CN105214831A - 一种基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，属于冶金技术领域。按以下步骤进行：①原金矿石经过开路粗碎，粗碎产品全部给入到中碎***后，经振动筛分级，筛上粗物料返回到中碎设备继续破碎，合适的筛下物料进入到高压辊磨机内；②经高压辊磨机开路细碎，产品经湿式振动筛和分级设备的联合作用后，较细的溢流产品给入到全泥氰化浸出***，沉砂和粗粒物料与适量调碱石灰混合后，一起送入堆场筑堆，实现金矿石物料的分级浸出工艺；③浸出完成后得到含金贵液和尾渣。本发明提出采用高压辊开路细碎，其产品粒度较细、表面微裂纹丰富，可明显提高金浸出率，降低浸出剂的消耗，缩短堆浸周期。在堆浸的同时，细粒级分级产品也得到了回收。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺。
背景技术
我国有色金属矿产资源贫矿多、富矿少，小型复杂共生矿多，这些特点在黄金矿山也尤为突出。我国金矿资源分布较广，包括胶东、小秦岭、燕辽、陕甘宁等三十多个集区，但金矿的规模普遍较小。目前已探明的金矿床有7000多处，大部分的储量均小于100t的，其中大型金矿的金品位极低。同时，随着金矿石品位逐渐下降，难选微细嵌布金矿石增多，解离难度变大，要求细磨或超细磨，破磨成本逐年增加，制约着金矿企业的发展。我国矿山企业“高效益、经济型”建设目标的陆续提出，国家环保机构又给各企业的节能减排，提出了更严的要求，这就促使国内许多新、老矿山企业开始着手引进国外先进的生产设备。通过对新技术和新设备的吸收与应用，来解决目前在经济、环保等方面所面临的突出问题。
堆浸法是从低品位金矿石中回收金的较为成熟的工艺，具有成本低、操作简单和适应性好等优点。大大提高了金矿资源的综合利用率，拓宽了矿产资源的可利用范围，明显简化了常规工艺矿石准备过程，省去了高耗能的磨矿作业。
高压辊磨机是一种新型高效的破碎设备，具有单位破碎能耗低、处理能力大、占地面积和钢耗少等特点，在矿物加工行业得到了广泛的应用。高压辊磨机不仅能减小颗粒尺寸，还同时在颗粒表面产生大量的微裂纹，增加了颗粒的解离。将高压辊磨机破碎产品的特点与金矿石堆浸的优势结合起来，可以成为实现低品位金矿石处理中进一步“降本增效”的新思路。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺。将高压辊磨机破碎产品的特点与金矿石堆浸的优势结合起来，降低金矿选厂能耗，进一步提高了金矿石堆浸浸出率，减少浸出剂用量，缩短浸出周期，从而实现黄金矿山“多碎少磨，降耗增效”的目标。
一种基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，包括以下步骤：
（1）原金矿石经粗碎破碎机开路粗碎到合适粒级后，将粗碎产品全部给入到中碎破碎机，中碎物料经过振动筛的作用进行分级，筛上粗物料返回到中碎破碎机继续破碎，控制物料粒度均小于高压辊磨机的最大入料粒度；
（2）经过粗、中碎的金矿物料给入到高压辊磨机内进行开路细碎，细碎产品经湿式振动筛和分级设备的联合作用后，较细的溢流产品给入到全泥氰化浸出***；筛上粗粒物料和水力旋流器沉砂与适量调碱石灰混合后，一起送入到堆场进行筑堆，实现金矿石物料的分级浸出；
（3）堆浸收集的贵液采用活性炭进行静态吸附，分离出载金炭产品后，活性炭再生循环使用，目的产物进入黄金冶炼***；贫液返回到堆场进行循环喷淋。
所述步骤（1）中，原金矿石进入粗碎破碎机的粒度上限为150~250mm，粗碎破碎机为旋回破碎机、颚式破碎机或反击式破碎机中的一种。
所述步骤（1）中，中碎破碎机最大入料粒度范围为80~150mm，中碎破碎机与筛孔尺寸为40~80mm的振动筛组成闭路破碎流程。
所述步骤（2）中，高压辊磨机的入料粒度上限为40~80mm，辊面压力为3.5~13.5MPa；破碎产品主要集中在中间粒级，破碎产品中进入到全泥氰化浸出***的金矿石的质量分数占8%~25%。
所述步骤（2）中，湿式振动筛的筛孔尺寸控制在4.0~6.0mm，筛下产品配合分级设备进行分级，较细的溢流产品中-0.074mm粒级含量控制在75~90%，给入到全泥氰化浸出***。
所述步骤（2）中，分级设备为螺旋分级机或水力旋流器，分级溢流产品的最大粒度控制在0.10~0.15mm。
所述步骤（2）中，筛上物料和水力旋流器沉砂合并得粗粒物料，与调碱石灰混合后，再一同给入到堆场进行筑堆；矿堆采用分层筑堆形式，控制矿堆高度3~5m，氰化液喷淋强度为6~10L/m2·h，pH值保持在10~11。
