这个问题,行业内经常被讨论。浮选工艺发展到今天,常规的一粗二精二扫流程已经非常成熟,但遇到矿石性质复杂、有用矿物嵌布不均匀、或者不同粒级可浮性差异大的脉金矿时,常规流程往往顾此失彼。分支浮选作为一种改进型浮选工艺,在脉金矿中到底有没有用、怎么用、效果如何,我直接从技术角度拆解。
根据行业普遍情况,分支浮选工艺的核心思路是将原矿浆分成两支或多支,分别进行粗选,然后将第一支的粗选精矿作为第二支的捕收剂或载体,或者将两支的精矿合并精选。分支浮选在脉金矿中的主要应用场景是:金与硫化物嵌布粒度不均匀、矿石中同时存在易浮和难浮两部分、或者需要提高精矿品位而不显著损失回收率时。与常规浮选相比,分支浮选可降低药剂消耗百分之十五到三十,提高精矿品位每吨5到15克,同时保持或略提高金回收率。国内多个脉金矿对分支浮选工艺进行了工业试验和应用,验证了其可行性。
分支浮选之所以有效,是因为它利用了“以金收金”的思路。第一支粗选产出的高品位精矿表面吸附有残余药剂,加入到第二支矿浆中时,这些精矿颗粒可以作为“活性载体”,促进难浮金矿物的上浮。同时,分支流程中粗扫选的配置更加灵活,可以针对不同支路的矿石特性分别调参数。

分支浮选不同于将全部矿浆一次性进入粗选槽的常规流程,它把矿浆分成两支或更多支。最常见的是两分支浮选流程:第一支矿浆经过粗选产出精矿1和尾矿1,第二支矿浆与精矿1混合后再进行粗选,产出精矿2和尾矿2。精矿2进入精选作业,尾矿1和尾矿2合并进入扫选。
这个结构的妙处在于,第一支粗选精矿中携带的捕收剂和起泡剂,在进入第二支矿浆时相当于“二次利用”,减少了新药剂的添加量。更重要的是,精矿1中的金颗粒表面已经充分疏水化,加入到第二支矿浆后,这些颗粒会与第二支中的难浮金粒发生碰撞和粘附,起到类似“载体”的作用,提高第二支中细粒或难浮金的回收率。
在脉金矿中,分支浮选可以这样设计:第一支处理矿石中易浮的部分(比如新鲜、硫化物含量高的部分),第二支处理相对难浮的部分(比如氧化程度较高、或细粒金较多的部分)。两支的浮选时间和药剂用量可以根据各自矿石性质独立调整。
不是所有脉金矿都适合分支浮选。根据行业经验,分支浮选在以下几种情况下效果最明显。
第一种情况:矿石中金的嵌布粒度分布极不均匀,同时存在粗粒金和微细粒金。粗粒金在常规浮选中容易沉槽损失,但在分支浮选中,第一支粗选可以针对粗粒金设定较高的矿浆浓度和较强的搅拌强度,优先回收这部分金,然后以其作为载体帮助第二支中的微细粒金上浮。
第二种情况:矿石中同时含有易浮硫化物(如新鲜黄铁矿)和难浮硫化物(如氧化或被细泥包裹的黄铁矿)。将易浮部分先选出来,其精矿加入到难浮部分中,可以改善难浮部分的可浮性。国内某脉金矿的类似案例显示,采用分支浮选后,尾矿中难浮硫化物的含金量下降了百分之四十。
第三种情况:矿石中金品位波动大,或者不同采场的矿石性质差异明显。分支浮选允许对不同来源的矿石分别处理,灵活调整药剂制度,而常规混选往往只能取折中参数,导致回收率和品位都不理想。
第四种情况:希望提高精矿品位而不增加甚至降低药剂用量。分支浮选由于药剂二次利用的特性,在相同药剂用量下可以获得更高的精矿品位,或者在保持品位的前提下显著降低药剂成本。
分支浮选不是简单地把矿浆分成两股,有几个关键参数需要精心设计。
第一是分支比例。两支矿浆的体积比或固体量比例需要根据矿石性质确定。常见做法是五五开或者四六开。如果易浮部分占比较大,第一支可以多分一些;如果难浮部分占比较大,第二支多分一些。分支比例不当会导致一支过载、一支欠载,整体效果下降。通常通过分批浮选试验确定最佳比例。
第二是两支的浮选时间差异。第一支粗选时间可以短一些,3到5分钟,主要回收易浮金。第二支加入第一支精矿后,粗选时间需要延长到8到12分钟,让载体充分与难浮金作用。总浮选时间比常规流程可能略短或相当,但因为针对性更强,效果更好。
第三是药剂添加方式。常规浮选将所有药剂一次性加在粗选前。分支浮选中,大部分捕收剂和起泡剂加在第一支矿浆中,第二支主要靠精矿1带入的残余药剂,通常只需少量补加。这种分段加药的方式减少了药剂在矿浆中的无效停留时间,降低了氧化和分解损失。工业实践中,分支浮选的总药剂用量可比常规浮选降低百分之二十左右。
第四是矿浆浓度的配合。第一支矿浆浓度可以稍高,百分之三十五到四十,有利于粗粒金与气泡的碰撞。第二支矿浆浓度需要适当降低,百分之二十八到三十二,以便精矿1的载体颗粒在其中充分分散和接触。

