金礦選礦工藝技術及選礦設備

金礦指金礦山或金礦石，金礦山指的是通過采礦作業取得金礦石的場所，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、內蒙、青海、安徽等省區，其中山東黃金產量占我國的大部分。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雜，且選礦方法和選礦設備更是不盡相同。

下面針對金礦選礦工藝流程及選礦方法進行介紹，流程中附相關金礦選礦設備：

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、成分復雜，工業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：

設備	分類	產品粒度（mm）
顎式破碎機（粗碎、細碎）	簡單擺動顎式破碎機、復雜擺動顎式破碎機	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

金礦破碎篩分設備：

(二)、磨礦階段

巖金礦磨礦作業通常采用一段或格子型球磨機+溢流型球磨機兩段磨礦，第二段磨礦作業與螺旋分級機或水力旋流器構成閉路循環，以此保證磨礦細度。針對傳統磨機磨損快、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，在提高磨機作業率的同時也延長了設備使用壽命，為企業創造了經濟效益。常見的金礦球磨機設備如下圖所示：

金礦磨礦分級設備：

(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，在經過預處理脫泥洗礦后，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。

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，減少最終尾礦的產量，緩解尾礦對環境的壓力。

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致尾礦壩潰壩事故發生，因此在選礦廠，尾礦濃縮脫水也是重要環節之一，多采用尾礦干排系統。

3、金尾砂填充采空區

金尾砂填充采空區是利用尾砂廢料，經過處理后重新填回被采空的區域，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的主要方法有全尾砂膠結充填技術和高水固結全尾砂充填技術。

金礦尾礦處理工藝設備：

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。氰化時間取決于物料性質、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，一類是經連續逆流洗滌，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。

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；設備：濃密機、多層濃密機、壓濾機；影響因素：洗滌級數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；設備：鋅粉圓盤加料機；鋅粉參數：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。

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。在吸附作業中，浸出過程已基本完成，吸附槽的大小、數量和作業條件均由吸附參數確定。在CIL流程中，浸出和吸附作業同時進行。一般來說，浸出作業較吸附作業需要的時間長，因此槽子的大小、充氣和加藥由浸出參數確定。由于吸附速度是溶液中已溶金濃度的函數，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。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運到預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生滲濾浸出作用，浸出液多次循環，反復噴淋礦堆，然后收集浸出液，再用活性炭吸附或鋅置換，貧液返回堆浸作業循環使用。

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滲漏。堆場四周修筑0.4米土埂并作防水溝，防止雨水流入場內。在堆礦石之前先堆0.3米厚的大塊貧礦。

優勢：堆浸氰化法生產成本低，可很快投產，堆浸規模可大可小，每堆礦石多可至數萬噸。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備預先回收顆粒金。上述兩種流程較多用于金礦選礦廠。

對于礦石性質復雜的金礦而言，浮選流程也是較復雜的，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用。

對于含金多金屬礦的浮選，其流程呈現復雜多樣化的特點，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的聯合流程進行處理。

金礦浮選設備：

（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存在，與脈石的密度差較大，采用重選選金法既有效又經濟。

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

優勢：工藝操作簡單，設備處理能力大，可在一次選別中獲得最終產品。

2.搖床選金工藝

搖床選金的主要設備為搖床，它是在水平介質流中進行選別的設備，利用傳動機構帶動床面做縱向的往復運動，做沖流和床面差動運動，礦粒在往復運動中經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間排出，實現分選。

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。

優勢：搖床選金的給礦粒度范圍一般在3~0.019mm之間，選金穩定可靠，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

溜槽選金的主要設備是螺旋溜槽，它是利用斜面水流進行分選的設備，物料借助水流、礦物重力、礦粒與槽底見的摩擦力等聯合力的作用下，使礦粒按比重沉降在槽內的不同地帶，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，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。

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。

優勢：結構簡單，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合流程，如重-浮聯合提金工藝，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，以為后續的浮選和氰化等工藝創造更好的選別條件，最終可有效提高金礦指標和金總回收率。