所述步骤（2）中，能添加重选设备选出高压辊磨机细碎后的筛下产品中的颗粒金。
所述步骤（2）中，湿式振动筛能替换成双层筛，筛上物料不合并，分别添加适量石灰送入堆场，以形成不同粒度范围的矿堆。
本发明的有益效果在于：
本发明的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，与常规破碎机（颚式破碎机或圆锥破碎机等）破碎后的堆浸工艺相比，筑堆物料平均粒度相对较细、粒度分布均匀性好，堆浸物料颗粒表面微裂纹分布较广，利于浸出剂（本发明仍采用***溶液）沿着裂纹向颗粒内部渗透，明显加快反应速率、减少杂质金属离子的溶解。在采用堆浸法处理低品位金矿石时，高压辊磨机的采用可以起到缩短堆浸周期、减少浸出剂消耗、提高金浸出率的作用，解决了以往堆浸时间长、浸出效果差的问题，能较经济的将极低品位的金矿石加以回收，避免了资源的浪费。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为实施例1、2、3的试验流程图；
图3为实施例4、5、6的试验流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施实例对本发明作进一步说明。
实施例1
某极低品位氧化型金矿石，矿石中金含量为0.34g/t，金属矿物以褐铁矿、黄铁矿为主；脉石矿物绝大多数为石英，同时矿石含泥量高。矿样采用PEX-150×250、XPC-60×100两种型号的颚式破碎机及20mm圆孔筛组成的闭路破碎流程进行粗碎和中碎，确保矿石粒度均小于20mm，再采用PEF-60×100型颚式破碎机进行全开路细碎（控制颚式破碎机的排矿口宽度为4~7mm）。颚式破碎机粉碎后的产品经筛分分级，其中+0.15mm粒级物料（占90.01%）作为柱浸试验样，试样给入到直径Ф=160mm的小型浸出柱内，矿堆高度H=650mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，闭路(贫液作为浸出剂回用)浸出20天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-0.15mm粒级物料（占9.99%）作为全泥氰化试验样，取200g试样给入到体积为3L的搅拌槽内，加入自来水使矿浆浓度为40%，加入生石灰1.5kg/t调整pH值为11，***溶液浓度为1.5g/L，电动调速搅拌器的转速设定为500r/min，搅拌浸出时间为24h。可得两种浸出贵液和浸出渣，分别测定浸出前后的各试样金含量。
经常规颚式破碎机粉碎后，+0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为71.15%，浸出剂耗量为1.26kg/t；-0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为86.42%，浸出剂耗量为1.83kg/t，原矿的综合浸出率为72.68%，浸出剂消耗为1.32kg/t。
实施例2
某极低品位氧化型金矿石，矿石中金含量为0.34g/t，金属矿物以褐铁矿、黄铁矿为主；脉石矿物绝大多数为石英，同时矿石含泥量高。矿样采用PEX-150×250、XPC-60×100两种型号的颚式破碎机及20mm圆孔筛组成的闭路破碎流程进行粗碎和中碎，确保矿石粒度均小于20mm，再采用CLM-25-10型高压辊磨机进行全开路细碎。高压辊磨机两辊直径250mm，两辊宽100mm，辊面压力控制在3.5N/mm2，两辊间距4~7mm，辊子转速0.4m/s。高压辊粉碎后的产品经筛分分级，其中+0.15mm粒级物料（占80.66%）作为柱浸试验样，试样给入到直径Ф=160mm的小型浸出柱内，矿堆高度H=650mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，闭路(贫液作为浸出剂回用)浸出20天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-0.15mm粒级物料（占19.34%）作为全泥氰化试验样，取200g试样给入到体积为3L的搅拌槽内，加入自来水使矿浆浓度为40%，加入生石灰1.5kg/t调整pH值为11，***溶液浓度为1.5g/L，电动调速搅拌器的转速设定为500r/min，搅拌浸出时间为24h。可得两种浸出贵液和浸出渣，分别测定浸出前后的各试样金含量。
