金礦超細(xì)磨預(yù)處理工藝

• 超細(xì)磨預(yù)處理是通過物理研磨將金礦石或精礦磨至微米甚至亞微米級別，使硫化礦物包裹的金機(jī)械解離的預(yù)處理技術(shù)，無需高溫高壓、不產(chǎn)生有害煙氣

• 核心優(yōu)勢是工藝簡單、投資門檻低、無污染物排放，適合處理金嵌布粒度極細(xì)但未被硫化物致密包裹的礦石

• 艾薩磨機(jī)、塔磨機(jī)、艾砂磨機(jī)等高效細(xì)磨設(shè)備可將物料磨至P80為10-20微米，能量利用率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)球磨機(jī)

• 某高砷金礦超細(xì)磨至-37μm占99.7%后，氰化浸出率從23.7%提升至73.6%；某冶煉廠采用超細(xì)磨后尾渣金品位從1.55g/t降至1.04g/t，年增效益349萬元

• 磨礦介質(zhì)采用納米陶瓷球可杜絕鐵污染，間接降低藥劑消耗，噸礦磨礦分級總成本可控制在9-15元

磨不動就永遠(yuǎn)浸不出來

金礦氰化浸出，一切都基于一個前提金顆粒能被氰化物溶液接觸到。如果礦石磨到200目（0.074毫米）就認(rèn)為夠細(xì)了，那是針對常規(guī)金礦。但有些礦石里的金，以1到5微米的微細(xì)粒形態(tài)被包裹在黃鐵礦、毒砂或石英的晶格里。200目磨礦對這些金顆粒來說，等于根本沒磨。氰化物溶液順著縫隙流過去，金被包裹在礦物殼里，看得見摸不著，永遠(yuǎn)溶解不出來。

超細(xì)磨的思路很簡單——既然金被包裹在里面，就把包裹它的外殼磨穿。把礦石磨到足夠細(xì)，細(xì)到包裹金的那層硫化物或脈石徹底破碎，金顆粒暴露出來。這個過程沒有化學(xué)反應(yīng)，沒有高溫高壓，純粹是物理粉碎。但在實(shí)際操作中，“磨夠細(xì)”三個字意味著對磨礦設(shè)備、介質(zhì)、能耗和維護(hù)能力的一系列嚴(yán)苛考驗(yàn)。

什么礦石需要超細(xì)磨先看金子被誰包著

不是所有難處理金礦都適合用超細(xì)磨。如果工藝礦物學(xué)報告告訴你礦石難處理的原因是以化學(xué)包裹為主金被黃鐵礦毒砂化學(xué)結(jié)合或金被碳質(zhì)物劫走，單純物理細(xì)磨解決不了問題，還需要配合化學(xué)氧化或鈍化處理。但如果主要原因是物理包裹硫化礦物晶格里包著細(xì)粒金，且金沒有被碳質(zhì)物劫持，超細(xì)磨就是最直接的技術(shù)路線。

微細(xì)粒浸染型金礦是超細(xì)磨的典型適用對象。金以顯微金或次顯微金形式存在，與黃鐵礦等硫化礦緊密共生。某高硫微細(xì)粒金礦中，金礦物平均粒徑僅3.58微米，黃鐵礦平均粒徑32.80微米，常規(guī)磨礦條件下金根本解離不出來。該礦對浮選中礦進(jìn)行再磨處理，獲得了精礦金品位17.4克每噸、回收率80.66%的指標(biāo)。進(jìn)一步結(jié)合超細(xì)磨和堿浸預(yù)處理，浮選精礦的金浸出率達(dá)到了77%。

高砷高硫金礦也是超細(xì)磨的常見應(yīng)用對象。某高砷難溶金礦石在常規(guī)氰化條件下浸出率僅23.7%。礦樣超細(xì)磨至-37微米占99.7%后，金的氰化浸出率從23.7%提高到73.6%。在同樣細(xì)度下采用邊磨邊浸工藝，浸出率進(jìn)一步提高到82.4%。如果配合堿浸預(yù)處理，浸出率甚至可達(dá)88%到90%。同一個礦石，常規(guī)磨礦和超細(xì)磨的差別，差了近三倍的金回收率。

