砂金(冲积金)是含金岩体经风化、搬运后,在河床、阶地或坡积层中富集形成的。砂金大多是已经单体解离的自然金颗粒,密度一般在 15–19 g/cm³ 之间(含银越多越低),而石英等脉石矿物只有约 2.65 g/cm³。两者密度差别很大,所以砂金选矿以重选为主,一般不需要破碎和磨矿。
砂金选矿的难点通常不在“分”,而在“洗”和“收”:一是黏土多,金粒被泥团包裹;二是细粒、片状金容易随水流失;三是砾石、树根等杂物影响设备运行。合理的流程就是围绕这三点配置设备。印尼加里曼丹、苏门答腊等地冲积砂金矿床较多,不同矿点的含泥量和金粒粒度差别很大,更需要因矿定流程。
典型工艺流程
- 01给料给料仓 + 格筛,槽式 / 振动给料机
- 02洗矿筛分圆筒洗矿机 / 滚筒筛↳ 筛上砾石 → 排弃
- 03脱泥分泥斗 / 水力旋流器↳ 矿泥 → 沉淀池
- 04粗选跳汰机 / 溜槽 / 离心机↳ 尾砂 → 尾砂堆
- 05精选摇床
- 06最终回收烘干、除磁、熔炼
上图是一个通用流程,实际配置要根据矿样的粒度组成、含泥量和金粒特征调整。下面按流程顺序逐段说明。
1. 给料与洗矿筛分
原矿由挖掘机或装载机送入给料仓,仓口一般设格筛,先把大石块挡在外面。给矿机均匀给料是整个流程稳定的前提——给料忽多忽少,会直接影响后面每一台设备的分选效果。
洗矿筛分一般用滚筒筛或圆筒洗矿机:筒体旋转使物料翻滚,配合高压喷水把黏土打散,把附着在砾石上的金粒冲洗下来。筛下矿浆进入下一段,筛上砾石检查后排弃。筛孔一般在 6–12 mm 之间,按金粒最大粒度和粗选设备的给矿要求确定。含泥特别高、泥团难以打散时,可在滚筒筛前增加槽式洗矿机或擦洗机,延长擦洗时间。
2. 脱泥
细泥会提高矿浆黏度,使跳汰床层板结、摇床矿带模糊,降低金的回收。常用分泥斗或水力旋流器把极细的矿泥分出去。需要注意的是,细粒金也可能进入溢流:脱泥前后应取样化验矿泥中的含金情况,再确定分级粒度,不能为了“好选”把金一起丢掉。
3. 粗选:跳汰机、溜槽与离心机
粗选的任务是在尽量不丢金的前提下,抛掉大部分轻质砂砾。常用设备如下,可以单独使用,也可以组合:
- 跳汰机:处理量大、粒度适应范围宽,适合回收较粗粒金和重砂,是砂金粗选最常用的设备。
- 溜槽:结构简单、无需动力,槽底铺毛毯或格条捕集金粒,适合小规模和移动作业;对细粒金回收有限,需要定时清槽。
- 离心选矿机:利用离心力强化细粒金的回收,常放在跳汰尾矿或溜槽之后,回收前面设备难以捕集的细金。
螺旋溜槽也常出现在砂金流程中,主要用于细粒重砂(黑砂)的预富集;它对片状细金的回收效果因矿而异,宜通过试验确认。
| 设备 | 在流程中的作用 | 一般给矿粒度 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 滚筒筛 / 圆筒洗矿机 | 洗矿、筛分 | 原矿(已去除大块) | 筛孔一般 6–12 mm |
| 锯齿波跳汰机 | 粗选 | 一般 <6 至 <25 mm(按型号) | 处理量大,粗粒金回收好 |
| 离心选矿机 | 粗选 / 细金扫选 | 0–3 / 0–6 mm | 适合细粒金 |
| 螺旋溜槽 | 细粒重砂预富集 | 0.02–2 mm | 无需动力 |
| 摇床 | 精选 | ≤ 2 mm | 矿带直观,可人工调节 |
粒度范围为相应设备样本中的一般值,具体以矿样试验和设备选型为准。
4. 精选:摇床
粗选得到的粗精矿里通常还有大量黑砂(磁铁矿、钛铁矿等)和其他重矿物,需要进一步精选。摇床是砂金精选最常用的设备:在床面上可以直接看到金粒形成的“金线”,操作人员根据矿带位置调整截取,得到品位较高的金精矿。精选前先把粗精矿分成粗、细两个粒级分别上床,效果通常更好。摇床的参数调整方法,可参考《摇床工作原理和调试要点》。
5. 最终回收:烘干、除磁与熔炼
摇床精矿烘干后,先用磁选去除磁铁矿等磁性矿物,再加入硼砂等熔剂熔炼,得到毛金锭。整个过程以物理分选和火法熔炼为主,不使用汞。汞齐法对人体和水体危害很大,印尼已批准《关于汞的水俣公约》,并对小规模采金用汞加以限制;新建项目应从一开始就采用无汞流程。
6. 回水循环与尾矿处理
砂金洗选用水量大。常见做法是设置多级沉淀池或配置浓密机,让尾矿水中的泥沙沉降,澄清水再泵回洗矿和分选作业循环使用,只需补充少量新水。这样既节约水源,也减少浑水直接外排对河流的影响。尾砂应堆放在指定区域,便于后期复垦。
7. 移动式还是固定式?
矿体分散、单个采点储量小、需要随采场移动时,可选柴油机移动式滚筒筛等移动设备,配合溜槽或跳汰机组成移动作业单元,现场没有电网也能作业。储量较集中、计划长期开采时,固定式选厂处理量更大、回收流程更完整,水循环系统也更容易做好。两种方式也可以结合:前端移动式洗选,粗精矿集中送到固定的精选车间。
常见问题
砂金需要破碎磨矿吗?
大多数情况下不需要。砂金基本已单体解离,做好洗矿脱泥即可。若部分金粒仍包裹在胶结砾石中,可对这部分物料单独破碎处理。
砂金回收率能达到多少?
与金粒粒度、形状、含泥量和设备配置都有关,无法一概而论。建议先送样做重选试验,再据此确定流程和预期指标。
一套砂金设备选多大处理量?
应根据可采储量、开采能力和计划生产年限确定。告诉我们原矿性质和计划每小时处理量,工程师会推荐匹配的配置。
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