周力強(qiáng) 李茂強(qiáng) 胡劍宇 鄧 成 張 奇

(1.湖南辰州礦業(yè)有限責(zé)任公司;2.湖北鑫鷹環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?

高頻細(xì)篩作為一種高效細(xì)粒分級(jí)設(shè)備，因其具有穩(wěn)定精細(xì)分級(jí)，能有效防止過磨或欠磨，特別是在分離密度差異大的礦物(如鐵礦等)時(shí)，保證精礦質(zhì)量的前提下增加金屬回收率［1］的特點(diǎn)，使其在鐵礦選礦廠得到了廣泛應(yīng)用。隨著礦石的貧、雜、細(xì)化嚴(yán)重，有色金屬礦山為能確保穩(wěn)定發(fā)展，擴(kuò)能提質(zhì)問題亟待解決，特別是嵌布粒度較細(xì)，有用金屬互相共生夾雜的有色金屬礦石的處理，既要避免過磨導(dǎo)致有用礦物大量泥化，又要避免欠磨導(dǎo)致有用金屬無(wú)法單體解離，因此使用高頻細(xì)篩進(jìn)行精細(xì)分級(jí)是十分有必要的。

湖南辰州礦業(yè)股份有限公司選礦廠始建于1976年，1981年建成了一座處理能力為500 t/d的新選廠。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，1983年擴(kuò)建了250 t/d系列，2007年初又?jǐn)U建了500 t/d系列。該廠一直采用階段磨礦、階段選別、重浮聯(lián)合工藝流程，現(xiàn)用于處理沃溪坑口和魚兒山坑口井下出窿礦石，二者均屬于石英脈型含金、銻、鎢的多金屬共生礦石，兩坑礦石合并進(jìn)行處理。

由于在現(xiàn)有流程中1段磨礦和2段磨礦分別用螺旋分級(jí)機(jī)和旋流器進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)效率較低，獲得的溢流產(chǎn)品混雜的粗粒級(jí)偏多，影響了下段作業(yè)的金屬回收率，“過磨”和“欠磨”現(xiàn)象嚴(yán)重，金屬回收率不高。為此，2013年對(duì)選廠進(jìn)行了磨礦分級(jí)改造，改造后獲得了滿意的試驗(yàn)指標(biāo)。

1 原工藝流程及存在的問題

1.1 原工藝流程簡(jiǎn)介

湖南辰州礦業(yè)股份有限公司選礦廠主要由1個(gè)碎礦系統(tǒng)、3個(gè)磨礦系列和1套選別及產(chǎn)品處理系統(tǒng)組成，磨浮工藝流程為棒磨后經(jīng)螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)，溢流進(jìn)搖床重選，沉砂及搖床尾礦磨礦后直接進(jìn)浮選。原工藝流程見圖1。

圖1 原工藝流程

1.2 存在的問題

(1)1段磨礦分級(jí)中，螺旋分級(jí)機(jī)的分級(jí)效率低，分級(jí)穩(wěn)定性不高，常出現(xiàn)“過磨”或“欠磨”現(xiàn)象，影響后續(xù)一系列作業(yè)。

(2)2段磨礦分級(jí)中，旋流器溢流粒度及濃度無(wú)法穩(wěn)定控制，不利于生產(chǎn)實(shí)際操作［2］，常有“跑粗”現(xiàn)象，入浮濃度過低且入浮粒度不佳，影響浮選指標(biāo)。

2 改造方案

針對(duì)原流程中存在的問題并結(jié)合選廠實(shí)際生產(chǎn)情況(1段磨礦分級(jí)有3個(gè)系列，2段磨礦分級(jí)有4個(gè)系列)，在原分級(jí)設(shè)備上新增兩處高頻細(xì)篩［3］，一是在螺旋分級(jí)機(jī)后增加HGZS-11-1407ZII單層高頻細(xì)篩(篩孔尺寸為0.6 mm)，對(duì)螺旋分級(jí)機(jī)溢流進(jìn)行穩(wěn)定精細(xì)分級(jí);二是在2段磨礦分級(jí)中的旋流器后增加HGZS-55-1207Z五疊層高頻細(xì)篩(篩孔尺寸為0.18、0.15 mm 組合)，對(duì)旋流器的溢流進(jìn)行穩(wěn)定精細(xì)分級(jí)［4］。改造后工藝流程見圖2。