卡林型金礦是超細(xì)磨技術(shù)應(yīng)用的前沿領(lǐng)域。某類卡林型金礦金嵌布粒度小于5微米，包裹率高達(dá)67.11%，常規(guī)氰化工藝下金浸出率僅為32.14%。采用超細(xì)磨將礦石細(xì)度提高至-0.010毫米（約10微米）占比80%，配合純氧氣氧化預(yù)處理12小時，金浸出率提升至64.29%，幾乎翻了一倍。

球磨機(jī)為什么磨不動超細(xì)粒級

傳統(tǒng)球磨機(jī)在磨礦細(xì)度P80達(dá)到75到100微米時效率最高。再往下磨，鋼球與物料的接觸機(jī)會越來越少，能量大量轉(zhuǎn)化為熱量和噪音。球磨機(jī)要達(dá)到P80低于30微米，能耗會急劇上升。更重要的是，鋼球磨損產(chǎn)生的鐵屑會污染礦漿，這些鐵離子在后續(xù)氰化過程中會與氰化物反應(yīng)生成鐵氰絡(luò)合物，消耗大量氰化鈉。

從球磨機(jī)到塔磨機(jī)，再到臥式艾薩磨，超細(xì)磨設(shè)備經(jīng)歷了三代演進(jìn)。塔磨機(jī)又稱立式攪拌磨，磨礦介質(zhì)在螺旋攪拌器帶動下從塔體上部向下運(yùn)動，物料從下向上通過介質(zhì)床被研磨。塔磨機(jī)比傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)節(jié)能50%，可經(jīng)濟(jì)地將礦石磨至90%以上通過400目（約20微米）。噸礦磨礦分級總成本可控制在9到15元。但塔磨機(jī)的磨礦效率在細(xì)度要求更高時仍有一定局限。

艾薩磨機(jī)和艾砂磨機(jī)是目前金礦超細(xì)磨領(lǐng)域最前沿的設(shè)備。艾薩磨由澳大利亞Mount Isa礦和NETZSCH公司于20世紀(jì)90年代聯(lián)合發(fā)明。區(qū)別于塔磨機(jī)的重力沉降磨礦模式，艾薩磨采用水平高速攪動研磨原理，利用高速旋轉(zhuǎn)的攪拌盤帶動磨礦介質(zhì)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)高效的超細(xì)研磨。該磨機(jī)早在1994年就實(shí)現(xiàn)了首次工業(yè)化，2000年正式商業(yè)化推廣。截至當(dāng)前，已有157臺艾薩磨在全球23個國家的冶礦項目中應(yīng)用。最大單臺裝機(jī)功率高達(dá)3兆瓦，產(chǎn)品粒度d80可達(dá)7微米。

艾砂磨機(jī)是國內(nèi)自主研發(fā)的同類設(shè)備。與傳統(tǒng)球磨機(jī)相比，艾砂磨機(jī)在處理量相當(dāng)?shù)那疤嵯拢サV產(chǎn)品細(xì)度可提高5.16個百分點(diǎn)，磨礦成本下降20.15%，節(jié)能降耗效果明顯。磨礦介質(zhì)采用納米陶瓷球，徹底杜絕了鋼球介質(zhì)的鐵屑污染，間接降低了藥劑消耗，環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益都相當(dāng)好。某黃金冶煉公司采用艾砂磨機(jī)處理后，氰渣金品位從1.30克每噸降低到1.10克每噸，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

超細(xì)磨了然后呢浸出來看數(shù)據(jù)

超細(xì)磨工藝的核心控制參數(shù)是磨礦細(xì)度和礦物解離度。對于金礦氰化浸出，P80目標(biāo)一般在10到20微米。行業(yè)參考數(shù)據(jù)顯示，超細(xì)研磨至P80約10微米時，金回收率可從75%提升至92%以上。國內(nèi)某金礦尾礦采用超細(xì)研磨技術(shù)，氰化浸出率從86%提升至94%以上，金屬回收率提升超過8個百分點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

以某高砷難溶金礦石為例。原礦采用常規(guī)氰化浸出時，金浸出率僅23.7%，基本上屬于“白磨白浸”。改為超細(xì)磨至-37微米占99.7%后，單獨(dú)氰化浸出率提升到73.6%。如果采用邊磨邊浸工藝，即在超細(xì)磨的同時進(jìn)行氰化浸出，浸出率進(jìn)一步提高到82.4%。如果再配合強(qiáng)化堿浸預(yù)處理，浸出率最高可達(dá)90%以上。

