Vol. 46 No. 32019年9月Nonferrous Metals DesignSep. 2019北衙多金属硫化矿金选厂改扩建方案研究郑海雷，龚明辉，劳忠友，文 娅（昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南 昆明650051）摘要：为了适应北衙金矿万硯山矿段深部开采矿石的性质变化，北衙公司原有4 000 t/d氧化 矿金选厂需改建为多金属硫化矿金选厂。因综合回收元素多、流程结构复杂、浸出粒度要求 细、环保要求高、现场地形条件复杂等特点，造成了现场诸多工程化难题。本文通过对该多金 属硫化矿的原矿性质、试验推荐流程的分析，结合原有选厂的工艺流程、现场配置情况以及环 保方面的相关要求，对试验推荐流程进行了优化，最终提出了技术可行、经济合理的设计流程
以及易于工程化的改造方案，供建设单位及类似选厂参考。关键词：多金属硫化矿；铜硫分离浮选；磁选；鼠化浸出；分段回水中图分类号：TD928 文献标识码：A 文章编号：1004-2660 （2019） 03-0007-07Study on Reconstruction and Expansion Scheme of Gold Concentrator
of Beiya Polymetallic Sulfide MineZheng Hailei, Gong Minghui, Lao Zhongyou, Wen ya(Kunming Engineering&Research Institute ofNonferrous Metallurgy Co., Ltd., Kunming 650051 , China)Abstract: In order to adapt to the changes in the ore property of deep mining in the Wandongshan level of Beiya
Gold Mine, the original 4 000 t/d oxidized ore gold concentrator of Beiya needs to be converted into a polymetallic sulfide gold concentrator. Due to the various elements of comprehensive recycling, complex process
structure, fine leaching size, high environmental protection requirements, and complex terrain conditions,
many engineering problems have been caused. Based on the analysis on the ROM properties of the polymetallic sulfide ore, the recommended process, the original process flow, the site configuration, the current configura
tion and the relevant environmental protection requirements, the recommended process was optimized, and finally a technically feasible and economically sound design process as well as an easy - to - engineering recon- struction solution were proposed to serve as reference for the construction unit and similar concentrators.Keywords: Polymetallic sulfide ore ； Separation of copper and sulfur by flotation ； Magnetic separation ； Cya
nide leaching ； Return water by stage低的投入将现有的4 000 t/d氧化矿金选厂改造为
o引言先进、节能、环保的现代化的5 500 t/d硫化矿金
北衙金矿万碉山矿段，是一个上部为氧化
选厂。矿，下部为原生矿的低品位大型金矿，同时伴生 有铁、银、铜等多种金属，资源储量丰富。随着
