综 述离心重选设备的评述K#卡斯蒂尔摘 要 介绍了强化的重选设备,其中包括在线压力跳汰机、克尔瑟跳汰机、自动摇床、法尔肯选矿机和尼尔森选矿机。特别介

绍了法尔肯选矿机和尼尔森选矿机与在线浸出反应器在金矿选矿中的应用。关键词 跳汰机 法尔肯选矿机 尼尔森选矿机 金矿 重选

重选复苏已有25年了,这一方面是由于经济和环境压力所致,另一方面则是技术进步的促使。特别是,加拿大尼尔森(Knelson)公司20世纪70年代末到80年代初成功研制出的强化的重选设备(EGC设备)起了关键性作用。今天,可以根据矿石的矿物组成,广泛选择各种间断式和连续操作式的EGC重选设备。另一方面,将高倍G(重力加速度)的力用于连续排精矿的跳汰机中,如澳大利亚的杰科(Gekko)公司的在线压力跳汰机(InLingPressureJig)和克尔瑟跳汰机(KelseyJig)。杰科公司的E#L#格雷说,连续排精矿的跳汰机使以产率-回收率关系表示的可选性曲线最佳化。正如法尔肯(Falcon)公司C#斯普克等人在最近的加拿大选矿年会上说的,虽然重选工艺已经取得长足进步,但还不能直接生产适合冶炼的精矿。特别是,摇床的效率受操作因素影响很大,操作不好的摇床会使金进入摇床尾矿中,或多次返回磨矿回路中。尼尔森说,在某些情况下,对很多选矿厂中的摇床回路调查结果表明,摇床的回收率低于50%,有时甚至低到20%,因而使重选回路的潜在优势丧失。为了寻求解决办法,EGC设备和跳汰机的制造商设计出带有筛子系统的跳汰机,它的回收率较高,还鼓励冶金工作者寻找更多具有简单、价廉和不用化学药剂等优点的重选技术。强化的重选工艺不断地在现有选矿厂和新建选矿厂中获得应用。强化重选概念已被人们广泛所接受。供货商一方面扩大强化重选设备在其它矿物处理中的应用范围,另一方面对设计进行按比例放大,供大型选矿厂应用。自动摇床的应用是改进获得细粒重选金精矿的传统摇床的一个方法。尼尔森销售公司副总裁D#科森认为,他们公司制造的自动摇床基本上把Gemeni型摇床按/价值设计0(Value-engineered)法则设计成多功能,不用人操作的全自动选矿设备。它不需要化学药剂,对实现金矿和铜金矿选矿厂的无氰化处理是一个好的解决方案。但是,更有效的方案仍是用氰化物的强化浸出。获得专利权的ConSepACACIA反应器在澳大利亚的AngloGold.sUnionReefs矿山开发成功,用于处理该厂和尼尔森重选机精矿。但是,科森认为,这个反应器只适用于处理小批量的高品位金精矿。该反应器能最大限度地回收重选精矿中的金,目前,金的浸出率已超过98%。在安装了该反应器的几个选矿厂中,金的总回收率提高了。与EGC重选设备研制情况一样,早期制造的处理能力较小的反应器的成功应用促使对大型反应器需求的增加。一台CS2000型反应器于2001年12月进入加拿大纽蒙特的GoldenGiantd矿山,2002年12月另一台CS6000型反应器在安大略省Dome-KinrossGoldPorcupineJointVenture公司投入应用。Dome选矿厂有一个由5台KC-Cd36型的尼尔森选矿机平行配置的重选循环。该反应器投产后两个星期,金的总回收率达到99%。在澳大利亚,杰科公司在1996年成功研制了在线浸出反应器(ILR)后,又推广应用强化浸出工艺。必要时,将在线浸出器改成转鼓型式,与杰科在线压力跳汰机和在线旋转分选机配套。它是目前唯一能够连续处理重选精矿的强力浸出装置。连续在线浸出反应器在澳大利亚、马来西来、加纳、南非、坦桑尼亚、马里和阿根廷等国成功应用,其处理量介于50~10t/h之间。法尔肯选矿设备公司制造的处理量达到392t/