用超細(xì)磨來輔助生物氧化也有明顯效果。微細(xì)粒級包裹型難處理金礦在常規(guī)生物氧化過程中因硫化物包裹難以打開，氧化速度慢，處理周期長，礦山處理量受到限制。通過超細(xì)磨預(yù)先將微細(xì)硫化物包裹打開，再進(jìn)入生物氧化系統(tǒng)，可以縮短氧化時間，提高生物氧化速度，提升礦山處理量，而且不改變現(xiàn)有生物氧化工藝流程，適用性強(qiáng)，便于實(shí)施管理。

邊磨邊浸工藝一個槽里搞定兩件事

傳統(tǒng)工藝流程是磨礦-調(diào)漿-氰化浸出-吸附-解吸。但超細(xì)磨催生了一種叫“邊磨邊浸”的工藝——在超細(xì)磨設(shè)備中直接加入氰化鈉，一邊把礦石磨細(xì)讓金暴露出來，一邊讓氰化物立刻溶解暴露的金。兩步合一步。

邊磨邊浸的優(yōu)勢在于金一旦暴露就被溶解，不會在后續(xù)工序中被二次包裹。某高砷難溶金礦采用邊磨邊浸工藝后，金的氰化浸出率在同等細(xì)度條件下比常規(guī)超細(xì)磨再浸出高出9個百分點(diǎn)（82.4%對73.6%）。礦石在邊磨邊浸過程中持續(xù)產(chǎn)生新鮮表面，氰化反應(yīng)和礦物粉碎同步進(jìn)行，效率大幅提升。磨機(jī)內(nèi)部的強(qiáng)烈攪拌和介質(zhì)沖擊還有助于破壞金表面的氧化膜，加速金與氰化物的接觸反應(yīng)。

邊磨邊浸工藝對設(shè)備材質(zhì)有特殊要求。由于邊磨邊浸的介質(zhì)是在攪拌磨內(nèi)高強(qiáng)度研磨，氰化鈉的存在會加劇酸性腐蝕，因此磨機(jī)的內(nèi)襯、攪拌盤和密封裝置需要采用耐腐蝕材料。

塔式磨浸機(jī)是目前邊磨邊浸工藝的首選設(shè)備之一，兼具高效超細(xì)磨和強(qiáng)化堿浸提金的雙重功能，在細(xì)磨領(lǐng)域能耗顯著低于傳統(tǒng)臥式球磨機(jī)，尤其適合微細(xì)粒難處理金礦的強(qiáng)化浸出。

超細(xì)磨與其他預(yù)處理技術(shù)比如何

焙燒氧化是應(yīng)用最廣泛的難處理金礦預(yù)處理技術(shù)。通過七八百度高溫分解包裹金的黃鐵礦和毒砂，適合處理含硫含碳金礦，技術(shù)成熟可靠。缺點(diǎn)是產(chǎn)生SO?和As?O?煙氣，環(huán)保壓力大，環(huán)保投資占項目總投資的30%到40%。處理高砷金礦時收砷系統(tǒng)投資更是不菲。

加壓氧化在高溫高壓條件下，在壓力反應(yīng)釜中用氧氣氧化分解硫化物，處理效果好，金浸出率可達(dá)95%以上。但設(shè)備投資極其昂貴，日處理100噸精礦系統(tǒng)投資約1.5到2.5億元，高壓釜材質(zhì)要求高，操作維護(hù)復(fù)雜，中小型礦山難以承擔(dān)。

生物氧化利用嗜酸菌氧化分解硫化物，常溫常壓，綠色環(huán)保，不產(chǎn)生有害氣體。缺點(diǎn)是氧化周期長，需4到6天，需要多個大容積攪拌槽，占地面積大。對溫度敏感，氣候寒冷地區(qū)冬季需要加熱礦漿。

超細(xì)磨與前幾種完全不同。它不做化學(xué)反應(yīng)，只做物理研磨。不產(chǎn)生SO?或As?O?煙氣，不需要高壓釜，不用養(yǎng)細(xì)菌，設(shè)備投資門檻最低，工藝最簡單。處理高砷金礦時尤其有優(yōu)勢砷不會揮發(fā)，全部留在礦漿中，后續(xù)中和沉淀即可，環(huán)保壓力遠(yuǎn)小于焙燒氧化。最大缺點(diǎn)是純粹物理粉碎，如果金被化學(xué)包裹或被碳質(zhì)物劫持，磨再細(xì)也沒用。能耗也值得注意，高硬度礦石超細(xì)磨時噸礦電耗可達(dá)50度以上，這是主要的運(yùn)行成本。

