尼尔森选金机

一、前言

随着矿业的迅猛发展，世界各国对资源利用率和环境污染问题倍加关切，这就向选矿专家提出了一个新的课题－研制效率高、无污染的选矿工艺及其设备。

重力选矿法是一种传统的选矿方法，它无需添加任何化学试剂，具有无污染的优点。其缺点或者是富集比不高，精矿质量满足不了冶炼的需求（例如跳汰、溜槽、重介质选矿等）；或者是生产能力小（例如摇床），这些缺点制约了重选的发展和应用领域的扩大。

在这一新形势下，加拿大拜伦·尼尔森(Byron Knelson)先生把用离心方法产生的“强化重力”（目的是扩大轻重矿物之间的比重差）和添加反冲水松散重矿物床层的方法有机结合起来，研制成功以其姓氏命名的“尼尔森选矿机”。他成功解决了多种离心选矿机存在的重矿物床层迅速压死，没有足够的分选空间和分选时间的问题，金的富集比由常规重选设备的20～100提高到1000～5000；而且处理能力也很大，最新的70英寸尼尔森选矿机达到650t/h·台。由于它吸取了常规重选设备的精华，消除了其缺点，并融入了许多独特的专利构思，理所当然地受到世界各国的青睐。自1978年投入工业应用后，至今已有加拿大、澳大利亚、南非、俄罗斯等70多个国家使用，累计安装2700多台套。我国山东尹格庄金矿、河南金渠金矿、山西繁峙金矿等也已得到成功应用。

二、尼尔森选矿机构造、分选原理和过程、工艺参数

（一）尼尔森选矿机构造

该机由分选锥、给矿管、排矿管、驱动装置、供水装置、自动控制系统等部件组成，把它们组合固定在一个机架上，构成一台完整的选矿设备（图1）。该机的核心部件是分选旋锥，它由高耐磨的聚氨酯铸成，里面有从锥的底部到顶部直径逐渐增大的环沟，环沟里布有流态化水孔，其数量、尺寸、位置是根据大量的研究成果设计出来的。分选锥外还有一个同心的外壳，外壳与锥之间的空间构成水腔。

图1 尼尔森选矿机构造图

1－分选锥；2－矿浆分配盘；3－给矿管；

4－排矿锥；5－水腔；6－精矿排出管

（二）分选原理

尼尔森选矿机是基于离心原理的强化重力离心选矿设备。在离心力所产生的强化重力场内，轻重矿物之间的比重差被放大（例如，1个单位体积的石英和自然金在普通重力场内（1G）的密度分别为2.7和19g/cm3，其差值为16.3g/cm3；而在60G的离心场中的密度分别达到162和1140g/cm3，差值扩大到978g/cm3，放大60倍。），这样分选更容易进行；另一方面流态化水使床层松散，床层里的轻矿物不断被反冲水带走，新给入的重矿物填补轻矿物离开后所留下的空间，使环沟里的精矿品位不断提高。以上两点有机结合起来，为尼尔森选矿机提高分选效率奠定了理论基础。

（三）分选过程

给矿浆由给矿管从上向下流到下部的分配盘上，离心力把它抛向分选锥的壁上，并由下而上迅速填满环沟，这样富集床就形成了。与此同时，流态化冲洗水通过空心的旋转轴由下部进入水腔，在压力作用下沿着切线以反时钟方向进入分选锥内的环沟（图2）。当重矿物颗粒受到离心力大于向内的冲洗水压力时，该颗粒就沉积在环沟里；反之，轻矿物在冲洗水的冲力和新进入矿浆的挤压下，由分选锥上部进入尾矿管后排出。在持续松散的床层里，重矿物颗粒源源不断沉积在环沟里，而轻矿物则不断从床层中清洗除去。当环沟里填满重矿物后，半连续尼尔森选矿机需停止给矿数分钟，把精矿从沟里冲出，此外，还有一种连续可变排矿型尼尔森机（CVD），可以随时调节精矿产率的大小，连续排出精矿。

