西澳金矿选冶生产案例与技术展望

<- 分享“矿业澳洲”微信公众号到您的社交圈,让更多的人知道!

收藏文章 赞一个 已赞 2016-06-14 矿业澳洲


澳大利亚是仅次于中国的全球第二大黄金生产国,2014年澳洲矿产金274吨,占全球矿产金的8.8%,这其中,约三分之二来自西澳矿山。


黄金是澳洲十大出口商品之一,每年出口金额约140亿美元,据估计澳洲黄金经济证实资源(下文将缩写为EDR,包括JORC储量、探明和控制资源量)占全球总量的约11%,为全球第二大,排名智利之后,位列俄罗斯、美国和印尼之前。


西澳占有澳洲黄金EDR的40%,分布于众多矿藏中,南澳和新南威尔士也有大量的黄金EDR。


大部分金矿石由在其它矿物(通常是硫化物)内部的细粒单体金组成,黄金提取回收通常是氰化浸出。


由于存在部分难选冶矿石,所以采用浮选精矿超细磨、焙烧氧化工艺,低品位金矿石也采用三段破碎、制粒堆浸。受制于成本上升,回收率下降,金价下跌等因素,西澳黄金矿山生产经营面临巨大的经济压力。


1 矿产资源概况


【澳洲位列全球前五名的资源和产量】




【澳洲黄金资源】


澳洲黄金EDR自1975年以来,一直稳定地增加,尤其是自1983年以来,增加更快,主要原因是炭浸技术容许开发低品位矿藏,另外,黄金价格上涨支持更多的勘探活动,黄金勘探费用占矿产勘探费用的一半以上。


澳洲黄金资源分布情况见图1,2012年[2],JORC标准资源中确定级黄金新增937吨,扣除采矿消耗量之后净增686吨(总量14,974吨),主要贡献者为奥林匹克坝(OlympicDam)203吨,新南威尔士238吨(主要是卡地亚矿),西澳200吨(众多矿山)。


2012年澳洲黄金EDR新增756吨,达到9909吨,主要增长者为南澳(381吨),西澳(237吨)和新南威尔士(121吨)。黄金EDR,西澳继续排第一,为4295吨,占全澳洲比重43%,其次为南澳(2752吨)和新南威尔士(1766吨),上述三个洲黄金EDR占全澳洲的比例接近90%。南澳的奥林匹克坝、新南威尔士的卡地亚东(CadiaEast)、西澳卡尔古利(Kalgoorlie)超级坑(SuperPit)、波丁顿(Boddington)和特尔霍(Telfer)黄金EDR占全澳的比例为50%。


2012年,JORC标准黄金储量4119吨,占黄金EDR的42%,占总资源量的28%。


2012年,澳洲黄金可采经济证实资源(AEDR)与矿产金产量的比值为40,澳洲黄金储量与矿产金产量的比值为15。


【澳洲黄金生产与出口量】黄金出口数量包括它国在澳精炼金,主要出口国家是印度和英国。






主要生产矿山包括西澳的卡尔古利(Kalgoorlie)的超级坑(SuperPit)、皮尔巴拉(Pilbara)地区的特尔霍(Telfer),亿勒哥恩克拉通(YilgarnCraton)内的圣特.艾文斯(StIves),阿格纽(Agnew),波丁顿(Boddington)和旭日坝(SunriseDam),新南威尔士的卡地亚山脊路(Cadia-Ridgeway)和北领地的塔娜米(Tanami)。


从图1可知,JORC标准黄金EDR金金属量30吨以上的金矿藏,在西澳有17个。其中13个在2014财年在生产(见表3)。其它4个矿的情况是:红八月(RedOctober(WhirlingDervish))、布拉布林(Bullabulling),中默奇森(CentralMurchison(BigBell))停产又拟重新生产,诺斯曼(Norseman)在勘探。




2 西澳黄金选冶生产案例


【卡尔古利联合黄金公司】卡尔古利联合黄金公司(KalgoorlieConsolidatedGoldMine,KCGM),选厂处理矿石来自两个采矿作业区,一是费秘斯顿(Fimiston)露天矿,为难选冶矿石,二是夏洛特山(MtCharlotte)地采矿,为易选矿石。选厂年处理能力约1200万吨。