四種主流預(yù)處理技術(shù)各有適用的礦石類型和優(yōu)劣勢。焙燒氧化適合含硫含碳金礦，技術(shù)成熟但污染重；加壓氧化適合高硫低碳金礦，高效但投資極高；生物氧化適合硫化物型金礦，綠色但周期長；超細(xì)磨適合細(xì)粒包裹型金礦，物理環(huán)保但能耗大。多技術(shù)協(xié)同工藝，如生物氧化加超細(xì)磨，是未來的發(fā)展方向。

經(jīng)濟(jì)賬超細(xì)磨到底值不值得上

以一套日處理200噸金精礦的超細(xì)磨系統(tǒng)為例，設(shè)備投資包括一臺艾砂磨機(jī)約300到500萬元，配套攪拌槽和輸送系統(tǒng)約100萬元，自動化控制系統(tǒng)約50萬元。總投資約500到600萬元。相比之下，日處理同等規(guī)模精礦的焙燒系統(tǒng)至少需要2000到3000萬元投資。

運(yùn)行成本方面，塔磨機(jī)噸礦磨礦分級總成本可控制在9到15元。艾砂磨機(jī)的磨礦成本比傳統(tǒng)球磨機(jī)下降20%以上。金礦尾礦超細(xì)研磨磨礦介質(zhì)采用納米陶瓷球，杜絕了鐵屑污染對金回收的影響，間接降低了藥劑消耗。傳統(tǒng)鋼球介質(zhì)每噸礦鋼球消耗1.0到2.0公斤，陶瓷介質(zhì)消耗可降低50%到80%。

效益分析。某選廠原生產(chǎn)工藝為兩段球磨機(jī)閉路磨礦、磨礦排料細(xì)度-45微米占95%，浸出尾渣金品位達(dá)1.55克每噸。采用艾薩磨機(jī)替代兩段球磨后，磨礦產(chǎn)品細(xì)度提升至-37.5微米占98.17%，氰化尾渣金品位從1.55克每噸降低到1.04克每噸，年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)349.73萬元。另一黃金冶煉公司采用艾砂磨機(jī)處理后，氰渣金品位從1.30克每噸降至1.10克每噸，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

高龍金礦石的案例是中小型礦山應(yīng)用超細(xì)磨的典型。該礦石中含近20%的包裹金，常規(guī)氰化浸出率不夠理想。采用超細(xì)磨后，浸出率提高了0.86到1.43個百分點(diǎn)。每年處理20萬噸礦石，井下礦石品位4.94克每噸，龍愛礦石品位2.19克每噸，一年可為公司增產(chǎn)黃金12公斤左右。去掉超細(xì)磨所增加的成本，一年可為公司增效20到30萬元。對于一個中小型礦山來說，投入不大，收益穩(wěn)定。

攪拌磨濕法超細(xì)磨得金精礦的氰化浸出工藝研究結(jié)果顯示，通過優(yōu)化氰化浸出各種因素，超細(xì)磨后大大縮短了氰化浸出時間，氰化鈉用量降低了1公斤每噸，堿石灰用量降低了1.47公斤每噸，金的浸出率提高了0.49個百分點(diǎn)，浸渣含金量降低了0.21克每噸，效果非常顯著。

超細(xì)磨的五個常見問題與解決方案

問題一：超細(xì)磨后金浸出率仍然不理想
首先取樣做解離度分析，確認(rèn)金顆粒是否真正暴露。如果解離度達(dá)標(biāo)但浸出率仍低，可能是礦石中存在耗氰礦物或劫金碳。超細(xì)磨只解決物理包裹問題，解決不了化學(xué)包裹和碳質(zhì)物劫金。需要疊加氧化預(yù)處理或鈍化處理。如果解離度不達(dá)標(biāo)，說明磨礦細(xì)度還不夠，需要進(jìn)一步降低目標(biāo)粒度。某類卡林型金礦在-10微米占80%的磨礦細(xì)度下硫化礦物氧化率僅60%，說明單純超細(xì)磨不足以完全解離超微細(xì)包裹金，需要配合氧化預(yù)處理協(xié)同作用。

