黄金矿山关于金属平衡的几个技术问题分析

摘要：金属平衡是矿山生产管理中一项不可缺少的工作，实现理论和实际的金属平衡又是矿山经营管理中的一项重要指标，黄金矿山因为金的物理化学性质之特殊性，品位底、密度大，在一般非贵金属矿山影响较少的因素，在黄金生产中就会严重影响流程的金属平衡，金的微量变化也影响到取样化验的准确性从而影响流程的金属平衡。

关键词：金特殊性质；结存；沉积；金属平衡；技术问题分析

1.工艺流程简介

广东金鼎黄金有限公司（以下简称金鼎公司）是中国南方一座现代化大型黄金生产矿山，矿石性质为金属矿物含量较低的蚀变糜棱岩型。采出的原矿石经破碎流程破碎至-10mm的粉矿供磨矿作业。磨矿作业分处理量不同流程相同的两个系列，均采用两段磨矿流程。一段磨矿由格子型球磨机配合螺旋分级，二段磨矿采用溢流型球磨机配合旋流器分级。磨细的原矿经过浮选作业处理，浮选后的尾矿排到尾矿库库存；浮选金精矿经过再次磨矿降底细度，并通过进一步浓缩压滤及生产循环贫液调浆后进入金精矿氰化浸出流程。氰化流程一段四槽二段三槽共7槽，浸出后矿浆经过三层浓缩机洗涤，贵液澄清后进入锌粉置换作业产生金泥。浸金完后的氰渣经过压滤后去氰渣浮铜作业通过浮选进一步回收伴生金属铜。金泥经过进一步的冶炼作业使用独特的萃取法精炼黄金而直接生产国标1号或2号金条，在上海黄金交易所出售。企业生产规模的不断扩大，生产工艺流程越来越长，金属平衡的管理难度也逐渐增大；同时黄金矿山因为金含量的微量性，并具有密度大等特点，在金属平衡管理上有其特殊性，有别于其它有色或黑色金属等矿山。本文对于这个金属平衡有关问题做初步分析探讨，以飨读者。

2.原矿取样对金属平衡的影响

金属平衡主要是进口与出口金属的平衡，在本生产流程中影响最大的是原矿品位的取样计量。原矿本身所含明金不多，但经过磨矿作业后容易产生含金比例很大的矿石颗粒和单体金。生产中取样点的选择较为关键。选择一段磨矿的螺旋分级机溢流作为原矿品位计量的取样时，分级机内矿砂因为机内矿浆流速、水量的波动等原因会突然涌出，这时候取到的样品就会异常偏高，影响了原矿品位的代表性，从而引起进口金属的统计误差。如果选择入磨机之前皮带上取样，皮带取样因为是-10mm的粉矿，样品粒度较粗，按试样最小必需量的经验公式计算每班需要30kg样品。样品粒度粗、数量大，在缩分、加工中也容易产生人为误差。综合以上二点，在二段旋流器溢流即浮选原矿管道上安装自动取样机，通过机械自动取样，加大取样的密度，减少了粗粒沉砂矿及人为因素的影响，样品具有相对较好的代表性，有效地加强入选原矿金属量的统计。

3.黄金的流程结存

金属的结存在矿山生产中都会不同程度存在。相对来讲，黄金矿山比一般金属矿山因结存而引起的金属平衡问题大得多。一般的非贵金属矿山，月产金属上吨的数量级来计算，品位也是百分比级，金属的结存统计和化验相对比较容易些。金鼎公司月产黄金平均在90～120kg左右，多个浓缩机及浸出槽，储矿储液桶等结存，月流程盘点统计出的黄金结存高达18~25kg。氰化槽内的搅拌和充气都不是很激烈，槽内矿浆深度随深度变化不是均匀分布的，样品取样时只能取上层对槽内结存金的计算有明显影响。三个浓缩机和矿浆缓冲桶沉淀层的矿量、储液池的水位是动态的，只能估算出一定量的值。以上各种因素很容易产生2～3kg黄金的误差，对月100kg黄金产量来算，就有2% ～3%的相对误差。所以在黄金矿山中，在结算金属平衡时，流程结存矿量的统计显得非常重要，也因为浓缩池、泵池、缓冲桶等底部的矿量要估算准确，取样要多点取样多层取样，才能较准确地统计流程结存，从而减少金属平衡的误差。