严格意义上说,选冶工艺流程安排在相距较远的两个选厂内,费秘斯顿选矿厂建于卡尔古利市郊的费秘斯顿采场附近,而吉得杰(Gidji)浮选精矿处理厂距离卡尔古利17公里(与费秘斯顿选厂相距约20公里)。吉得杰厂设施,包括精矿超细磨(原是精矿焙烧)、炭浆(CIP)浸出,载金炭运回费秘斯顿选厂处理,炭浸渣排至吉得杰尾矿库(铺垫层);费秘斯顿选厂设施包括原矿破碎、磨矿、重选、浮选、重精浸出、浮选精矿二段脱水、浮选尾矿炭浸、载金炭洗脱、电积和费秘斯顿尾矿库等。


目前,焙烧仍是处理难选冶矿石最有效的方法之一,但由于环保压力,逐步被其它工艺取代。KCGM第一台超细磨机(ISA磨),于2000年安装在吉得杰厂,处理能力10吨/年;第二台超细磨机(ISA磨),于2002年安装在费秘斯顿厂;超细磨机中采用了非常细的陶瓷球(2.5mm),磨矿细度11~12μm。第三台超细磨机,最大的不同之处是处理能力大(30吨/年),安装在吉得杰厂,这个替代焙烧炉的工程是KCGM9800万澳元环境减排项目的一部分,计划在2015年底,关停吉得杰厂最后一台焙烧炉。


KCGM从1989年成立开始至2014年底共生产黄金1791.6万盎司(557.3吨),历史平均入选品位是1.99克/吨,平均选矿回收率86.2%,其中,2014年黄金产量为65.2万盎司(20.3吨),综合可持续成本1037美元/盎司。


选厂服务期内计划处理的矿石包括费秘斯顿露采、夏洛特山地采和矿堆矿石,露天矿于1989年开采,拟于2019年停产,0.5~0.9g/吨Au的矿堆矿石于2012年起作为生产配矿,夏洛特山地采矿拟于2018年停产,2019年起,矿堆矿石作为选厂供矿主力,选厂计划于2030年关停。


【波丁顿】波丁顿(Boddington)于2009年开始生产,矿石来自两个相邻的露采坑,选厂年处理能力约3500万吨。


采出矿石粗碎后用皮带运输到选厂,再细碎、磨矿、浮选得到铜金精矿,浮选尾矿炭浸(CIL),产品为金锭和铜金精矿,铜金精矿经重选回路回收细粒单体金,然后脱水、贮存运送至码头或铁路货场,再运输至冶炼厂。


2014财年,处理矿石3546万吨,入选品位:金0.754克/吨,铜0.120%,黄金产量为21.65吨,金回收率81.2%,副产铜31吨,铜回收率77.2%,综合可持续成本1008美元/盎司。


【卡努纳贝尔】卡努纳贝尔(KanownaBelle)矿权区域由三个相对独立的矿权区域:KanownaBelle(难选冶矿),Carbine和Kundana构成。1994年开始生产,露采和地采,选厂年处理能力约180万吨。


选厂流程包括破碎、磨矿、重选、浮选、焙烧和两个CIL流程。因此,既可处理难选矿,也可处理易选矿。


在上世纪九十年代初,仅是沿着西澳黄金英里矿带就有88台焙烧炉在生产,如今,只有该厂还有焙烧炉(处理浮选精矿)。2015财年生产黄金2.57吨,综合可持续成本1125澳元/盎司。


【圣特·艾文斯】圣特·艾文斯(StIves)为金田公司100%所有,1981年开始生产,露采和地采,选厂年处理能力约700万吨。


现露天采矿(原曾有过地采活动),品位1.5克/吨以上的矿送到CIL厂,工艺流程是破碎,磨矿,重选+CIL,金回收率92%;副产的低品位矿运到700米外的堆浸厂,工艺流程是破碎、制粒、筑堆、喷淋、碳吸附、洗脱、电积、熔铸,金回收率58%。


低品位矿石堆浸厂简介三段一闭路破碎,最终产品粒度17毫米,平均能力400吨/年,最大能力450吨/年。低品位矿为副产矿,边界品位0.4克/吨,入堆品位0.8~1克/吨,按软矿25%,硬矿75%配矿,以达到最大破碎能力。原矿制粒,粘结剂:25%石灰,75%水泥,用量5.5千克/吨,PH值10,细矿造粒16毫米,可提高金浸出率4%。氰化钠浓度1000ppm,矿石湿度5%。移动式皮带排料筑堆,容许最高堆高40米,层高12米,浸出液管喷头覆盖直径10米,氰化钠用量0.35千克/吨,筑堆后熟化三天喷淋。5-10天浸出率达到高峰,2-3周下降。浸出周期4个月。堆垫材料厚1.2毫米,粘土厚300毫米,贵液0.4g/L,贫液0.1g/L,液计金回收率40%~80%,平均58%。溶液管道设在防渗的明沟里,防止漏液对环境的影响。贵液进入6个碳吸附槽,每个槽装碳2吨。载金碳金品位3千克/吨。载金碳洗脱,电积,熔铸,生产出合质金,品位:金70%,银12%,其它为铜,铁等。


