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2023年12月18日选矿知识

碳质金矿重选技术突破:抑制碳干扰的创新方法与实践成效

泽鑫技术团队
碳质金矿重选技术突破:抑制碳干扰的创新方法与实践成效

在金矿选矿领域,碳质金矿一直是难处理矿石的典型代表。碳质物的存在不仅干扰传统的氰化提金工艺,也显著影响重选法回收金的效率。碳质物通过物理包裹、表面吸附等方式与金颗粒形成复杂关联,降低了重选分离的效果。根据矿业实践数据,当矿石中碳质物含量超过2%时,重选回收率可能下降20-30%。针对这一行业难题,多种抑制碳质物干扰的创新方法已经在实践中显示出显著成效。

碳质物干扰机理分析

要有效降低碳质物的干扰,首先需要深入理解其影响机制。研究表明,碳质物主要通过以下途径干扰金矿重选:

1. 物理包裹效应

碳质物常以薄层或包体形式包裹金颗粒,改变了金颗粒的表观密度和表面性质,使其在重力场中的沉降行为偏离理论预期,导致在重选设备中无法按预期轨迹运动和富集。实验分析显示,被碳质物包裹的金颗粒密度可从19.3g/cm³降至8-12g/cm³,显著影响重选分离效果。

2. 表面吸附作用

部分活性碳质物具有强烈的吸附能力,能够吸附游离的细粒金,形成"碳-金"复合体,改变了金颗粒的比重和沉降特性。碳质物表面的含氧官能团与金的表面存在亲和力,在矿浆中容易形成结合体。

3. 浆体粘度影响

高含量的碳质物尤其是粘土质碳质物会增加矿浆粘度,妨碍矿物颗粒在重力场中的正常分层,干扰金颗粒的沉降和富集过程。在某些情况下,矿浆粘度增加10%可导致重选回收率下降5-8%。

预处理技术减轻碳质物干扰

1. 热预处理技术

焙烧预处理是去除碳质物干扰的有效方法。通过在650-750°C的温度下处理矿石,碳质物会被氧化分解,释放被包裹的金颗粒。泽鑫矿山在某高碳金矿处理中应用此技术,将碳含量从4.2%降至0.8%,同时重选回收率从42%提升至68%。为解决传统焙烧的能耗和环保问题,新型流化床焙烧技术已被开发,能降低能耗30%并更有效地控制有害气体排放。

2. 化学预处理方法

化学氧化预处理通过选择性氧化碳质物表面,有效降低其活性。研究表明,次氯酸钠、高锰酸钾等氧化剂能显著降低碳质物的吸附能力。泽鑫矿山实验室研究证实,采用3%过氧化氢溶液处理碳质金矿,可使碳质物吸附活性降低60%以上,重选回收率提高15-20%。改进型生物氧化法也显示出良好前景,其环保优势明显。

优化重选工艺流程降低干扰

1. 阶段磨矿阶段选别

针对碳质金矿中金与碳质物的嵌布特性,分阶段处理策略能有效减少碳质物干扰。首先进行粗磨(约70-75%通过-0.074mm)和粗选,回收易解离的金颗粒;然后对粗精矿进行细磨和精选,避免过度磨矿导致碳质物大量进入细粒级。泽鑫矿山在某碳质金矿处理中应用此流程,金精矿品位提高14.8%,同时降低了能耗。

2. 多工艺组合流程

重选与其他选别方法联合,可有效克服单一工艺的局限性。典型组合包括:

重选-浮选联合流程:先通过跳汰或离心重选回收粗粒金和部分中细粒金,再对重选尾矿进行浮选处理,回收细粒金并分离碳质物。某碳质金矿采用此流程,总回收率达到83.6%,比单一重选提高了22%。

重选-磁选-浸出联合工艺:对于含磁性矿物的碳质金矿,引入磁选工序能有效去除磁铁矿等共生矿物,简化后续重选处理对象,提高金的回收率并降低能耗。

设备参数精准调控减轻干扰

1. 摇床参数优化

摇床处理碳质金矿时,参数调整对分离效果至关重要。实践证明:

床面坡度:针对碳质金矿,将床面坡度从传统的6-7°降至4-5°,可延长矿浆在床面停留时间,使被碳质物轻度包裹的金颗粒有更多机会沉降富集。

冲程与频率:增大冲程(15-18mm)并降低频率(180-220次/分),可加强颗粒分层效果,减少碳质物对金颗粒运动的干扰。数据显示,这些参数优化可提高回收率8-12%。

2. 离心设备参数调控

使用离心重选设备处理碳质金矿时,G值选择和给矿浓度控制是关键:

G值调整:针对不同程度碳质物干扰的矿石,合理选择G值范围。一般碳质物含量较高时,适当降低G值(控制在60-80G)可减少碳质物卷入精矿的风险;而碳质物含量较低时,可适当提高G值(80-100G)以提高细粒金回收率。

给矿浓度:维持在15-20%的固体浓度范围,可平衡处理能力和分离效果,减少碳质物对离心场内颗粒运动的影响。

药剂调控技术抑制碳质物干扰

1. 有效抑制剂应用

特定药剂能有效抑制碳质物对重选的干扰。研究发现:

煤油类抑制剂:在重选前添加适量煤油(300-500g/t),能使煤油优先吸附在碳质物表面,形成疏水膜,减少其与金颗粒的相互作用,改善分选效果。

有机高分子抑制剂:如聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素等,能与碳质物表面形成保护层,降低其活性。试验表明,加入200-300g/t羧甲基纤维素,可使重选回收率提高10-15%。

2. 分散剂优化应用

碳质物在矿浆中容易形成团聚体,影响分选效果。适当添加分散剂能有效改善这一情况:

硅酸盐类分散剂:如水玻璃,添加量控制在500-800g/t,能有效分散碳质物团聚体,改善矿浆流变性,提高金粒在重力场中的沉降选择性。

磷酸盐分散剂:六偏磷酸钠等在250-400g/t用量下,对含黏土碳质物的矿石效果尤为明显,能降低矿浆粘度20-30%,显著改善重选效果。

结论与展望

针对碳质物对金矿重选的干扰,通过预处理技术、流程优化、设备参数调整和药剂应用的系统组合,可以有效降低其不利影响,显著提高碳质金矿的重选回收效果。未来研究方向将聚焦于更精准的碳质物表征技术、更环保的预处理方法、智能化参数调控系统以及新型高效抑制剂的开发,为碳质金矿的高效利用提供更强有力的技术支持。

对于矿业企业而言,针对具体矿石特性选择合适的抑制策略组合,并通过实验室和中试研究确定最佳工艺参数,是实现碳质金矿高效利用的关键路径。

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