经辊面压力为3.5N/mm2的高压辊磨机粉碎后，+0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为71.43%，浸出剂耗量为1.11kg/t；-0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为89.71%，浸出剂耗量为1.65kg/t，原矿的综合浸出率为74.97%，浸出剂消耗为1.21kg/t。
实施例3
某极低品位氧化型金矿石，矿石中金含量为0.34g/t，金属矿物以褐铁矿、黄铁矿为主；脉石矿物绝大多数为石英，同时矿石含泥量高。矿样采用PEX-150×250、XPC-60×100两种型号的颚式破碎机及20mm圆孔筛组成的闭路破碎流程进行粗碎和中碎，确保矿石粒度均小于20mm，再采用CLM-25-10型高压辊磨机进行全开路细碎。高压辊磨机两辊直径250mm，两辊宽100mm，辊面压力控制在5.5N/mm2，两辊间距4~7mm，辊子转速0.4m/s。高压辊粉碎后的产品经筛分分级，其中+0.15mm粒级物料（占78.13%）作为柱浸试验样，试样给入到直径Ф=160mm的小型浸出柱内，矿堆高度H=650mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，闭路(贫液作为浸出剂回用)浸出20天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-0.15mm粒级物料（占21.87%）作为全泥氰化试验样，取200g试样给入到体积为3L的搅拌槽内，加入自来水使矿浆浓度为40%，加入生石灰1.5kg/t调整pH值为11，***溶液浓度为1.5g/L，电动调速搅拌器的转速设定为500r/min，搅拌浸出时间为24h。可得两种浸出贵液和浸出渣，分别测定浸出前后的各试样金含量。
经辊面压力为5.5N/mm2的高压辊磨机粉碎后，+0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为72.22%，浸出剂耗量为1.07kg/t；-0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为93.44%，浸出剂耗量为1.63kg/t，原矿的综合浸出率为76.86%，浸出剂消耗为1.23kg/t。
由上述实施例1、2、3的对比可知，与常规颚式破碎方式相比，经辊面压力为3.5N/mm2和5.5N/mm2的高压辊粉碎后，该金矿石试样金浸出率提高约2.29~4.18个百分点，***耗量减少约6.82%~8.33%，其中+0.15mm粗粒物料柱浸金浸出率提高约0.28~1.07个百分点，***耗量减少约11.90%~15.08%。
实施例4
某极低品位氧化型金矿石，矿石中金含量为0.34g/t，金属矿物以褐铁矿、黄铁矿为主；脉石矿物绝大多数为石英，同时矿石含泥量高。矿样采用PEX-150×250、XPC-60×100两种型号的颚式破碎机及20mm圆孔筛组成的闭路破碎流程进行粗碎和中碎，确保矿石粒度均小于20mm，再采用PEF-60×100型颚式破碎机进行全开路细碎（控制颚式破碎机的排矿口宽度为4~7mm）。颚式破碎机粉碎后的产品经筛分分级，其中+6.7mm粒级物料（占21.53%）作为小型柱浸试验样，试样给入到直径Ф=160mm的小型浸出柱内，矿堆高度H=650mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，闭路(贫液作为浸出剂回用)浸出20天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-6.7+0.15mm粒级物料（占68.48%）作为微型柱浸试验样，试样给入到直径Ф=50mm的微型浸出柱内，矿堆高度H=240mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，开路(贫液不回用)浸出10天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-0.15mm粒级物料（占9.99%）作为全泥氰化试验样，取200g试样给入到体积为3L的搅拌槽内，加入自来水使矿浆浓度为40%，加入生石灰1.5kg/t调整pH值为11，***溶液浓度为1.5g/L，电动调速搅拌器的转速设定为500r/min，搅拌浸出时间为24h。可得三种浸出贵液和浸出渣，分别测定浸出前后的各试样金含量。