2014财年,处理矿石455万吨,入选品位是2.40克/吨,黄金产量为11.25吨,综合可持续成本1164澳元/盎司。


【帕丁顿】帕丁顿(Paddington)目前为紫金矿业100%持有(通过2012年收购的澳洲诺顿金田公司)。


选厂于1985年投产,1995年进行了粗碎和浸出回路的改造,2003年进行了SABC(半自磨、球磨、顽石破碎)系统中的破碎机和重选精矿浸出反应器安装,2006年完成了CIP罐的翻新。处理的矿石来自选厂周围几十公里的众多矿山,主要是露天矿石,还有少量的地采矿石。


该选厂设施包括常规的SABC粉碎系统、重选和CIP回路;载金碳洗脱,电积,熔铸,生产出合质金,生产能力设计为300万吨/年,经软、硬矿石配矿,实际上可达到350万吨/年以上。


2014财年,处理矿石372万吨,入选品位是1.67克/吨,黄金产量为5.55吨,金回收率89%,综合可持续成本1124澳元/盎司。


2013年诺顿金田公司对项目位于其附近的卡尔古利矿业公司通过换股的方式完成全面收购,卡尔古利矿业公司拥有黄金资源量约13.4吨。


2014年诺顿金田公司收购了澳洲上市公司布拉布林(Bullabulling)黄金有限公司76%的股份。该公司主要资产是布拉布林黄金项目,资源量约为116.9吨。


3 西澳黄金选冶技术现状


从以上部分案例可知,目前选冶技术大致如下:


第一,原矿配矿,露天矿石为主,少量地下矿,品位较低,硬、软矿石比例一般为30:70。原矿运输至选矿厂,由卡车或粗碎后皮带运输。低品位矿堆用于配矿调节。


第二,碎磨采用SABC流程,即半自磨,球磨,顽石破碎。


第三,选矿,采用流程有:易选矿石,尼尔森重选机+炭浸(CIL)/炭浆(CIP);难选矿石,浮选,浮选精矿焙烧(超细磨),浮选尾矿CIL;低品位易选矿石,原矿经粗碎、细碎后,制粒,堆浸。


第四,冶炼,一般为载金炭洗脱、电积、熔铸,生产粗金锭,需外部精炼。


尽管西澳黄金生产历史很长,但由于矿石可选性较好,以往处理的矿石大部分是易选矿,因此在生产计划与管理方面积累了大量的经验,在自动化控制方面非常先进,而在选冶技术方面对创新的需求不是很高,工艺流程比较常规。


4 西澳黄金选冶技术展望


从西澳黄金资源品质来看,西澳有许多矿山进入后期选择闭坑,在目前经济技术条件下,有许多资源无法升级为储量,致使部分选冶厂面临无米之炊。因此对低品位和难选冶二种金矿资源开展技术创新研究是非常重要的。


从迄今为止开展过的探索性试验研究成果来看,西澳黄金选冶技术有可能在以下几方面取得突破:


【高压辊磨替代传统破碎机,有利于提高堆浸的浸出率】高压辊磨机技术是20世纪80年代由德国研制出来的高效破碎技术,已成功应用于冶金、建材、有色和黄金行业等碎磨工艺。


高压辊磨机设计原理是层压粉碎原理。工作时,物料在辊间通过不断增加的外力作用使内部产生大量裂缝,在裂缝附近产生应力集中,聚集势能,并在作用力超过极限时发生粉碎,最终产品形成片状料饼排出。


对于低品位金矿,高压辊磨机可以达到以下效果:金矿石金提取率可增加8%;特细的被硅质岩石包裹的自然金的提取率比传统粉磨系统提高50%;利用重力从氧化矿中分选金矿时,其分选效果可提高9%~12%。


塔吉克斯斯坦某低品位硫化矿金矿石具有硬度大、破磨难度高的特点,主要是硅酸盐矿物,有少量的碳酸盐矿物。试验表明:采用高压辊磨处理,可实现金品位在细粒部分的富集效果,另外,颗粒内部会产生大量裂缝,与普通鄂式破碎机相比,粗粒堆浸+细粒全泥氰化金的综合浸出率要高15个百分点以上。