图2 分选锥环沟断面图

（四）工艺参数

半连续排矿工业型尼尔森选矿机所使用的工艺参数列于表1中。

表1 半连续排矿工业型尼尔森选矿机的工艺参数

机型

一般给矿量

/t·h－1

流态化水量

/m3·h－1

最大矿浆体积/ m3·h－1

最大给矿粒度/mm

最适宜给矿粒度/mm

精矿重量

/kg

设备净重量/kg

电机功率

/kW

KC－XD70

KC－XD48

KC－30

KC－20 KC－CD12 KC－CD10 650

100～300 50～100 10～50 8～10

0.9～8 68～125 41～61 17～25 8～14

4.1～

5.7 3.4～4.5 900

400

135

1.7

100～40 45～50 20～27 7～10

2.5～4.5 2.0～

3.8 18150 5680 1724 1000

263

201 150～375 30～75 11

5.5

1.5

1.1

离心重选设备的评述_K_卡斯蒂尔

综述离心重选设备的评述 K#卡斯蒂尔摘要介绍了强化的重选设备,其中包括在线压力跳汰机、克尔瑟跳汰机、自动摇床、法尔肯选矿机和尼尔森选矿机。特别介绍了法尔肯选矿机和尼尔森选矿机与在线浸出反应器在金矿选矿中的应用。关键词跳汰机法尔肯选矿机尼尔森选矿机金矿重选重选复苏已有25年了,这一方面是由于经济和环境压力所致,另一方面则是技术进步的促使。特别是,加拿大尼尔森(Knelson)公司20世纪70年代末到80年代初成功研制出的强化的重选设备(EGC 设备)起了关键性作用。今天,可以根据矿石的矿物组成,广泛选择各种间断式和连续操作式的EGC重选设备。另一方面,将高倍G(重力加速度)的力用于连续排精矿的跳汰机中,如澳大利亚的杰科(Gekko)公司的在线压力跳汰机(InLing Pressure Jig)和克尔瑟跳汰机(Kelsey Jig)。杰科公司的E#L #格雷说,连续排精矿的跳汰机使以产率-回收率关系表示的可选性曲线最佳化。正如法尔肯(Falcon)公司C#斯普克等人在最近的加拿大选矿年会上说的,虽然重选工艺已经取得长足进步,但还不能直接生产适合冶炼的精矿。特别是,摇床的效率受操作因素影响很大,操作不好的摇床会使金进入摇床尾矿中,或多次返回磨矿回路中。尼尔森说,在某些情况下,对很多选矿厂中的摇床回路调查结果表明,摇床的回收率低于50%,有时甚至低到20%,因而使重选回路的潜在优势丧失。为了寻求解决办法,EGC设备和跳汰机的制造商设计出带有筛子系统的跳汰机,它的回收率较高,还鼓励冶金工作者寻找更多具有简单、价廉和不用化学药剂等优点的重选技术。强化的重选工艺不断地在现有选矿厂和新建选矿厂中获得应用。强化重选概念已被人们广泛所接受。供货商一方面扩大强化重选设备在其它矿物处理中的应用范围,另一方面对设计进行按比例放大,供大型选矿厂应用。自动摇床的应用是改进获得细粒重选金精矿的传统摇床的一个方法。尼尔森销售公司副总裁D#科森认为,他们公司制造的自动摇床基本上把Gemeni型摇床按/价值设计0(Value-eng ineered)法则设计成多功能,不用人操作的全自动选矿设备。它不需要化学药剂,对实现金矿和铜金矿选矿厂的无氰化处理是一个好的解决方案。但是,更有效的方案仍是用氰化物的强化浸出。获得专利权的ConSep ACACIA反应器在澳大利亚的Ang loGold.s Union Reefs矿山开发成功,用于处理该厂和尼尔森重选机精矿。但是,科森认为,这个反应器只适用于处理小批量的高品位金精矿。该反应器能最大限度地回收重选精矿中的金,目前,金的浸出率已超过98%。在安装了该反应器的几个选矿厂中,金的总回收率提高了。与EGC重选设备研制情况一样,早期制造的处理能力较小的反应器的成功应用促使对大型反应器需求的增加。一台CS2000型反应器于2001年12月进入加拿大纽蒙特的Golden Giantd矿山,2002年12月另一台CS6000型反应器在安大略省Dome-Kinross Gold Porcupine Joint Venture公司投入应用。Dome选矿厂有一个由5台KC-Cd36型的尼尔森选矿机平行配置的重选循环。该反应器投产后两个星期,金的总回收率达到99%。在澳大利亚,杰科公司在1996年成功研制了在线浸出反应器(ILR)后,又推广应用强化浸出工艺。必要时,将在线浸出器改成转鼓型式,与杰科在线压力跳汰机和在线旋转分选机配套。它是目前唯一能够连续处理重选精矿的强力浸出装置。连续在线浸出反应器在澳大利亚、马来西来、加纳、南非、坦桑尼亚、马里和阿根廷等国成功应用,其处理量介于50 ~10t/h之间。法尔肯选矿设备公司制造的处理量达到392t/ 4国外金属矿选矿2003.11