1改造前选厂生产现状矿体深部的开采，氧化矿日愈减少，原生矿不断 北衙金矿二选厂由北京矿冶研究总院设计, 增加。为了与采矿开采进度相匹配，需充分利用
设计规模4 000 t/d,处理氧化矿，选厂实际生产 原有厂房、生产及辅助设备设施的基础上，以最
能力达5 700 t/d,采用的主工艺流程为：“原矿
收稿日期：2019-06-05作者简介：郑海雷（1985—）,男，四川雅安人，工程师。主要研究方向：矿产资源综合利用。8有色金属设计第46卷细磨至-200目占95 % （半自磨+球磨）一全泥 矿经浓缩后由泵扬至尾矿压滤车间，再由胶带转 氤化浸出、提金一弱磁选一强磁选”工艺流程,
运到大沙地尾矿库干堆，溢流水返回高位水池。
产出合质金、磁铁精矿、褐铁精矿三种产品，尾 选厂现生产工艺及主要设备详见图lo* * *图1二选厂现生产工艺及主要设备Fig. 1 Current production process and main equipment of No. 2 concentrator主要为螺状硫银矿、硫铢铅银矿和硫铸铜银矿,
2原矿工艺矿物学性质及选矿试验简介另有少量确银矿、脆银矿和含银黝铜矿。铁矿物 2.1矿物组成主要以磁铁矿和菱铁矿形式存在，同时含有少量
万碉山深部矿属于较复杂的铜金铁多金属硫 褐铁矿。脉石矿物主要为石英，其次为云母、长
化矿矿床，其中，铜主要以硫化铜形式存在，经
石、石榴石、绿泥石、高岭土等。显微镜和MLA矿物自动检测系统查定，铜矿物以 2.2矿石化学成分黄铜矿为主，其它铜矿物种类多，但含量低，包
原矿综合样化学多元素分析结果详见表1,
括硫碑铜矿、黝铜矿、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿 铜物相分析详见表2,铁物相分析详见表3。等。金矿物主要为含银自然金和银金矿，银矿物
表1原矿综合样化学多元素分析结果Tab. 1 Chemical analysis of ROM composite元素Au *Ag *CuTFePbZn S AsW03SiO2 MgOCaOA12O3含量/%1.5821.070.4131.030. 170. 19 10. 96 0. 110. 03526.37
1.602. 943. 90注：*单位为g/t。原矿综合样化学多元素分析结果表明，该矿 床。根据铜矿床共伴生组分回收标准, 主要有价元素为铜、金、铁，其含量分别为 （21.07 g/t）、铁（31.03 %）、硫（10. 96 %）
0.41 %、1.58 g/t、31.03 %,为铜金铁共生矿 均已达到综合利用要求，而铅（0.17 %）、锌郑海雷，龚明辉，劳忠友，等：北衙多金属硫化矿金选厂改扩建方案研究（0. 19 %）未达到回收标准。9从表2可见，铜主要以硫化铜形式存在，占
表2原矿铜物相分析Tab. 2 ROM copper phase analysis有率为93. 89 %，但次生硫化铜占有率较高，为
原生 硫化铜0. 33381.23相别总铜0.41氧化铜0. 0235.54水溶铜0. 020. 57次生 硫化铜0. 05212. 66 %o从表3可见，铁矿物主要以磁铁矿
（3& 12 %）和菱（褐）铁矿（23.51 %）为主,
含量/%占有率/%其占有率为61.63 %。10012. 662.3实验室推荐流程实验室推荐流程采用“原矿磨至-200目占
81 %—铜优先浮选一硫浮选一弱磁选磁铁矿一强
表3原矿铁物相分析Tab. 3 ROM iron phase analysis磁选褐铁矿，硫精矿、磁铁精矿再磨一氧化浸
相别总铁31.03100菱（褐）
磁铁矿硫化铁铁矿11.829出，强磁产品再磨一浮选”，最终铜的回收率为
脉石2. 8739. 2686. 54 % ,硫的回收率为90.27 %、金的回收率
含量/%占有率/%7. 29523.519. 03329. 11为87.31 %，银的回收率为91. 17 % （浮选部 分），试验推荐流程及指标详见图2。38. 12个选厂的设计要求无废水外排，各工段产生的溢
3改造方案研究流水需返回生产流程。3.1改造难点分析1） 试验推荐流程复杂，具有流程长、产品
3.2改造工艺流程及设计指标根据原矿工艺矿物学性质研究可见，原矿中 金、铜、铁为最主要的有价元素，其次为银和
多的特点。选厂改造建设时，易对原有生产系统
产生影响，受现有场地的限制，改造难度大。2） 根据国家及地方环保上的相关要求，整
硫，选矿流程以金、铜、铁的回收为主，同时兼 顾银和硫的回收，因此，技改原则流程确定为