需要注意的是西澳卡尔古利地区地下水为卤水,需要采用膜技术等方法处理后才能用于堆浸。


【加压预氧化也是处理难选矿的有效方法】西澳黄金矿山,浮选精矿焙烧由于环保的压力,已逐步被超细磨取代,超细磨能耗高,浸出率一般,而生物浸出由于当地水质条件不适宜而不可行,因此加压预氧化因近二十多年的工艺与设备的进步而展现其优势。巴里克黄金公司于1990年建成投产的黄金带(Goldstrike)加压氧化厂是世界第一座处理难选冶金矿石的设施,处理能力1.2万吨/日。2012年又在多米尼加建成了更大的加压氧化厂,2.4万吨/天,后者,2014年处理矿量为672万吨/年,原矿金品位5.53克/吨,年产黄金34.5吨,金回收率92.9%。


【在重选+炭浸工艺中增加连续可变排矿型尼尔森选矿机,提高金回收率】在间断排矿型尼尔森选矿机(KC-CD)重选+炭浸工艺流程中可补充连续可变排矿型尼尔森选矿机(KC-CVD),前者可回收单体金,后者可回收单体的含金硫化物。


位于挪威北部的GEXCO公司的BindalGruver黄金矿山采用KC-CD和KC-CVD的“全重选”工艺,金总回收率可达90%以上。俄罗斯的Kedrovskoye金矿在2003年把原有的尼尔森“全重选”工艺进行改造,由单一KC-CD重选转变为由KC-CD和KC-CVD联合使用,更加适应了矿石性质的变化。其中KC-CVD的粗选回收率达88%,产率6%~10%,选厂金的回收率82%。


例如西澳帕丁顿选厂,采用了KC-CD,但由于现原矿中含有一些硫化物,导致金回收率由原来93%降低至现在的89%,增加浮选因占地大、投资多而未采用,但如增加KC-CVD,能回收含金硫化物,从而提高金综合回收率。


5 结语


澳洲黄金资源量列世界第一,其矿产金产量列世界第二,西澳的黄金资源量占全澳洲的43%,其矿产金产量占全澳洲的三分之二。自从19世纪中期,澳洲西部黄金的发现引发了“淘金热”以来,在100多年的黄金开采过程中,留下了许多低品位金矿资源和未开发的难选冶资源,现有的重选+炭浸工艺难以适用,具体表现在由于矿石中硫化物含量增加,炭浸回收率下降,由于矿石结构致密,堆浸回收率不高等,因此需要找到更为有效的新技术、新设备和新工艺来开发利用这部分低品位和难选冶金矿资源,让老矿山重新焕发出新的生命。高压辊磨、加压预氧化和连续排矿型尼尔森选矿机有可能成为新的驱动力。


——雷贵春,紫金矿业集团股份公司


——MiningAu矿产研究,敬请传播




【澳洲玉矿招商信息】澳洲玉矿年产量100余吨优质澳洲绿玉髓原矿石,诚招国内玉石加工厂商合作,可以在悉尼建厂,以澳洲原产品牌进入澳洲旅游业,也可以进入国内市场。我们只做纯天然玉石。有意者联系Tony,微信号:staratlas。


【澳洲矿产招聘信息】澳洲矿产公司精选大批优质好矿和矿产品,高薪诚聘兼职矿业销售人员,无底薪,高提成,坐在家里打电话,数万澳元稳稳拿。是时候考验你国内人脉圈的时候了,你出人脉我出好矿,用澳洲的好矿造福中国。


诚聘中国销售代表。专业方向:金属矿权销售、非金属矿权销售、煤炭销售、金属矿产品销售、玉矿石销售。请注意这是个兼职职位,不需要来澳洲上班。年度业绩突出,提供来澳洲旅游机会;三年连续稳定高业绩,提供澳洲公司职位。


【miningau新媒体平台招聘信息】诚聘专职文案及文字采编人员,工作地点Thornlei火车站附近。有意者请将简历和中、英文各2000字本人作品传至邮箱opalme2015@gmail.com。评审合格后进入面试。有意者请传简历至 : weareworkinghere@gmail.com, 或联系Tony电话 0450651088 , 微信ID:staratlas , QQ:458100177 , 公司地址:Unit20 / 1 Central Avenue Thornleigh NSW 2120 , 诚挚欢迎你的到来。


【科林矿机】滁州科林矿用机械有限公司(www.kelinjx.com)前身为注册的滁州市科林机械制造厂,主要经营范围为矿用液压机械成套设备的生产与销售。其主要产品有:煤矿支护设备及其矿用液压设备的检测、试验、维修等成套设备。联系电话:张总13813591214、18226819355、15855025852。邮箱:kelinjx8@163.com


点击展开全文