黎祖煥 王連金 鄭銀珠

(1.湖北鑫鷹環(huán)保科技股份有限公司，2.四川鹽邊縣成宗礦業(yè)有限公司)

四川鹽邊縣成宗礦業(yè)在漁門鎮(zhèn)擁有一座日處理1300 t鎳多金屬礦選礦廠，該選廠于2007年投產(chǎn)，已生產(chǎn)經(jīng)營多年。一直以來，選礦廠發(fā)現(xiàn)2段磨礦分級后存在泥化現(xiàn)象，浮選效果不佳。通過試驗(yàn)室試驗(yàn)和半工業(yè)試驗(yàn)研究，決定采用高頻振動細(xì)篩與濃縮旋流器聯(lián)合應(yīng)用的方案解決上述問題。工藝改造后，系統(tǒng)分級效率大幅提高，浮選尾礦品位明顯降低，取得了滿意的效果。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)元素分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1;銅物相分析結(jié)果見表2，鎳物相分析結(jié)果見表3。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

表2 原礦銅物相分析結(jié)果 %

表3 原礦鎳物相分析結(jié)果 %

由表1～表3可知，原礦含鎳品位為0.44%，硫化鎳占87.39%;原礦含銅品位為0.15%，硫化銅占84.91%，為鎳銅多金屬硫化礦。

1.2 礦物組成

礦石主要金屬礦物為磁黃鐵礦，次為鎳黃鐵礦、黃銅礦，少量有磁鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦、方黃銅礦等，在礦石中含量不等。其中，鎳礦物主要為鎳黃鐵礦、含鎳磁黃鐵礦;銅礦物主要為黃銅礦，次為方黃銅礦;脈石礦物主要為輝石、角閃石、蛇紋石，其次為橄欖石、綠泥石、綠簾石，還有少量尖晶石、磷灰石等。

礦石中硅酸鎳含量不高，銅鎳主要呈硫化銅鎳形式存在，其中鎳主要含于鎳黃鐵礦中，銅主要賦存于黃銅礦中，鈷呈類質(zhì)同象形式含于鎳黃鐵礦中，銅鎳含量都較低且銅含量低于鎳。

1.3 鎳主要礦物賦存狀態(tài)

鎳黃鐵礦主要呈不規(guī)則狀產(chǎn)出，絕大部分鎳黃鐵礦與磁黃鐵礦緊密共生，部分鎳黃鐵礦與黃銅礦緊密共生嵌布于磁黃鐵礦裂隙或其邊緣。鎳黃鐵礦解離發(fā)育，有時可見磁鐵礦呈細(xì)脈狀充填于鎳黃鐵礦解離或裂隙中。鎳黃鐵礦粒度以中細(xì)粒為主，粒度為0.020 ～0.295 mm。

2 原工藝流程簡介

成宗礦業(yè)選礦廠采用尾礦再磨再選工藝流程，1段浮選流程采用2次粗選2次精選3次掃選，尾礦成為第2段浮選的原礦，經(jīng)再磨再選(2次粗選1次精選3次掃選)后進(jìn)入尾礦庫;2段浮選精礦進(jìn)入1段浮選與原礦混合;1段浮選精礦為銅鎳混合精礦，細(xì)磨后進(jìn)行銅鎳分離，其中1段浮選磨礦細(xì)度為－0.074 mm 55%，2 段浮選磨礦細(xì)度為 －0.074 mm 75%。前期選礦工藝流程見圖1。

圖1 前期選礦工藝流程

3 選礦流程考查及存在的問題

為提高主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，選廠對2段磨礦分級流程進(jìn)行了詳細(xì)的流程考查，改造前分級再磨流程見圖1，流程考察結(jié)果見表4，2段浮選礦漿取樣粒級分析結(jié)果見表5。