金矿的选矿方法

金矿选矿根据矿物中金的结构状态和含金量,可将金矿床矿物分为金矿物、含金矿物和载金矿物三大类。所谓金的独立矿物,系指以金矿物和含金矿物形式产出的金,它是自然界中金最重要的赋存形式,也是工业开发利用的主要对象。目前主流的选金工艺一般都通过破碎机破碎-再进球磨机-粉碎,通过重选、浮选提取出来精矿和尾矿,再通过化学方法,最后经过冶炼,其产品最终成为成品金。该选矿工艺可理解为：原矿进行第一段破碎后进入双层振动筛筛分上层产品通过再破碎后与中层产品一同进行第二段破碎第二段破碎产品返回合并第一段破碎产品又进行筛分。筛分后的最终产品通过第一段球磨机进行磨矿并与分级机构构成闭路磨矿其分级溢流经旋流器分级后进入第二段球磨机再磨然后与旋流器构成闭路磨矿。旋流器溢流首先进行优先浮选其泡沫产品进行二次精选、三次精选最终成为精矿产品经优先浮选后的尾矿经过一次粗选、一次精选、二次精选、三次精选、一次扫选的选别流程一次精选的尾矿与一次扫选的泡沫产品一并进入旋流器进行再分级、再选别二次精选与一次精选构成闭路选别三次精选与二次精选构成闭路选别。破碎及研磨 2 多采用颚式破碎机进行粗碎采用标准型圆锥破碎机中碎而细碎则采用短头型圆锥破碎机以及对辊破碎机。中、小型选金厂大多采用两段一闭路破碎大型选金厂采用三段一闭路破碎流程。为提高产量及设备利用系数选矿厂一般遵循多碎少磨原则降低入磨矿石粒度。重选重力选矿是按矿物密度差分选矿石的方法在当代选矿方法中占有重要地位。采用的主要设备有溜槽、摇床、跳汰机和短锥旋流器等。浮选我国80%的选金厂采用浮选法选金产出的精矿多送往有色冶炼厂处理。由于氰化法提金的日益发展和企业为提高经济效益减少精矿运输损失近年来产品结构发生了较大的变化多采取就地处理当然也由于选冶之间的矛盾和计价等问题迫使矿山就地自行处理促使浮选工艺有较大发展在选金生产中占有相当的重要地位。化选

