Sepro Frontier富集锥比传统碗型实现更高的黄金回收率。
现代黄金离心机已成为大多数黄金回收过程中标准设备，因为它们是回收自由金的一种简单、廉价且有效的方法——但与任何工艺一样，总有改进的空间。
加拿大最大矿物处理设备供应商Sepro矿业系统开发了全新的Frontier离心碗（专利申请中）。这一创新碗将很快在所有Falcon离心浓缩器上提供，并作为大多数Knelson离心浓缩器模型的直接替换零件。
现代黄金离心机由一个垂直旋转的碗和水流化的筛条组成。碗旋转产生的高g力分离重颗粒和轻颗粒。水流化的筛条允许较重的颗粒替代较轻的颗粒，从而产生高品位的黄金精矿。
使用黄金离心机进行下游回收工艺之前的好处
首先，黄金在研磨回路中被去除，防止其被压平或过度研磨，从而减少了在研磨介质或磨机衬板上粘附的可能性。
其次，通常可以在不到一小时的时间内生成高品位、可销售的黄金精矿，而不像氰化回路中那样，黄金库存可能需要几天时间才能释放出来。这些因素导致回路中的黄金库存减少，黄金支付速度更快。
第三，将自由金颗粒和较大的黄金矿块从回路中去除意味着下游工艺将接收到具有更低且更稳定黄金品位的矿浆。自由金颗粒通常是黄金矿床中极端品位波动的主要原因。去除自由金意味着氰化或浮选工艺将更加稳定，并且试剂消耗更少。当离心重力浓缩器安装在研磨回路中时，黄金氰化或浮选回路可以运行得更加高效。
流化黄金离心机发展历史
MacNicol于1930年代在澳大利亚获得了第一台流化离心机的专利；然而，直到1980年代Knelson*和Falcon浓缩器的开发，这种设备才得到了普及。
Knelson*浓缩器由一个倾斜的、恒定角度的碗壁和贯穿整个碗高的流化筛条组成。这一设计自最初开发以来基本没有变化。
Falcon浓缩器最初是一个接近垂直、光滑壁面的碗，专为细金回收而设计。随着时间的推移，Falcon SB浓缩器碗经历了演变，现在由一个倾斜的光滑壁面分离区和一个带流化筛条的垂直回收区组成。碗几何形状的不同导致了两种离心机之间浓缩机制的显著差异。
矿浆特性
当矿浆受到离心场的作用时，它会根据矿浆的密度（即水和固体的相对含量）以及矿浆中的颗粒粒度分布，形成一个自然的休止角。我们称之为“动态矿浆面”。
这个动态矿浆面的角度通常是从垂直方向偏离5-10度。颗粒较粗和矿浆密度较高时，角度较大；而颗粒较细和矿浆密度较低时，角度较小。
两种离心机的主要区别在于，Knelson浓缩器的碗角度比动态矿浆面的角度要浅，而Falcon浓缩器的碗角度则更陡。Knelson浓缩器的碗整体角度大约为13度。由于该角度比动态矿浆面更浅，矿浆可以自由排出，因此碗内不会形成矿浆面。
类似于淘金箱中的筛条，Knelson*筛条在矿浆流经每个筛条时会产生小的涡流。这些涡流会扰动物料床，有助于优先回收较重颗粒，而不是较轻颗粒。随着矿浆沿着碗壁上升，许多筛条为颗粒提供了多次被回收的机会。
Falcon浓缩器具有两级碗，每级的碗壁角度不同。碗的下部分具有光滑、不流化的壁面，角度为从垂直方向偏离14度。碗的上部分则是垂直的，并且有流化筛条。
碗的下部分允许颗粒在上升过程中根据密度平稳地分层。较重的颗粒被推向外侧，形成靠近碗壁的高品位颗粒区。流化筛条随后在碗的上部分捕获这些高品位颗粒。由于上部分是垂直的，筛条位于动态矿浆面之后，因此不会产生湍流涡流。
这两种不同的黄金颗粒回收机制引发了矿业界对于Knelson和Falcon浓缩器之间黄金回收差异的猜测。曾有传闻称，Knelson回收更多的粗黄金颗粒，而Falcon回收更多的细黄金颗粒。然而，目前尚未有人在工业规模上进行过严格的对比实验来确定这两种黄金离心机的相对性能。
Falcon与Knelson*对比
Sepro团队决定通过在加拿大温哥华附近的Sepro研究设施，使用共同的机械平台——Falcon SB400，测试Knelson*和Falcon碗几何形状的黄金回收效果。