表4 2段磨礦分級流程考查數(shù)據(jù) %

表5 分級后礦石粒度組成

由表4～表5可知，3#螺旋分級機(jī)的分級效率平均在10%左右，旋流器的分級效率平均在50%左右;同時，分級產(chǎn)品中+0.074 mm和－0.054 mm含量均較高，分別為31.34%、17.39%，粒級分布不理想，過粉碎較多。

4 工藝流程改造措施

2013年成宗礦業(yè)委托湖北鑫鷹環(huán)?？萍加邢薰具x礦技術(shù)中心開展論證工作，進(jìn)行了試驗(yàn)室試驗(yàn)與半工業(yè)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:在高頻振動篩篩網(wǎng)孔徑為上張0.15 mm，下張0.12 mm時，配合濃縮旋流器使用，在保持給礦量不變時測定，其處理干礦量為4.8 t/(h·m2)，此時旋流器溢流細(xì)度為－0.074 mm 50%，篩分效率可達(dá) 87.67%。

通過試驗(yàn)論證，確定在2段磨礦分級中，將進(jìn)球磨前用分級旋流器預(yù)分級后、沉砂進(jìn)球磨、分級機(jī)閉路循環(huán)流程，改為用HGZS型疊層高頻振動細(xì)篩取代分級旋流器對進(jìn)球磨機(jī)前的原料預(yù)分級，而疊層高頻振動細(xì)篩的篩上產(chǎn)品通過濃縮旋流器后，沉砂進(jìn)入2段球磨機(jī)再磨流程。改造后分級再磨流程見圖2。

圖2 改造后分級再磨流程

5 改造效果

至2015年夏，HGZS型疊層高頻振動細(xì)篩在成宗礦業(yè)選礦廠生產(chǎn)運(yùn)行滿1 a，對2段磨礦分級流程進(jìn)行了2次考查，結(jié)果見表6～表7，2段浮選礦漿粒級分析結(jié)果見表8。

表6 1段球磨給礦指標(biāo)

由表6～表7可知，改造后通過2次流程考查，篩分效率分別達(dá)到了83.60%和76.37%，篩分效率均超過75%，篩下產(chǎn)品 －0.074 mm粒級含量在75%以上，滿足2段浮選對分選粒度的要求。

由表8可知，篩上產(chǎn)品粗粒級含量比較集中，大部分在0.105 mm以上;篩下產(chǎn)品中細(xì)粒級含量也比較集中，集中在 0.074 ～0.045 mm;－0.045 mm粒級含量較低，只占4.40%，篩分效果較好，過粉碎不明顯。

表7 磨礦分級局部流程考查數(shù)據(jù) %

表8 2段浮選礦漿粒級分析結(jié)果

改造后通過考查，2段磨礦球磨機(jī)負(fù)荷略有富余，各浮選藥劑用量變化不明顯，捕收劑用量略有降低。中期采場供礦鎳品位為0.3% ～0.505%，尾礦品位由改造前的0.091%下降至0.085%以下，回收率由改造前的77.6%提高到79.1%以上，提高了1.5個百分點(diǎn)。

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

選礦廠年生產(chǎn)312 d，日原礦處理量1200 t，改造后選礦回收率提高了1.5個百分點(diǎn)，年增加經(jīng)濟(jì)效益168.74萬元。項(xiàng)目改造后，大幅降低了3#球磨機(jī)的負(fù)荷，提高了原礦處理量，改善了浮選操作條件，節(jié)約了藥劑成本。

7 結(jié)語

(1)HGZS型疊層高頻振動細(xì)篩應(yīng)用于磨礦分級循環(huán)中，能有效提高分級效率，提高原礦處理量和選礦回收率，改善選礦操作條件，為礦山企業(yè)選礦綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高帶來了新思路、新選擇。

(2)由于此次改造只針對解決反映突出的2段磨礦分級流程中存在的分級效率低和過粉碎問題。對于1段浮選中礦循環(huán)量較大的問題，下一步需要考慮開展粗精礦再磨與中礦再磨試驗(yàn)研究，有望進(jìn)一步提高選礦生產(chǎn)指標(biāo)。