常见情况一:石英脉金矿,金与黄铁矿共生,部分黄铁矿新鲜易浮,部分表面有轻微氧化。采用两分支浮选,第一支处理新鲜矿石,丁基黄药用量每吨60克;第二支处理氧化矿石,加入第一支精矿后再补加黄药每吨20克。总回收率比常规浮选提高了四个百分点,精矿品位每吨提高了8克。
常见情况二:细粒浸染型金矿,金粒度主要在0.02到0.05毫米,矿石中含有一定量的矿泥。常规浮选回收率在百分之七十五左右。分支浮选中,第一支粗选时间4分钟,回收较粗的金;第二支加入第一支精矿后浮选10分钟,利用精矿颗粒帮助细粒金絮凝和上浮。回收率提升到百分之八十二,精矿品位从每吨35克提高到每吨42克。
常见情况三:多采区供矿的脉金矿,不同采区的矿石氧化程度和金品位差异较大。常规混选时,药剂制度很难兼顾,往往出现某个采区的金大量流失。采用分支浮选,将高氧化率矿石和低氧化率矿石分两支独立处理,两支的精矿合并精选。这项改造使总回收率从百分之七十八提升到百分之八十六,且浮选作业稳定性明显改善。
第一个误区:认为分支浮选适合所有矿石。实际上,分支浮选的优势只有在矿石存在明显可浮性差异时才能发挥。如果矿石中的金和硫化物分布均匀、可浮性一致,分支浮选的效果并不比常规浮选好,反而增加了流程的复杂性。
第二个误区:分支越多越好。三分支、四分支理论上可以进一步细分,但工业上管道和阀门增多,操作复杂,控制难度大。两分支是最成熟、最常用的方案。三分支以上通常只在大型选厂且有明显多段可浮性差异时才考虑。
第三个误区:忽略精矿1进入第二支前的搅拌。精矿1加入到第二支矿浆后,需要足够强度的搅拌(搅拌槽停留时间3到5分钟)才能充分分散并与第二支中的难浮金作用。搅拌不充分,载体效果大打折扣。有些设计直接将精矿1流到第二支浮选机槽内,没有独立搅拌,效果不理想。
第四个误区:药剂制度完全照搬常规浮选。分支浮选的药剂用量和添加点需要重新优化,不能简单套用常规浮选的参数。通常需要通过实验室分支浮选对比试验确定最佳药剂分配方案。

脉金矿分支浮选,把矿浆分两路,第一支精矿当载体和第二支一起选,适合矿石可浮性不均匀的情况,能降药耗提品位保回收率,但不是万能药,矿石均一时常规流程更简单可靠。