10有色金属设计第46卷“原矿磨矿-200目占81%—铜浮选一硫浮选一 选产生的回水以及氧化浸出产生的含氧回水，设
磁选铁”、“硫精矿、磁铁精矿再磨浸金”，实验
计拟采用分段回水方式返回相应流程。室推荐流程详见图2。因环保相关要求，禁止工业废水外排，以及 该次改造工艺流程依据为实验报告原矿性质 工艺上节约药剂消耗等方面的考量，本次方案设
及推荐流程，与此同时，设计从工程可实施性、
计增设分段回水相关工艺，使浮选回水返回磨 管理方便的角度，结合现场实践对实验室推荐流 矿、浮选以及磁选工段，含氧回水集中返回氧化 程进行了数项优化：工艺，使浮选水、含氧水在相应工艺中自循环，
1） 取消试验推荐流程中强磁及强磁产品的
可有效降低浮选药剂以及氤化剂的用量。该系统
再磨、浮选，简化流程便于生产管理。的设置，可有效避免含氧水进入浮选工艺，抑制
因试验推荐流程中，强磁产品、浮选精矿均
硫化矿选别效果，降低浮选指标，同时避免氤化 未达到相应的精矿品质要求，且金品位较低，并
水污染到浮选尾矿，可降低核桃簣尾矿库的防渗
未产出合格精矿。此部分工艺只是研究单位为矿 等级，实现生产废水的零排放，有效保护当地的 山今后资源综合利用水平的提高提供的一条思 环境。路，指明一个方向。因此本次设计方案取消弱磁
综上，该次技改原则流程确定为“原矿磨矿
尾矿的强磁选、强磁产品的再磨、浮选等工艺， -200目占81%—铜浮选一硫浮选一弱磁选铁”，
使其流程结构更为简单可靠、科学合理，在生产
“（硫精矿、磁铁精矿）分段回水一再磨、氤化浸
中更容易控制，便于生产管理。同时，在现场用 岀提金”，设计的工艺流程及设备配置详见图3, 地较为紧张的前提下，取消此部分工艺可有效降
设计的选矿指标详见表4浮选设计指标表、表5
低选厂的投资及生产经营费用，也便于选厂总平 氧化设计指标表（金部分）、表6氧化设计指标 面的合理布置。表（银部分）。2） 该项目的回水可分为两大类：浮选、磁
表4浮选设计指标表Tab. 4 Design flotation indicator回收率/%产品名称矿量产率品位/%t/d/%Au (g/t) Ag (g/t)CuSFeAuAgCusFe铜精矿140. 252. 5535.40616. 4520.0025.7630. 1651.0061.5085.006. 802.60硫精矿（浸前）1 050. 7919. 112. 132&090. 1345.0044. 1323.0021.004.0089.002& 50磁铁精矿（浸前）921.9116. 761.489.910. 050. 1260.0014.006. 501.500.2034.00尾矿3 387. 0561.580. 344. 570.090. 6316. 7612.0011.009. 504.0034. 90原矿5 500.00100.001.7725. 560.609. 6629. 58100.00100.00100. 00100.00100.00注：上表原矿指标由采矿排产表排出，与实验室原矿指标略有差异。表5観化提金设计指标表1 (金部分)Tab. 5 Design indicators for gold extraction by cyanidation 1 ( Au)产品名称矿量产率浸前品位 浸前回收率浸出率吸附率解吸率电解率冶炼率总回收率t/d/%/%/%/%/%/%/%/%铜精矿140. 252. 55———————51.00硫精矿——2. 1323.0062.0099.009&0099.0099. 5013. 63
76. 05磁铁精矿——1.4814.0085.0099.009&0099.0099. 9011.42郑海雷，龚明辉，劳忠友，等：北衙多金属硫化矿金选厂改扩建方案研究11表6氧化提金设计指标表2 (银部分)Tab. 6Design indicators for gold extraction by cyanidation 2 ( Ag)产品名称矿量产率浸前品位浸前回收率浸出率吸附率解吸率电解率冶炼率总回收率t/d/%/%/%/%/%/%/%/%铜精矿140. 252. 5561.50硫精矿——2& 0921.0050.0099.009&0099.0099. 5010. 03 74. 57磁铁精矿——
—9.914. 2075.0099.009&0099. 5099. 903.04Ht/o *£_0mar*70(kHnJ-XCF/lOf axjCMM==?^：J-XCFA*i-5O7-41O5X1I OnKMMitl*