4.流程金属沉积

流程金属的沉积是某些设备中矿石沉淀在池底和设备故障时遗留下来的矿石没有及时清理所含的金属。因为金的密度大容易沉积的特点，在流程中容易自然沉积下来。如磨矿作业球磨机与螺旋分级机在工作过程中，构成了一个重选的过程，螺旋分级机溢流口可见矿砂的品位可高达270g/t，而且球磨机里极易积存磨后分离的单体金。金鼎公司在2010年年底对磨矿流程进行尼尔森选矿机重选金试验研究时发现：一段球磨机排矿口的原矿品位是破碎原矿品位的3-4倍，二段球磨机排矿口的原矿品位是破碎原矿品位的10-1倍，也就是说球磨机内出现较为严重的金属沉积。

在磨矿中产生的单体金数量较多，二段磨矿排出原矿经重选设备富集后最高可达到21973g/t的精矿，在磨矿循环中，这部份单体金很容易在沉积点不断富集而沉积下来。通过在磨矿流程中添加的重选作业可以有效回收不断沉积的单体金，对整体原矿金的回收率可达25%左右。螺旋分级机沉积的品位达到270g/t左右，砂泵池沉积部分虽然数量少，但品位接近1000g/t。精矿再磨流程的精矿循环桶是Φ4m×4.5m的圆桶，生产中起到了矿石的预处理和矿浆缓冲的作用，它可以储存大量的精矿。循环桶平时叶轮是缓慢搅拌，砂泵口离桶底也有300mm的距离，在桶内形成的了一个不断富集的系统，底部样品的品位超过了1000g/t，桶内黄金约有7kg。通过经常清理各精矿桶可以减少金属的积存，生产中由以往的每年清理一次改为每季度清理一次有效消除了该因素对季度金属平衡的影响。另外浮选放槽和更换衬板时，大量的矿砂放到地表，还有平时生产中设备的泄漏，虽然都有冲洗，但沉积在最底层和流水明渠里含金较多的颗粒不断沉积引至品位特别的高，这部分也需要经常清理。任何的有矿砂池或桶，在黄金生产中，都容易形成自然分离的重选效果，从而沉积黄金，这部分金因为难以在盘点中取样统计到，所以对黄金流程金属平衡的影响都非常大。

5.化验对金属平衡的影响

金的赋存是微量的，以克/每吨为单位，而浮选排出尾矿的金品位仅在0.5g/t左右。金属平衡的一个最大金属出口在尾矿，在月处理25000t原矿石中，尾矿的矿量约为23500t左右，这个品位的误差直接影响金属的平衡，如果尾矿品位误差0.1g/t，金属的误差就是2.3kg，在金属平衡统计中就会产生2%左右的相对误差。生产中化验日常生产所取样品一般采用活性炭富集-碘量法化验金的品位，此法具有应用普遍，成本低，污染少，方法简单，分析速度快等特点。但该法最适合化验产品是1g/t以上金的测定，测定低于1g/t金的测定误差很大。国家低品位金化验标准是误差范围在0.2g/t，合格率达到90%以上即算达标。此标准也是根据金的微量难以测定制订的，可见这个化验误差对尾矿金属的统计偏差是很大的。原矿品位相对较高，化验误差相对较少，但因为处理量大，少量误差也会对金属平衡产生很大的影响。金鼎公司在2002年初，购置了原子吸收光谱仪，可以避免后期水溶时的污染及滴定时人为带来的误差，它的绝对检出限可达10-8～10-9g，相对检出限可达（0.1～10）×10-6。但成本相对较大，只能对原矿、尾矿进行对比校正，提高碘量法化验的准确性，对异常指标进行化验，减少系统误差，保证品位的生产代表性。

6.结语

黄金矿山的金属平衡有其特殊性。由于金的密度大决定了容易自然沉积，单体金的存在或者含部份金的颗粒质量比一般矿石大，在设备或地表都会容易自然形成重选的效果，沉积的量和品位都难以估算，影响金属平衡。同时，微量金化验的误差较大也影响金属的统计。在非贵金属矿山影响很少的因素，在黄金矿山中就会直接地很明显地影响金属的平衡。只有加强管理，改进生产技术，采用自动采样或者新的生产化验设备，才会不断地减少金属平衡的误差。本文仅仅讨论了黄金生产矿山影响金属平衡的几个技术问题，并也仅仅进行了概略的讨论，没有在数量上做更加详细深入地分析。

总之，黄金生产矿山金属平衡问题是一个内部管理非常强的重要技术指标，只有通过长时间有大量统计数据为计算依据才能获得准确数据。在矿山生产中，这件工作关系到选矿技术生产部门、化验取样及化验部门、数据统计部门的综合管理能力。它既反映了一个矿山管理与技术水平的高低，也反映企业对地质资源利用高低程度，更反映出矿山选冶设备的机械化、自动化水平；同时黄金矿山由于其品位低、密度大并具有自然沉积的特性而与其它金属矿山金属平衡问题不能同日而语。