圖2 改造后工藝流程

新增精確分級(jí)設(shè)備高頻細(xì)篩采用湖北鑫鷹環(huán)保科技股份有限公司自主研發(fā)的配置高、開孔率高、壽命長(zhǎng)的專利產(chǎn)品——防堵耐磨聚氨酯篩網(wǎng)(篩孔最細(xì)達(dá)0.043 mm)，保證穩(wěn)定精細(xì)分級(jí);其給礦方式采用給礦器強(qiáng)制礦漿分配給礦，降低篩面礦漿流動(dòng)速度的同時(shí)使礦漿均勻鋪展于篩面，提高了篩分效率，而且能實(shí)現(xiàn)五路并聯(lián)，大大提高了處理能力，通過近2 a的實(shí)際生產(chǎn)使用，質(zhì)量可靠，效果較好。

流程改造于2013年完成，選廠于2014年9月對(duì)其磨選工序的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行查定，通過對(duì)改造前后流程查定的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析顯示，改造后的效果明顯。

3 改造效果

3.1 1段磨礦分級(jí)中的螺旋分級(jí)機(jī)與高頻細(xì)篩組合分級(jí)

球磨排礦經(jīng)螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)后，沉砂返回球磨形成閉路，螺旋分級(jí)機(jī)溢流通過單層高頻細(xì)篩篩分分級(jí)，篩下物料進(jìn)搖床分選，篩上物料與搖床尾礦進(jìn)入2段球磨分級(jí)。

3.1.1 分級(jí)效率對(duì)比

以3#系列球磨+分級(jí)機(jī)+單層高頻細(xì)篩為例，測(cè)定2個(gè)粒級(jí)的分級(jí)效率。改造前后對(duì)比數(shù)據(jù)見表1、表2。

表1 3#棒磨分級(jí)機(jī)分級(jí)效率計(jì)算結(jié)果

表2 3#棒磨分級(jí)機(jī)單層高頻篩篩分效率計(jì)算結(jié)果

由表1、表2可知，新增單層高頻細(xì)篩后，－74 μm篩分量效率為81.65%，量效率均在80%以上，而質(zhì)效率增加至39.38%，在量效率基本穩(wěn)定的情況下，大大提高了質(zhì)效率，即提高了進(jìn)入下一步作業(yè)的合格粒級(jí)含量;篩下－420 μm粒級(jí)含量達(dá)到98.64%，篩下濃度為34.60%，與只用分級(jí)機(jī)分級(jí)相比，質(zhì)效率有所提高，生產(chǎn)中還可適當(dāng)提高返砂量，達(dá)到更好的效果。

3.1.2 粗選搖床各個(gè)產(chǎn)品有關(guān)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

主要測(cè)定粗選搖床各個(gè)產(chǎn)品中的有用成分的回收率，改造對(duì)比結(jié)果見表3。

表3 改造前后搖床粗選測(cè)定結(jié)果對(duì)比 %

由表3可知:

(1)從兩次流程查定粗選搖床給礦粒度來看，2014年流程查定－420 μm粒級(jí)含量為96.40%，而2012年粗選搖床給礦 －420 μm粒級(jí)含量為81.61%，說明螺旋分級(jí)機(jī)溢流采用單層高頻細(xì)篩進(jìn)行控制分級(jí)，使粗選搖床給礦－420 μm粒級(jí)含量得到了顯著提高。

(2)從總回收率來看，搖床精礦中 Sb、WO3的回收率較改造前均有提高，而搖床金精礦的回收率為23.00%，略低于改造前的回收率25.61%，是因?yàn)橥ㄟ^單層高頻細(xì)篩分級(jí)后進(jìn)入搖床的產(chǎn)率為66.52%，而改造前進(jìn)入搖床的為100%，所以不能說明搖床金精礦的回收率就降低了，反而若同樣以100%產(chǎn)率的給礦計(jì)，改造后搖床金精礦的回收率為26.72%，還是要高于改造前。

(3)從兩次流程查定粗選搖床中礦來看，2014年流程查定粗選搖床中礦產(chǎn)率為1.45%，－420 μm粒級(jí)含量為95.29%，搖床中礦中Au、Sb、WO3相對(duì)于原礦回收率分別為 10.56%、16.96%、20.16%;而2012年流程查定粗選搖床中礦產(chǎn)率為1.01%，－420 μm粒級(jí)含量為90.27%，粗選搖床中礦中Au、Sb、WO3總回收率分別為 11.40%、15.30%、12.99%。因此，棒磨分級(jí)機(jī)溢流采用單層高頻細(xì)篩進(jìn)行控制分級(jí)，使粗選搖床中礦產(chǎn)率及粗選搖床中礦中Sb、WO3回收率得到提高。

