吳江林 阮華東 范 毅

(1.中國瑞林工程技術(shù)有限公司；2.武山銅礦；3.江西大吉山鎢業(yè)有限公司)

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武山銅礦分級浮選硫工藝改造實踐

吳江林1阮華東2范 毅3

(1.中國瑞林工程技術(shù)有限公司；2.武山銅礦；3.江西大吉山鎢業(yè)有限公司)

武山銅礦采用分級浮選新工藝改造選硫浮選系統(tǒng)，有效的解決了礦山由于黏土礦物含量高造成的噸礦藥劑用量大，回收率偏低，只能產(chǎn)出低硫精礦的問題。分級浮選工藝改造后由于對不同粒級的礦物進行更有針對性的操作工藝，可產(chǎn)出不同品質(zhì)的硫精礦，其中品位大于48%的高硫精礦占產(chǎn)品總量的88%，在原礦硫品位有所降低的情況下，改造后的選硫總回收率仍比改造前選硫系統(tǒng)的平均回收率提高2.27個百分點，同時大幅度降低了噸礦藥劑消耗，經(jīng)濟效益大幅提高。

分級浮選 選硫 銅尾礦

武山銅礦隸屬江西銅業(yè)股份有限公司，是一座大型地下開采、選礦綜合企業(yè)，1994年投產(chǎn)，經(jīng)過不斷的技術(shù)改造升級，生產(chǎn)規(guī)模從3 000 t/d擴大到5 000 t/d。目前，產(chǎn)品為銅精礦和硫精礦。武山銅礦自投產(chǎn)以來，已運行了近20 a，選硫浮選設(shè)備已經(jīng)陳舊落后，根據(jù)現(xiàn)場流程的查定，原礦黏土礦物含量高，硫浮選設(shè)備能力較小，產(chǎn)出的硫精礦品位不高，對硫精礦的銷售價格影響較大。礦山在生產(chǎn)過程中也在不斷的探索使用先分級脫泥脫藥再選硫的工藝，硫精礦的品位和回收率均得到了提高，但由于受現(xiàn)有場地的限制，無法進行大的工藝調(diào)整，選硫效果未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

近二十多年，分級浮選工藝在煤礦中有較多的研究和實踐，金屬礦山中的研究和應(yīng)用較少。近幾年有少數(shù)針對硫化礦、鉬礦和磷礦的分級浮選研究和實踐，均取得了提高研究礦物品位、回收率或者大幅降低藥劑用量的成果[1-6]。為此，將硫浮選系統(tǒng)外遷至附近閑置老廠房并采用分級浮選新技術(shù)進行全面改造。此次改造使用分級浮選新工藝，能夠有效應(yīng)對寬級別浮選回收率偏低，有效處理黏土礦物多或含泥量多、無用藥劑多對浮選的負(fù)面影響，在減少浮選藥劑用量的同時大幅提高浮選回收率，經(jīng)濟效益顯著。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石組成

選硫系統(tǒng)優(yōu)化改造的目的是回收選銅尾礦中的硫。根據(jù)流程考察對選銅尾礦分析得出，銅尾礦中金屬礦物主要是硫的礦物，其中黃鐵礦為主，白鐵礦少量，偶見膠黃鐵礦，其次為少量銅礦物、閃鋅礦、方鉛礦等礦物，礦石密度為3.30 t/m3。銅尾礦多元素分析結(jié)果見表1。

表1 銅尾礦多元素分析結(jié)果 %

注：Au、Ag含量單位為g/t。

1.2 解離度分析

銅尾礦中硫礦物解離度為77.9%，主要分布在0.037～0.074 mm，其次在-0.01 mm，單體粒度最大為0.27 mm。其中，在-0.074 mm硫礦物解離程度較高，解離率大于91%，在0.074～0.104 mm解離率為85%，+0.104 mm解離率小于62%。硫連生體中硫礦物多呈-0.03 mm的細(xì)粒包裹體出現(xiàn)，其次為毗連鑲嵌，其粒度最大為0.21 mm，一般多≤0.06 mm，硫可破顆粒(此處指大于0.03 mm鑲嵌簡單、易于分離的目的礦物)占硫連生體總量的56.1%。銅尾中硫礦物連生情況及連生體占有率分析結(jié)果見表2、表3。