4 国 外 金 属 矿 选 矿 2003.11h的间断式选矿机的投产使用,反映出那些希望最大限度回收细粒单体金的大型铜金矿山对EGC重选设备的高度关注。在CB5200型重选机提供给MineraAlumbrera矿山以前,法尔肯公司就已将这种类型的机组用在澳大利亚的Newcrest公司的Ca-dia矿山再磨回路中和加拿大魁北克省Troilus矿山用于处理铜浮选粗选产品。C#斯普拉克对世界矿业设备杂志表示,/值得注意的是,在大多数铜金选矿厂中用重选机组处理铜精矿,可以回收15~20%的金,而与选矿厂的地理位置无关0。非常有趣的是,根据冶金学家的估计,为了使金回收率最高,应将重选机组放在水力旋流器沉砂位置上,而不是像过去那样处理浮选精矿。据C#斯普拉克报导,有两个新的黄金选矿厂(TechCominco公司的Pogo选矿厂和Newcrest公司的Telfer选矿厂)在扩建中,计划增加重选回路处理磨矿机排矿或水力旋流器给料。因为用高倍G力的分选机可以从旋流器给料中回收用常规重选法不能回收的细粒金,所以,这种想法可以实现。由用EGC重选设备处理旋流器沉砂改为处理旋流器给矿的选矿厂或一开始就用EGC重选设备处理旋流器给矿的选矿厂指标表明,可以得到更多的金,这种改进可能是因为旋流器给矿的矿浆浓度较低或含泥量较高引起的。此外,此时的旋流器给矿泵压头可降低,因此可降低泵的投资费用和操作费用。Alumbrera选矿厂原矿铜品位为0153%,金品位为0165g/t。磨矿机处理量为4000t/h,磨矿细度-40Lm或80%5~20Lm。2002年初开始用一台处理量为32t/h的SB750型选矿机,处理室内选金摇床尾矿,该工艺已在Cadia选矿厂使用。根据MEIOnline(国际矿物工程在线)报导,SB5200型选矿机已安装在第三段磨矿生产线上,用于处理平底旋流器的沉砂,其中含有90%左右解离金。负责该项目的高级工程师R#巴拉诺表示,12%~15%金回收率就很满意了。如果在试验中,新的法尔肯重选设备能够达到上述指标,MAA公司将购买10台这种设备。1 新的黄金梦在线浸出反应器的成功和按比例放大也促使冶金工作者反思。正如L#格雷小姐指出的,/我们不相信,将炭浆法、炭浸法或全泥氰化法作为金选矿厂设计的标准方案0。重选或(和)浮选预选与精矿强化浸出工艺结合可以获得很高的总回收率。对于某些复杂的难浸矿石,精矿强化浸出的回收率比炭浆法高。格雷还说,寻找比炭浆法基建投资低,金的回收率相近或更高,而经济回报率高的方案的客户越来越多。但是,在线工艺不是对每一个矿山都适用,所以,杰科公司应该与客户一起研究矿石的性质。/我们发现,能够从具有以下性质的矿山获得好处:

服务年限短的矿山、地理位置偏僻的矿山、金矿物解离粒度大于50Lm的矿山、环保要求严格的矿山和金浸出动力学复杂的矿山。0澳大利亚Bendigo矿业公司是一个不用炭浆法流程的公司。该公司的研究工作表明,用简单的重选法处理高品位矿石可以获得90%金回收率。针对占矿石重量1%~2%的硫化矿物的浮选法和重选法可使金的总回收率提高到90%以上。研究还发现,在磨矿粒度小于015mm时,重选或浮选回收率与磨矿粒度无关。因此考虑1mm入选的可能性。因为试验工作表明,此时回收率降低很少。预计用强化浸出法处理精矿将会获得与实验室一样高的回收率,因此决定在该厂建设一个强化浸出回路。显然,磨矿粒度变粗、电耗减少和化学药剂用量减少将产生经济效益和环保效益。根据格雷的介绍,在金选矿流程中增加在线浸出反应器的实例是在俄罗斯Yakutia的Nezhdanin-skoye项目采用的流程。过去的冶金试验结果表明,重选-浮选流程可回收90%以上的金,一部分产品直接送去炼金,其余部分仍以精矿产出。但是,最终金回收率低于90%。硫化矿精矿和浮选精矿细磨后采用树脂浸出工艺处理时,金的回收率分别低于90%和70%。澳大利亚的杰科公司与Ammtec公司证明,典型的炭浆法的浸出条件不适于处理这种矿石。进一步研究发现,矿石中部分矿物的劫金作用影响了金浸出率的提高,因此排除了树脂浸出法和炭浸法的可能性。但是,强化浸出条件会显著地改变金的浸出动力学。澳大利亚珀斯市的Ammtec公司的最近工作表明,用连续强化重选机组粗选,重选精矿粗磨以尽可能减少炭质的解离,一旦金解离出来就用杰科公司的强化浸出反应器浸出,因此可以提高金的回收率。石英脉金矿选矿精矿品位与回收率关系表明,90%以上的金可以富集到产率低于16%的精矿中。

