岩金矿选金设备:从金矿石到黄金的系统设备

岩金矿其开采出的矿石,金元素通常以细粒或微细粒形式浸染状或脉状嵌布在石英等脉石矿物中,品位普遍较低。因此,从坚硬的岩石中将微量的黄金富集、提取出来,是一项复杂而精密的系统工程,依赖于一系列高效、联动的岩金矿选金设备。这套系统通常包括破碎、磨矿、重选、浮选、氰化浸出以及冶炼等主要环节。

一、 预处理阶段:破碎与磨矿设备

预处理的目标是将大块的原矿逐步解离,使金矿物与脉石矿物充分单体解离,为后续的选别作业创造必要条件。

破碎设备: 这是选矿厂的“第一道关卡”。由于开采出的原矿块度可达数百甚至上千毫米,必须经过多段破碎将其减小至毫米级。

颚式破碎机: 作为粗碎的核心设备,以其结构坚固、处理量大、维护简便而著称。它通过动颚与定颚之间的周期性挤压运动,将大块矿石破碎至100-200毫米左右。

圆锥破碎机: 承担中碎和细碎任务。它利用内锥在偏心套带动下的旋摆运动,对矿石进行持续挤压和弯曲,破碎效率高,产品粒度均匀,能将矿石破碎至10-30毫米以下。

冲击式破碎机: 在某些流程中也用于中细碎,其“石打石”或“石打铁”的工作原理,利用高速旋转的转子抛射矿石,通过冲击碰撞实现破碎,产品粒形较好。

磨矿设备: 破碎后的产品进入磨矿阶段,这是实现金单体解离的关键一步。

球磨机: 是磨矿作业的绝对主力。它是一个缓慢旋转的筒体,内部装有不同尺寸的钢球。随着筒体旋转,钢球被提升到一定高度后抛落,通过冲击和研磨作用,将毫米级的矿粒进一步磨细至几十到几百微米(甚至更细)的粉末状,使包裹在金周围的脉石被剥离开来。

分级设备:

螺旋分级机/水力旋流器: 它们通常与球磨机构成闭路循环。其作用是将磨矿产品按粒度分级,合格的细粒级进入下一选别作业,而不合格的粗粒级则返回球磨机再磨,以此保证磨矿产品的粒度符合工艺要求。水力旋流器凭借其分级效率高、占地面积小等优点,在现代选厂中应用更为广泛。

二、 选别阶段:多种工艺联合作业

根据矿石性质(如金地嵌布粒度、与硫化物的共生关系等),选别流程会采用重选、浮选或氰化浸出等一种或多种联合工艺。

重选设备: 利用金与脉石矿物的密度差异进行分选,特别适用于回收粗粒金。

跳汰机: 通过活塞或隔膜制造垂直交变水流,使不同密度的矿物分层,密度大的金粒沉至底层作为精矿排出,密度小的脉石作为尾矿排除。它能有效回收再磨矿循环中已解离的粗粒金,实现“早收多收”,避免其过粉碎或流失。

摇床: 是一个做不对称往复运动的倾斜床面,水流沿床面横向流动。矿粒在床面推动和水流冲刷的联合作用下,按密度和粒度差异在床面呈扇形分布,从而分出精矿、中矿和尾矿。摇床分选精度高,常用于处理跳汰精矿的进一步精选。

离心选矿机/尼尔森选矿机: 现代高效重选设备。通过在高速旋转的转鼓内施加强大的离心力场,极大地强化了重力分选效果,能有效回收微细粒金,回收粒度下限低,在国内外大型金矿中已成为重选的标准配置。

浮选设备: 对于金与硫化物(如黄铁矿、毒砂)密切共生的矿石,浮选是核心工艺。它利用金矿物表面物理化学性质的差异,通过添加捕收剂、起泡剂等药剂,使金及其载体矿物疏水化,附着在气泡上并上浮至矿浆表面形成泡沫层,从而与亲水的脉石分离。

浮选机: 是浮选作业的核心。它通过叶轮旋转吸入空气并搅拌矿浆,生成大量稳定、均匀的气泡。疏水的金矿物颗粒与气泡碰撞并附着,随泡沫刮出成为金精矿。浮选流程通常包括粗选、扫选和多次精选,以最大限度提高金回收率并保证精矿品位。

氰化浸出设备: 这是当前处理细粒浸染状金矿石最主流和最经济的方法。其原理是利用稀的氰化钠溶液,在有氧条件下将矿石中的金、银溶解,生成金氰络合物。

搅拌浸出槽: 对于磨细后直接浸出的全泥氰化工艺,大型机械搅拌浸出槽是关键设备。它保证矿浆与氰化物溶液充分接触和反应,并提供必要的溶解氧。

堆浸设施: 对于低品位氧化矿石,则采用堆浸法。将破碎后的矿石堆放在防渗垫层上,从堆顶喷洒氰化钠溶液,溶液在渗滤过程中溶解金,从堆底收集富含金的贵液送往回收工序。此法投资小,成本低。

三、 回收与精炼阶段:从液体到纯金

无论氰化浸出是在搅拌槽还是堆场进行,最终都需要从含金的贵液中将金提取出来。

固液分离设备: 对于全泥氰化流程,浸出后的矿浆需进行固液分离,以获取澄清的贵液。

浓缩机/过滤器: 通过重力沉降或真空抽滤,实现液相(贵液)与固相(载金尾矿)的分离。

金回收设备:

锌粉置换装置/炭浆法(CIP)/炭浸法(CIL)槽:

锌粉置换是传统方法,贵液经净化后,通过加入锌粉将金离子置换还原成金属金沉淀下来。

炭浆法(CIP) 和 炭浸法(CIL) 是现代黄金工业的革命性技术。它们利用活性炭颗粒直接从矿浆或浸出槽中吸附金氰络合物。CIL法将浸出和吸附合并在同一系列槽中进行,效率更高,应用最广。载金炭随后被输送至解吸电解系统。

金精练设备:

解吸电解系统: 用于处理载金炭。在高温高压或常压条件下,用解吸液将金从活性炭上洗脱下来,得到高品位的贵液。此贵液随后进入电解槽,通过电化学沉积,在阴极上析出纯度的金泥(俗称“棕金”)。

熔炼炉: 最后,将金泥与熔剂(如硼砂、纯碱等)混合,在高温电弧炉或中频感应炉中熔炼。熔剂与杂质反应形成炉渣,而密度大的纯金沉于炉底,浇铸成纯度可达99.99%以上的金锭。

四、 岩金矿选金设备发展趋势与展望

现代岩金矿选金设备正朝着大型化、智能化、高效化和环保化的方向发展。设备制造商致力于提高单机处理能力和分选效率,降低能耗;通过自动化控制系统和在线监测仪表,实现整个选矿流程的智能化控制和优化运行;同时,研发无毒或低毒的浸金试剂(如硫代硫酸盐、硫脲等)以及更高效的废水处理与回用技术,是行业应对环保要求、实现可持续发展的必然选择。

总结而言, 岩金矿选金是一个环环相扣的复杂流程,每一类岩金矿选金设备都在其中扮演着不可或缺的角色。从将巨石破碎成粉的强力破碎磨矿设备,到“大海捞金”般精准的分选设备,再到“点石成金”的冶金化工设备,这套庞大的岩金矿选金设备系统共同协作,最终将微不足道的岩石,变成了闪耀着永恒光芒的黄金。