問題二：超細(xì)磨設(shè)備磨損過快
超細(xì)磨設(shè)備內(nèi)部的攪拌盤、筒體內(nèi)襯和介質(zhì)本身都面臨嚴(yán)重磨損問題。選擇耐磨材質(zhì)是關(guān)鍵——陶瓷襯板、碳化硅或硬質(zhì)合金攪拌盤比普通鋼材壽命延長數(shù)倍。介質(zhì)選用納米陶瓷球優(yōu)于鋼球，不僅磨損率低，還避免了鐵污染。定期檢查攪拌盤和分級盤的磨損情況，磨損嚴(yán)重的應(yīng)及時更換。

問題三：磨礦介質(zhì)消耗大怎么辦
磨礦介質(zhì)成本是超細(xì)磨運(yùn)行成本的主要組成部分。一是選用高品質(zhì)陶瓷介質(zhì)，初始投入高但綜合成本可能更低。二是優(yōu)化磨機(jī)運(yùn)行參數(shù)，轉(zhuǎn)速過高會增加介質(zhì)磨損，需要在磨礦效率和介質(zhì)壽命之間找到平衡。三是控制給料粒度，給料過粗會增加介質(zhì)沖擊載荷，合理的入磨粒度是關(guān)鍵。

問題四：設(shè)備在停機(jī)后難以啟動
超細(xì)磨設(shè)備在停機(jī)后常因礦漿沉積導(dǎo)致介質(zhì)粘結(jié)、葉輪卡死，重啟困難。帶輔助啟動系統(tǒng)的塔磨機(jī)可在任意長時間停機(jī)后再輕松啟動，是超細(xì)磨設(shè)備選型的重要考量。邊磨邊浸工藝中氰化鈉的加入會帶來腐蝕風(fēng)險，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)密封裝置和冷卻系統(tǒng)必不可少。

問題五：超細(xì)磨與其他預(yù)處理技術(shù)如何銜接
超細(xì)磨并非孤立技術(shù)，通常是整體工藝的一部分。超細(xì)磨結(jié)合生物氧化可以解決微細(xì)硫化物包裹難以打開的難題，同時縮短氧化時間，提高生物氧化速度。超細(xì)磨加氧化預(yù)處理對微細(xì)粒包裹型難處理金礦的效果已在實(shí)驗(yàn)室層面得到驗(yàn)證，將超細(xì)磨與邊磨邊浸、強(qiáng)化堿浸等工藝組合，能夠?qū)崿F(xiàn)“1+1>2”的效果。

從哪里開始評估超細(xì)磨項目

超細(xì)磨技術(shù)投資門檻低、工藝簡單、環(huán)保壓力小，但適用范圍不是無限的。決定上超細(xì)磨之前，先回答三個問題。第一，礦石難處理的主要原因是什么通過工藝礦物學(xué)分析，確定金是被物理包裹還是化學(xué)結(jié)合或被碳質(zhì)物劫持。第二，目標(biāo)細(xì)度下的解離度能達(dá)到多少做超細(xì)磨解離度試驗(yàn)，找出金顆粒完全暴露所需的最小粒度。第三，經(jīng)濟(jì)賬是否劃算計算噸礦磨礦成本和預(yù)期金回收率提升帶來的收益，綜合評估投資回收期。

如果礦石是微細(xì)粒浸染型或高砷高硫型，且金以物理包裹為主，超細(xì)磨是非常值得考慮的預(yù)處理方案。建議先送樣做超細(xì)磨解離度試驗(yàn)，驗(yàn)證可行性后再做設(shè)備選型方案。我們也提供金礦超細(xì)磨預(yù)處理工藝的技術(shù)咨詢和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)服務(wù)，可以根據(jù)你的礦石性質(zhì)出具詳細(xì)的工藝方案和經(jīng)濟(jì)評估報告。有些金礦離焙燒太遠(yuǎn)，建不了硫酸廠；有些金礦規(guī)模太小，上不起壓力釜；有些金礦在環(huán)保敏感區(qū)，燒不得煙氣。對這些礦山來說，超細(xì)磨可能就是唯一的出路。

【關(guān)于本文】本文介紹的超細(xì)磨預(yù)處理工藝參數(shù)、設(shè)備性能及經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)為行業(yè)典型示例，具體指標(biāo)取決于礦石性質(zhì)和設(shè)備配置。不同金礦的嵌布粒度、包裹類型和礦石硬度差異較大，建議在做工藝選型和設(shè)備采購前進(jìn)行詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究和超細(xì)磨試驗(yàn)，咨詢專業(yè)研究機(jī)構(gòu)。