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-0.074mmiSIX2-na50-CTX10*i.半.««, MftHHiattu. MMmm.二Mtw 3. 3.1改扩建设计方案原则采用一粗三精两扫铜浮选+ —粗两精两扫硫浮 遵守国家及当地环保方面的相关法律、法规 选，设计拟选用XCF/KYFII型自吸浆充气机搅拌 以及行业规范的前提下，实现本项目科学、合理 式浮选机，该型浮选机不需要阶梯配置，可自吸 的改扩建，整合现有生产条件，尽量利用原有设 矿浆，中矿返回不需设置泡沫泵、同时又具有一 备、厂房及公辅设施，实现该多金属硫化矿资源 般充气机械搅拌式浮选机的优点。该型浮选机适 的综合回收利用，有效降低项目投资，提高企业 用于此类有一定粘稠度、密度大的硫化矿浮选， 的市场竞争力。以保证浮选过程中泡沫分散效果，减少药剂的用 3. 3.2改扩建设计方案量。浮选车间、药剂贮藏及制备间均为新建，浮 1）碎磨工段：改造前二选厂实际生产能力 选加药机采用脉动式自动加药机，可将药液从低 达5 700 t/d,改造后选厂规模为5 500 t/d,最终 位投加到高位，无需自流高差，计量准确度 磨矿细度由-0.074 mm占90 %降低为 较高。-0.074 mm占81 %,根据实验研究单位的落重 3） 磁选工段：磁选采用一粗一精弱磁回收 试验及磨矿系统产能预测以及设计单位碎磨生产 磁铁矿，处理量为79 t/h •台，选厂改造后的实 能力核算，其碎磨系统生产能力可达6 000 t/d, 际处理量60 t/h •台，浮选尾矿可自流至磁选， 原有的SAB流程（C110顎式破碎机+ ¢5. 5x6. 6 管道经简单改造后即可满足选厂的生产需要。半自磨机+ 3.3x7. 0溢流型球磨机）能够满足 4） 分段回水工段：分段回水系统采用“浓 改造后选厂的生产能力需要，因此本次改扩建碎 缩+过滤+造浆”工艺，使浮选回水返回磨矿、 磨工段利用选厂原有厂房、设备和辅助设施。浮选以及磁选工段，含氤回水集中返回氤化工 12有色金属设计第46卷艺，该系统的设置，主要是为了避免含氧水进入 的金泥，金泥经酸洗除杂，再过滤、干燥，配上 一定的熔剂（硼砂+硝酸钾）后，进人中频炉进 浮选工艺，抑制硫化矿选别效果，降低浮选指 标，使含氧水在氧化工艺中自循环，降低氤化剂 行熔炼，熔炼温度为1 250T左右，时间约2~ 2.5 V炉，最终得到合质金。载金炭经过解吸电 的用量。同时，确保尾矿为浮选尾矿不含氤，从 而在整个生产过程中从源头杜绝氧化废弃物的排 放，实现源头预防、过程阻断、清洁生产。该系 积后即为贫炭，贫炭返回浸出流程或经过炭再生 后再返回浸出流程。解吸电积仍利用二选厂原有的10 t/d的解吸 统的建成后，不需要再新建氧化水净化系统，可 为企业节省大量生产、经营费用。电积系统，炭再生仍利用二选厂原有的100 kg/h 的炭再生系统。7） 精矿脱水工段：精矿脱水均采用“浓缩 该系统可设置于再磨前或再磨后，考虑到再 磨后精矿粒度较细，不利于精矿脱水，因此本次 设计含氧水回水设置于再磨前。设计采用“浓缩 +过滤+造浆”工艺，即精矿矿浆由浓缩机/浓 +过（压）滤”两段脱水流程，过（压）滤后 的精矿进入精矿库贮存，再装车外运，滤液分段 缩磁选机进行浓缩脱水以及陶瓷过滤机脱水，尽 可能地降低矿浆中的浮选水（返回浮选高位水 返回各生产流程，无废水外排。整个流程只需在 原精矿过滤车间新增1台20 n?陶瓷过滤机（铜 池），滤饼含水可降到15%后再加含氧水造浆进 入到精矿再磨。溢流水分别进入氤化回水池、浮 选水回水池，再进入到相应工段。5） 磁铁精矿、硫精矿再磨：实验室推荐流 精矿过滤），1台＜p30.0 m浓缩机（硫精矿浓缩） 即可满足设计需求，其余设备设施均利旧。8） 浮选尾矿浓缩：利旧原有的NXZ -60 m 尾矿浓密机，浓缩后底流浓度约为45 %,再由泵 扬至核桃簣尾矿库堆存。程对浸岀粒度要求细，磁铁精矿再磨细度为 -0.043 mm占9& 9 %、硫精矿再磨细度为 以上设计方案及设备选型详见图3设计工艺 -0.043mm占93. 5 % ,此类细磨、超细磨的工 流程及设备配置。业应用中，有代表性的搅拌磨主要为配有螺旋形 搅拌器的塔磨机、配有棒形搅拌器的Detritor磨机 和配有盘型搅拌器的Isa磨机，其中，塔磨机和 Detritor磨机是立式搅拌磨机，Isa磨机是卧式搅 4试生产结果该选厂已于2018年6月正式投产，投产以后 通过现场顽石系统顽石窗的优化、旋流器沉砂口 径优化、石灰乳精准添加等各项调试与技改，分 段回水等各生产系统运行良好。试生产结果表 拌磨机。