綜上所述，通過單層高頻細(xì)篩的精細(xì)分級(jí)，分級(jí)效率得到了提高，既緩解了搖床及1段浮選的處理壓力，又使搖床給礦－420 μm粒級(jí)含量達(dá)96.40%，達(dá)到后續(xù)搖床及1段浮選的良好條件，搖床精礦中各有用成分的回收率得到了提高，減少了在尾礦中的流失。

3.2 2段磨礦分級(jí)中的旋流器與高頻細(xì)篩組合分級(jí)

旋流器沉砂進(jìn)球磨，旋流器溢流進(jìn)五疊層高頻細(xì)篩，高頻細(xì)篩篩上與球磨排礦返回旋流器形成閉路循環(huán)，篩下進(jìn)后續(xù)浮選作業(yè)。對(duì)入浮礦漿相關(guān)參數(shù)及浮選產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，其對(duì)比結(jié)果見表4，表5。

表4 改造前后銻金混合浮選給礦測(cè)定結(jié)果對(duì)比

由表4可知，2014年改造后流程查定高頻細(xì)篩篩下 －74 μm粒級(jí)含量提高了6.25個(gè)百分點(diǎn)，－10 μm粒級(jí)含量減少了8.52個(gè)百分點(diǎn);入浮濃度提高至34.60%，為后續(xù)浮選奠定了良好的條件。

表5 改造前后浮選產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

由表5可知，①銻金精礦產(chǎn)率增大，金、銻作業(yè)回收率分別提高了1.97個(gè)百分點(diǎn)和0.63個(gè)百分點(diǎn)，銻金精礦中WO3含量減少了0.032個(gè)百分點(diǎn)，使WO3在銻金精礦中的損失得到了降低;②銻浮尾礦中金的尾礦品位比2012年流程查定結(jié)果下降0.08 g/t，銻尾礦比2012年查定結(jié)果大大提高，主要原因是此次流程查定銻原礦品位較高，減少了金的損失;③白鎢粗精礦產(chǎn)率得到提高，白鎢浮選WO3作業(yè)回收率提高了15.76個(gè)百分點(diǎn)，鎢精礦中金、銻含量有所減少;④2014年流程查定鎢浮尾礦與2012年流程查定鎢浮尾礦結(jié)果相比，金、WO3含量分別下降了0.09 g/t和0.027個(gè)百分點(diǎn)，減少了鎢金屬量的損失;⑤銻金精礦中SiO2含量下降了11.34個(gè)百分點(diǎn)，使銻金精礦的冶煉成本得到下降。

綜上所述，通過2段磨礦分級(jí)系統(tǒng)改造，分級(jí)設(shè)備采用旋流器與高頻細(xì)篩串聯(lián)組合控制分級(jí)，能為后續(xù)浮選作業(yè)創(chuàng)造良好的浮選條件，在提高金、銻、WO3回收率的同時(shí)，使浮選精礦中金、銻得到有效富集，減少了流失。通過對(duì)SiO2含量的測(cè)定，改造后的含量大大降低，減少了冶煉成本。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)湖南辰州礦業(yè)股份有限公司選礦廠通過增加高頻細(xì)篩改造磨礦分級(jí)系統(tǒng)，使得分級(jí)精確度提高，能夠及時(shí)篩出合格粒級(jí)，減少返砂中的合格粒級(jí)含量，使得1段磨礦分級(jí)和2段磨礦分級(jí)中過磨與欠磨得到控制，提高了入浮濃度以及入浮物料中－74 μm粒級(jí)的含量，而且降低了入浮物料中－10 μm粒級(jí)的含量，有力的保障了入浮物料細(xì)度、濃度的穩(wěn)定。

(2)同原工藝相比，尾礦品位得到了降低，減少了金屬流失，同時(shí)降低了銻金精礦中WO3、SiO2含量，減少了流程中WO3金屬量損失，流程作業(yè)中幾種有用金屬綜合回收率均得到提高，為企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 周洪林.德瑞克高頻細(xì)篩在降硅提鐵中的應(yīng)用［J］.金屬礦山，2002(10):35-38.

［2］ 王 勇.水力旋流器與高頻細(xì)篩組合分級(jí)在攀枝花密地選礦廠二段磨礦中的應(yīng)用［J］.礦業(yè)工程，2006(8):101-103.

［3］ 張潤(rùn)身，席江偉，王 磊.旋流器與細(xì)篩聯(lián)合分級(jí)工藝在某鐵礦的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代礦業(yè)，2012(6):112-114.

［4］ 侯吉林.棒磨山鐵礦選礦廠二段磨礦分級(jí)設(shè)備改造［J］.冶金礦山設(shè)計(jì)與建設(shè)，1999(1):26-28，35.