52003.11 国 外 金 属 矿 选 矿 尽管矿石中含有一些劫金矿物,但强化浸出时金的浸出率仍高于90%。这些发现为以少的基建投资、低的生产费用和小的尾矿坝环境风险建设一座金回收率较高的选矿厂创造条件。根据5WordMiningEquipment6杂志2002年12月报导,Celtic资源公司最近出资120万澳元购买杰科公司的重选设备和强化浸出设备。格雷认为,环保、政治、投资者因素以及项目的规模和地理位置都要求将来有一个能替代传统全泥氰化、炭浆法、炭浸法的新方法出现。包括有金精矿生产、精矿强力氰化浸出和尾矿去毒化的工艺流程代表了金矿选矿概念的显著变化。2 美好的未来与法尔肯公司一样,尼尔森公司一直扩大间断式选矿设备的应用。该公司矿业工程经理S#沃勒尔表示,按比例放大不是拓宽EGC重选设备应用的唯一方法。/我们将为我们公司的间断式尼尔森选矿机完善付出更多的心血0。研究重点放在已获专利权的富集圆锥技术方面,特别是分选床的流态化断面、矿浆的加速和产量的提高等方面。沃勒尔补充道,正处于发展期的研发部的另一个研究领域是将加速G力或减速的G力(G为重力加速度)应用到非常规的领域中。在某些情况下,增加G力或减小G力可以取得好的选矿结果,因此,可将加速度为40~200个G的可改变G力的组件安装在间断式尼尔森选矿机(VG)上。50多个实验室试验和现场试验结果表明,在加速度高于120个G或低于50个G的条件下操作,效果提高不明显。但是,俄罗斯北部诺里尔斯克镍公司铂尾矿扫选是一个例外,在该作业中,最佳的加速度为160个G。但是,值得指出的是,该作业的给矿粒度为100%-50Lm,其中铂颗粒粒度为-20Lm。同样地,尼尔森公司继续研究连续可变排矿选矿机(CVD)在硫化金矿石、贱金属矿石、工业矿物、选煤和贵金属回收中的新用途。南非一个选矿厂安装CVD型选矿机处理淋滤型铬铁矿,以获得粗精矿,然后精矿用螺旋选矿机精选。与其它重选设备相比,CVD型选矿机不仅精矿产率小,铬回收率高,而且还可以处理黏土和矿泥含量高的矿石。据沃勒尔介绍,在CVD型选矿机获得的铬精矿产率为45%时,铬回收率达到90%以上,另外,CVD型选矿机的处理能力比螺旋选矿机高。还有一台CVD型尼尔森选矿机在加拿大北部地区应用两年,脱除滑石浮选精矿中的铁。滑石浮选精矿给到CVD型尼尔森选矿机中,得到一个高比重产品和一个低比重产品。此时,从滑石精矿中分离出高比重铁矿物,作为铁污染物抛弃。而干净的滑石是低比重产品,进入尼尔森选矿机溢流槽中。在选煤中,重选可以增加精煤产量,并且不受煤的表面性质影响。某一个实验室用CVD型选矿机对冶金级煤进行试验,获得的精煤灰分不仅达标,而且产率很高。对于1mm以下的细粒煤,精煤灰分从20%降至1216%。由于其台时处理量达到100t,而且结构紧凑,所以促使人们选择应用CVD型尼尔森选矿机。