与其它设备相较，塔式磨机具有设备重量 小，能耗、钢球消耗低，设备检修维护简单，产 品粒度细、过粉碎现象少等特点，对于本项目略 显狭窄的场地条件来说更加适宜，本项目再磨车 明，生产指标基本达到或接近各项设计指标，同 时也进一步证明了本项目方案设计的前瞻性与适 应性，本项目设计、生产各项指标对比详见表7。间为新建，单独布置。6） 磁铁精矿、硫精矿的浸出、提金工段: 表7设计、生产指标对比表Tab. 7 Comparison of design indicators andproduction indicators磁铁精矿、硫精矿的浸出、提金工段包括浸出、 解吸、电积、熔炼、炭再生等生产工艺，均可利 对比处理量指标 AuAgCuSFe用现有设施。选厂浸出车间原有浸出系统为2个 浸出系列共22个浸岀槽，可利用其中12个浸出 槽，作为磁铁精矿、硫精矿的氧化浸出，待其它 原矿品位1 • 7725.560. 60设计9. 6629. 58相关改造工程施工完成后，只需减少原有浸出槽 5 500 尾矿品位0. 434. 570.090. 6316. 76t/d回收率76. 0574. 5785.0089.0034.00台数调整相关矿浆管路即可满足生产要求。浸出 后浸渣分别进入磁铁精矿、硫精矿的脱水流程。生产原矿品位1.9118. 700.316.5129. 18磁铁精矿、硫精矿氧化浸出生产的载金炭采 用水力输送到解吸电积车间进行解吸电积，载金 炭上吸附的金经过高温高压无氤解吸电积后得到 5 551.5 尾矿品位0. 264. 420.040. 8218. 85t/d回收率75. 7071.3784. 2581.9337. 47郑海雷，龚明辉，劳忠友，等：北衙多金属硫化矿金选厂改扩建方案研究13零排放，使得浮选回水、含氤回水分段返回各生 5结语选厂工艺流程的设计是一项多学科的、综合 性的学术范畴，是一个再创造的过程，试验研究 产环节，为选厂今后生产的达产达标打下坚实 基础。部门所提供的选矿试验报告，一般仅对选别工艺 流程进行研究，提出推荐的选别工艺流程，本次 设计中，在试验推荐流程的的基础上，结合原矿 参考文献：[1 ]沈政昌.XCFD浮选机及XCFH/KYFU浮选机联合机组的 性质、流程特点、环保要求以及现场地形条件等 多方因素，进行了数项流程优化。在充分利用原 有设备设施的前提下，提出了科学、合理的工艺 发展与实践[J].有色设备(选矿部分),2007(2) ：4 -7.[2] 高明炜，李长根，崔洪山.细磨与超细磨工艺的最新进 展[J].国外金属矿选矿,2006(12) ： 19 -23.[3] 选矿设计手册编委会.选矿设计手册[M].北京：冶金 工业出版社，198& 7(2007.7重印).改造方案，实现生产废水的再利用与生产废水的 (上接第6页)同时，鼓风机房的降噪设计上也不应过分保 房的屋面安装吸声吊顶或者采用复合吸隔声板作 守，过度设计。例如对于不设值班室的鼓风机房， 可要求工人在进入鼓风机房内进行短时巡视检查 为墙面，必要时也可将鼓风机房设计为地下或半 地下式，或将风管设计为地下敷设。无疑,这些措 时，佩带防护耳塞、护耳罩等来简化设计，节省 造价。参考文献：[1] 杨诗成，王喜魁.泵与风机[M].第四版.北京：中国 施的造价很可观,应谨慎选用。但通常而言，当采 用密闭式厂房结构，并且风机进出口及防喘振旁 路均安装消音器时，即可满足噪声要求。白铁吸声沥青风管 电力出版社,2011:194 -199.[2] 张蕴.罗茨鼓风机房噪声综合治理[J].中国市政工 程,2005( 1) ：38 -39.[3] 陈学刚，陈昱臣，俞兵.铅熔炼鼓风机房噪声治理[J]. 中国有色冶金,2014(1)：37 -40.[4] 王明枢，李志勇.罗茨鼓风机房的噪声治理[J].噪声 与振动控制,1987(6):40-42.[5] 陶其鸿.风机房噪声的有效控制[J].噪声与振动控 图1风管降噪包扎示意图Fig. 1 Air duct noise reduction by bandage制,1986(5) ：33 -34.[6] 沈家骏.高压鼓风机房噪声控制[J].噪声与振动控 制,1989(4) ：28 -29.3结语在设计浮选厂的鼓风机房时应有针对地进行 [7] 王明枢，李志勇.罗茨鼓风机房的噪声治理[J].噪声 与振动控制,1987(6):40-42.降噪设计,依据现场条件，因地制宜，综合采用多 种降噪措施;设计中不仅要精心地将现有的技术 合理组织和应用，也应尽可能采用新技术和新成 果，以取得可观的实效。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容