经常规颚式破碎机粉碎后，+6.70mm粒级物料金浸出率为80.65%，浸出剂耗量为0.83kg/t；-6.70+0.15mm粒级物料金浸出率为82.14%，浸出剂耗量为1.59kg/t；-0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为86.42%，浸出剂耗量为1.83kg/t，原矿的综合浸出率为82.25%，浸出剂消耗为1.45kg/t。
实施例5
某极低品位氧化型金矿石，矿石中金含量为0.34g/t，金属矿物以褐铁矿、黄铁矿为主；脉石矿物绝大多数为石英，同时矿石含泥量高。矿样采用PEX-150×250、XPC-60×100两种型号的颚式破碎机及20mm圆孔筛组成的闭路破碎流程进行粗碎和中碎，确保矿石粒度均小于20mm，再采用CLM-25-10型高压辊磨机进行全开路细碎。高压辊磨机两辊直径250mm，两辊宽100mm，辊面压力控制在3.5N/mm2，两辊间距4~7mm，辊子转速0.4m/s。高压辊粉碎后的产品经筛分分级，其中+6.7mm粒级物料（占15.99%）作为小型柱浸试验样，试样给入到直径Ф=160mm的小型浸出柱内，矿堆高度H=650mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，闭路(贫液作为浸出剂回用)浸出20天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-6.7+0.15mm粒级物料（占64.67%）作为微型柱浸试验样，试样给入到直径Ф=50mm的微型浸出柱内，矿堆高度H=240mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，开路(贫液不回用)浸出10天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-0.15mm粒级物料（占19.34%）作为全泥氰化试验样，取200g试样给入到体积为3L的搅拌槽内，加入自来水使矿浆浓度为40%，加入生石灰1.5kg/t调整pH值为11，***溶液浓度为1.5g/L，电动调速搅拌器的转速设定为500r/min，搅拌浸出时间为24h。可得三种浸出贵液和浸出渣，分别测定浸出前后的各试样金含量。
经辊面压力为3.5N/mm2的高压辊磨机粉碎后，+6.70mm粒级物料金浸出率为83.20%，浸出剂耗量为0.74kg/t；-6.70+0.15mm粒级物料金浸出率为84.62%，浸出剂耗量为1.53kg/t；-0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为89.69%，浸出剂耗量为1.65kg/t，原矿的综合浸出率为85.36%，浸出剂消耗为1.43kg/t。
实施例6
某极低品位氧化型金矿石，矿石中金含量为0.34g/t，金属矿物以褐铁矿、黄铁矿为主；脉石矿物绝大多数为石英，同时矿石含泥量高。矿样采用PEX-150×250、XPC-60×100两种型号的颚式破碎机及20mm圆孔筛组成的闭路破碎流程进行粗碎和中碎，确保矿石粒度均小于20mm，再采用CLM-25-10型高压辊磨机进行全开路细碎。高压辊磨机两辊直径250mm，两辊宽100mm，辊面压力控制在5.5N/mm2，两辊间距4~7mm，辊子转速0.4m/s。高压辊粉碎后的产品经筛分分级，其中+6.7mm粒级物料（占13.99%）作为小型柱浸试验样，试样给入到直径Ф=160mm的小型浸出柱内，矿堆高度H=650mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，闭路(贫液作为浸出剂回用)浸出20天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-6.7+0.15mm粒级物料（占64.14%）作为微型柱浸试验样，试样给入到直径Ф=50mm的微型浸出柱内，矿堆高度H=240mm，蠕动泵喷淋强度为10L/m2·h，***溶液浓度为0.8g/L，开路(贫液不回用)浸出10天，浸出完成后用清水洗涤矿堆48h；-0.15mm粒级物料（占21.87%）作为全泥氰化试验样，取200g试样给入到体积为3L的搅拌槽内，加入自来水使矿浆浓度为40%，加入生石灰1.5kg/t调整pH值为11，***溶液浓度为1.5g/L，电动调速搅拌器的转速设定为500r/min，搅拌浸出时间为24h。可得三种浸出贵液和浸出渣，分别测定浸出前后的各试样金含量。