尼尔森选金机

[导读]随着矿业的迅猛发展，世界各国对资源利用率和环境污染问题倍加关切，这就向选矿专家提出了一个新的课题－研制效率高、无污染的选矿工艺及其设备。文章通过“前言，尼尔森选矿机构造、分选原理和过程、工艺参数”等文字内容，以及“尼尔森选矿机构造、分选锥环沟断面”插图，“半连续排矿工业型尼尔森选矿机的工艺参数”插表，介绍了“尼尔森选矿机”。本文可作为与“尼尔森选矿机”有关从业人员的技术指导，亦可为矿业企业行政、技术管理人员提供参考。一、前言随着矿业的迅猛发展，世界各国对资源利用率和环境污染问题倍加关切，这就向选矿专家提出了一个新的课题－研制效率高、无污染的选矿工艺及其设备。重力选矿法是一种传统的选矿方法，它无需添加任何化学试剂，具有无污染的优点。其缺点或者是富集比不高，精矿质量满足不了冶炼的需求（例如跳汰、溜槽、重介质选矿等）；或者是生产能力小（例如摇床），这些缺点制约了重选的发展和应用领域的扩大。在这一新形势下，加拿大拜伦·尼尔森(Byron Knelson)先生把用离心方法产生的“强化重力”（目的是扩大轻重矿物之间的比重差）和添加反冲水松散重矿物床层的方法有机结合起来，研制成功以其姓氏命名的“尼尔森选矿机”。他成功解决了多种离心选矿机存在的重矿物床层迅速压死，没有足够的分选空间和分选时间的问题，金的富集比由常规重选设备的20～100提高到1000～5000；而且处理能力也很大，最新的70英寸尼尔森选矿机达到650t/h·台。由于它吸取了常规重选设备的精华，消除了其缺点，并融入了许多独特的专利构思，理所当然地受到世界各国的青睐。自1978年投入工业应用后，至今已有加拿大、澳大利亚、南非、俄罗斯等70多个国家使用，累计安装2700多台套。我国山东尹格庄金矿、河南金渠金矿、山西繁峙金矿等也已得到成功应用。二、尼尔森选矿机构造、分选原理和过程、工艺参数（一）尼尔森选矿机构造该机由分选锥、给矿管、排矿管、驱动装置、供水装置、自动控制系统等部件组成，把它们组合固定在一个机架上，构成一台完整的选矿设备（图1）。该机的核心部件是分选旋锥，它由高耐磨的聚氨酯铸成，里面有从锥的底部到顶部直径逐渐增大的环沟，环沟里布有流态化水孔，其数量、尺寸、位置是根据大量的研究成果设计出来的。分选锥外还有一个同心的外壳，外壳与锥之间的空间构成水腔。图1 尼尔森选矿机构造图 1－分选锥；2－矿浆分配盘；3－给矿管； 4－排矿锥；5－水腔；6－精矿排出管（二）分选原理