测试表明：Falcon碗在低品位、细金铜矿石的回收率略高，而Knelson碗在高品位、颗粒分布良好的金银矿石上回收率略高。两种样本的分粒级黄金回收分析表明，Falcon碗回收了略多的细黄金颗粒，而Knelson碗回收了略多的粗黄金颗粒。然而，所有回收差异似乎都在实验误差范围内，因此无法明确得出结论，某一碗型在任何特定黄金颗粒大小上显著优于另一种。
Sepro Frontier*碗
Sepro还测试了一种创新的新碗几何形状，具有类抛物线筛条轮廓，即Frontier*碗。抛物线筛条轮廓的设计理念是创建一个碗形，筛条位于动态矿浆面的两侧。同时，我们还希望为矿浆流动提供平滑的路径，沿碗壁上升。在理想设计条件下，底部筛条的相对角度为30度，并逐渐减小，直到顶部筛条垂直。
Sepro希望在动态矿浆面的两侧都设置筛条，以便同时利用Knelson*和Falcon浓缩器的浓缩机制。
底部筛条暴露于矿浆流中，形成一个湍流涡流浓缩区。顶部筛条则不直接暴露于矿浆流中，形成一个相对平静的颗粒分离和回收区。两者之间是一个过渡区，其中碗壁的角度等于动态矿浆面的角度。
Sepro Frontier™碗型轮廓的回收率显著高于Knelson™和Falcon碗型。在高品位、含较粗金颗粒的矿石上，其回收率提高了近20%（65%对比55%）；在低品位、含较细金颗粒的矿石上，其回收率提高了近50%（65%对比45%）。分粒级黄金回收分析显示，该碗型在不同黄金颗粒尺寸范围内均实现了回收率提升，尤其是在小于100微米的颗粒范围内表现出显著且持续的回收率增长。
工业试验
基于Frontier™碗型在Falcon SB400中的卓越性能，Sepro决定在实际工厂环境中进行对比测试。Sepro制造了一款可直接替换Knelson™ XD48重力浓缩器标准碗型的Frontier™碗，并在北美一家金矿进行安装测试。该矿目前正在运行两台Knelson™ XD48重力浓缩器，其中一台安装了Frontier™碗，另一台仍使用标准Knelson™碗。实验分别对两种碗型进行独立操作，以便在工业规模上直接比较其性能。
在两天的测试期间，每个碗型均采用工厂标准设置，包括进料速率、碗速、流化水流量和浓缩循环时间。在使用Knelson™碗时，重力回收系统的平均黄金回收率为18%；而更换为Frontier™碗后，回收率提升至54%，相对提高了300%。
Frontier™碗在所有测试条件下均实现了回收率的提升。从这些数据可以推断，结合两种浓缩机制（并配备平滑的过渡区）能够显著提高不同矿石类型、金品位和颗粒尺寸范围内的整体黄金回收率。
两次试验的平均进料品位变化约为10%，其中Frontier™碗型测试的进料品位略高。尽管进料品位较高，Frontier™碗型仍然显著降低了旋流溢流品位，这进一步证明它从研磨回路中回收了更多的金。
在标准Knelson™碗型测试中，旋流溢流品位为11.0 g/t Au，而Sepro Frontier™碗型将其降低至5.8 g/t Au，提升幅度达47%。
总结
重力离心机成为行业标准的原因有很多：它们仅有少量运动部件，运营成本低；能耗相对较低；仅需水即可实现高效颗粒回收；对进料变化不敏感；并且可以处理从0-2mm范围内的各种颗粒尺寸。
Sepro Frontier™碗型是过去20多年来重力选金回收技术的首个重大突破，我们预计它将提升全球金矿行业的回收率。如需更多信息，请联系Sepro Mineral Systems。
关于Sepro
Sepro Mineral Systems在矿物加工设备、技术和专业知识领域已有30多年的经验。公司最初专注于先进的重力分选技术，并随着时间的推移，扩展到包括各种破碎、研磨和重力分选技术及方法，为采矿行业提供全面的解决方案。