经辊面压力为5.5N/mm2的高压辊磨机粉碎后，+6.70mm粒级物料金浸出率为84.17%，浸出剂耗量为0.71kg/t；-6.70+0.15mm粒级物料金浸出率为88.89%，浸出剂耗量为1.52kg/t；-0.15mm粒级物料柱浸金浸出率为93.41%，浸出剂耗量为1.63kg/t，原矿的综合浸出率为89.22%，浸出剂消耗为1.43kg/t。
由上述实施例4、5、6的对比可知，与常规颚式破碎方式相比，经辊面压力为3.5N/mm2和5.5N/mm2的高压辊粉碎后，该金矿石试样金浸出率提高约3.12~6.97个百分点，***耗量减少约1.38%，其中+6.7mm粗粒物料柱浸金浸出率提高约2.55~3.52个百分点，***耗量减少约10.84%~14.46%；-6.70+0.15mm粗粒物料柱浸金浸出率提高约2.48~6.75个百分点，***耗量减少约3.77%~4.40%。
综上可知，在极低品位金矿石浸出工艺中，经高压辊磨处理后产品金浸出率明显高于常规颚式破碎机产品，且能减少浸出剂的用量，起到降耗增效的作用，若将原堆场矿石进行分级筑堆，可进一步提高金的浸出率。采用高压辊磨开路破碎后的堆浸新工艺，利于进一步回收利用极低品位金矿石。
Claims (9)
1.一种基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）原金矿石经粗碎破碎机开路粗碎到合适粒级后，将粗碎产品全部给入到中碎破碎机，中碎物料经过振动筛的作用进行分级，筛上粗物料返回到中碎破碎机继续破碎，控制物料粒度均小于高压辊磨机的最大入料粒度；
（2）经过粗、中碎的金矿物料给入到高压辊磨机内进行开路细碎，细碎产品经湿式振动筛和分级设备的联合作用后，较细的溢流产品给入到全泥氰化浸出***；筛上粗粒物料和水力旋流器沉砂与适量调碱石灰混合后，一起送入到堆场进行筑堆，实现金矿石物料的分级浸出；
（3）堆浸收集的贵液采用活性炭进行静态吸附，分离出载金炭产品后，活性炭再生循环使用，目的产物进入黄金冶炼***；贫液返回到堆场进行循环喷淋。
2.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，原金矿石进入粗碎破碎机的粒度上限为150~250mm，粗碎破碎机为旋回破碎机、颚式破碎机或反击式破碎机中的一种。
3.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，中碎破碎机最大入料粒度范围为80~150mm，中碎破碎机与筛孔尺寸为40~80mm的振动筛组成闭路破碎流程。
4.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，高压辊磨机的入料粒度上限为40~80mm，辊面压力为3.5~13.5MPa；破碎产品中进入到全泥氰化浸出***的金矿石的质量分数占8%~25%。
5.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，湿式振动筛的筛孔尺寸控制在4.0~6.0mm，筛下产品配合分级设备进行分级，较细的溢流产品中-0.074mm粒级含量控制在75~90%，给入到全泥氰化浸出***。
6.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，分级设备为螺旋分级机或水力旋流器，分级溢流产品的最大粒度控制在0.10~0.15mm。
7.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，筛上物料和水力旋流器沉砂合并得粗粒物料，与调碱石灰混合后，再一同给入到堆场进行筑堆；矿堆采用分层筑堆形式，控制矿堆高度3~5m，氰化液喷淋强度为6~10L/m2·h，pH值保持在10~11。
8.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，能添加重选设备选出高压辊磨机细碎后的筛下产品中的颗粒金。
9.根据权利要求1所述的基于高压辊粉碎的低品位金矿石堆浸工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，湿式振动筛能替换成双层筛，筛上物料不合并，分别添加适量石灰送入堆场，以形成不同粒度范围的矿堆。
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