-贵金属金的选矿、提取及浸出工艺的研究-

贵金属金的选矿、提取及浸出工艺的研究摘要：主要介绍了国内贵金属黄金选矿工艺（包括破碎、磨矿、重选、浮选等）的最新进展、强化氰化浸出（包括氧化剂、氨氰和加温加压、新型设备强化浸出等）和堆浸工艺、非氰化提取金、难处理矿石的预处理技术。一、黄金现代选矿技术(破碎、磨矿、重选、浮选等)的最新进展黄金选冶技术的研究和发展方向主要包括：对成熟的技术工艺进行深入研究与改进，研究开发新工艺、新技术、新设备和新药剂等。国内外黄金选冶行业在理论研究、工艺技术、新设备、新药剂的使用等方面近十几年来取得了令人瞩目的进展。破碎磨矿费用约占选冶厂总成本的40％一60％。因此，如何提高破磨效率，降低能耗，减少成本，是促进破碎磨矿技术向前发展的关键。“多碎少磨”是粉碎工程领域普遍公认的节能降耗的重要途径，国内外黄金矿山破碎设备都朝着大破碎比、超细碎等方向发展，大多数选矿厂均降低了入磨粒度，不同程度地提高了球磨机的处理能力和磨矿效率。西澳大利亚研制出的Wescone破碎机破碎比更大，能取替典型的两段磨矿回路中的第一段磨矿。德国Krupp—polysius和KHD Humboldt公司研制的高压辊磨机，不仅破碎比高，所需功率比旋转磨机低，能达到更好的解离效果。近几年，振动磨矿机(有效冲击能达到磨机容积的50—60％)。、Krupp Polysius双向旋转球磨机(工作效率可达99．5％)、中心驱动智能节能磨机、立式磨机、塔式磨机旧1等相继研制成功，获得了很好的效果。重选是砂金矿石的传统选矿方法，也是目前含有游离金、品位极低的物料进行粗选的唯一方法。例如，赖切特多层圆锥选矿机和螺旋选矿机，前者已在南非和澳大利亚的一些选厂成功应用，最具代表性的是加拿大Lee Mar工业公司研制开发的尼尔森选矿机(Knelson)，与其它设备相比，对几微米的粒级来说，能够获得更高的金回收率，生产能力为40t／h，寓集比可达1 000。津巴布韦一矿山使用该设备后，氰化尾渣中可溶金的含量从o．25 g／t降至0．12 g／t。浮选新药剂主要研究高效、低用量、低成本、无毒或者少毒混合药剂”。例如，俄罗斯采用N-N一二乙基氰乙基二硫代氨基甲酸盐新药剂代替黄药浮选辉铜矿和金，大幅度减少了黄铁矿抑制剂的用量。法国采用钾黄药和巯基苯并噻唑浮

尼尔森(knelson)选矿机详解

矿物加工工程专业《选矿学》尼尔森(Knelson)选矿机详解化学与化工学院矿物加工工程0801班第三组

Knelson选矿机详解 Knelson选矿机是一种高效的离心选矿设备。它适于从矿石及其它固体物料中回收金、银和铂族等贵金属，并已成功地用于其它一些较大比重矿物的选别。拜伦·尼尔森发明了以其姓氏命名的“Knelson选矿机”，Knelson 选矿机最早的商业产品始于1978年。一、Knelson选矿机基础理论 ——微细粒沉降规律与离心加速度的关系对微细粒而言，由于沉降速度下降，轻、重矿粒速度差减小，要在重力场进行微细矿粒分选，要么效率较低，要么极为困难甚至根本不可能。分选微细粒所要解决的关键问题是如何增加沉降速度差，加大处理量。在离心力场内回收微细粒颗粒，可强化分选效果，提高分选效能。微细粒在离心力场中的沉降规律可用斯托克斯公式计算沉降末速：式中：d —平均粒度，cm；ω—角速度，rad/s；μ—矿浆粘度，Pa；δ—颗粒密度，g/cm3；ρ—介质密度，g/cm3；r —颗粒的回

转半径，cm。颗粒沿径向进行某段距离所需时间，可按下述关系计算：式中：t —颗粒由半径r1处运动到r2处所需时间。当处理微细粒级时，将斯托克斯公式代入上式中，得：上式表明颗粒向器壁沉降的时间随ω2r的增大而缩短，因此，增大离心加速度可大大加速沉降过程。一、Knelson选矿机结构及原理 1、基本结构 Knelson选矿机的分选机构是一个内壁带有反冲水孔的双壁锥，可理解为由两个可一同旋转的立式同心锥构成。外锥与内锥之间构成一个密封水腔。内锥的内侧有数圈沟槽，并有按一定设计排列的进水孔，叫流态化水孔；内锥称为富集锥。设备的其余部分由给矿、排矿、供水（气）装置及驱动、自动控制系统和机架等组成。 2、工作原理 Knelson选矿机是基于离心原理的强化重力选矿设备。在高倍的强化重力场内，比重大和比重小的矿物的重力差别被极大地放大，这