，即完成分選。溜槽為間歇作業(yè)，當溜槽槽底精礦沉積到移動程度時，需停止給礦，清除精礦，再進行作業(yè)。

適用范圍：螺旋溜槽選金法適于處理含泥量低的微細粒物料，物料粒度范圍在0.6~0.03mm。

優(yōu)勢：結(jié)構(gòu)簡單，處理量大，綜合成本低。

以上三種選重選選金方法僅用于單體解離的金礦（砂金礦）。對于脈金礦物，很少單獨使用重選工藝，一般會與其他工藝組成聯(lián)合流程，如重-浮聯(lián)合提金工藝，重選用來輔助提金，在磨礦與分級回路中利用跳汰機、螺旋溜槽和搖床配合，先回收易解離的粗顆粒金，以為后續(xù)的浮選和氰化等工藝創(chuàng)造更好的選別條件，最終可有效提高金礦指標和金總回收率。