1.3 粒度分析

從粒度篩析結(jié)果可看出銅尾礦中-0.023 mm含量較多，銅尾礦篩析及化驗結(jié)果見表4。

表2 銅尾中硫礦物連生情況 %

表3 銅尾中硫礦物連生體占有率情況 %

表4 銅尾礦篩析及化驗結(jié)果

2 改造措施及結(jié)果

2.1 改造措施

2.1.1 流程改造

對銅尾礦進行二次分級處理，將其分成+0.037 mm、0.025～0.037 mm、-0.025 mm 3個粒級。針對原礦黏土礦物多(主要為高嶺土)的特點，必需對銅尾礦進行脫泥脫藥，由于分級過程中對硫有富集作用，因此-0.025 mm粒級產(chǎn)品硫品位較低，同時此級別產(chǎn)品中間礦泥和無用藥劑較多、產(chǎn)率較低，因此直接丟尾。最終進入浮選流程的為+0.037 mm、0.025～0.037 mm兩個粒級產(chǎn)品，實現(xiàn)分級浮選。選硫分級浮選改造流程見圖1。

2.1.2 設(shè)備改造

針對+0.037 mm 粒級的浮選，由于粒級較粗，同時由于此級別中細(xì)粒級和礦泥被剝離，造成礦漿黏度差，生產(chǎn)調(diào)試中容易沉降，因此針對此級別的浮選機工藝技術(shù)人員和供貨商在研究了具體粒度組成后決定增加浮選機攪拌轉(zhuǎn)速，加大礦漿在槽體的循環(huán)速度，解決粗顆粒易沉降的問題。

圖1 選硫分級浮選改造流程

由于改造是在舊廠房中進行，受廠房高度限制，每個浮選臺階高差只有400 mm，加之此粒級產(chǎn)品粒度較粗，顆粒隨礦漿流動性會受到一定影響，生產(chǎn)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)中間箱部位礦漿流動性較差，易發(fā)生堵塞，針對此特點，對浮選機的中間箱礦漿流動方式進行改造，改原來的“上翻—通過閥門—下跌”為“下跌—通過閥門—下跌”的礦漿流動方式。

2.1.3 操作工藝調(diào)整

根據(jù)浮選的粒級不同，要求采用不同的浮選濃度和藥劑制度。針對+0.037 mm粗粒級的浮選，由于礦漿黏度差，因此浮選濃度需提高到45%～48%，同時增大充氣量至1.2～1.4 m3/(m2·min)；針對0.025～0.037 mm粒級的浮選，采用常規(guī)浮選濃度30%左右，浮選機充氣量0.5～0.8 m3/(m2·min)。由于黏土礦物被拋尾，因此針對兩種級別的浮選藥劑制度均可以適當(dāng)降低，改造后噸礦藥劑用量減少。

2.2 改造效果

分級浮選改造后，+0.037 mm粒級浮選產(chǎn)出高硫精礦，品位可達(dá)到48%以上，產(chǎn)量約占兩種產(chǎn)品總量的88%；0.025～0.037 mm粒級的浮選亦可產(chǎn)出合格低硫精礦，兩種產(chǎn)品總回收率約64%；改造后，在原礦硫品位比改造前降低的情況下，取得的選礦指標(biāo)仍比選廠選硫近5 a平均回收率(61.7%左右)提高約2.27個百分點。同時由于產(chǎn)品中高硫產(chǎn)品占比大，銷售單價高，可大幅提高產(chǎn)品銷售收入。改造前后選硫浮選結(jié)果對比見表5。

表5 改造前后浮選結(jié)果對比 %

分級浮選工藝在提高產(chǎn)品品位和回收率的同時，由于對不同粒級的浮選采用差別化的操作工藝，使得浮選操作工藝更具有針對性，選硫系統(tǒng)噸礦藥劑總用量得到大幅降低，從改造前100.82 g/t減少至76.35 g/t，減少了24.27%。其中浮選捕收劑(黃藥)從89.86 g/t減少到62.37 g/t，減少了30.6%；起泡劑用量有所提高，可能與+0.037 mm粒級浮選礦漿中細(xì)粒級少、黏度低有關(guān)。由于分級浮選改造后進入到浮選作業(yè)的總礦量增加，所以藥劑實際用量有所增加。改造前后選硫藥劑用量見表6。

表6 改造前后浮選藥劑用量結(jié)果對比

3 結(jié) 語

(1)分級浮選工藝對武山銅礦黏土含量高的情況有較好的適應(yīng)性，因此分級浮選新工藝的改造實踐對含泥量較多而導(dǎo)致無法取得滿意技術(shù)指標(biāo)的類似礦石具有較大的提升改造借鑒意義。

(2)分級浮選工藝由于對不同粒級的礦物進行更有針對性的操作工藝，可產(chǎn)出不同品質(zhì)的精礦，其中品位大于48%的高硫精礦占產(chǎn)品總量的86%，兩種產(chǎn)品總回收率提高約7.5個百分點，同時大幅度降低噸礦藥劑消耗，經(jīng)濟效益大幅提高。

[1] 孫永峰.基于柱—機聯(lián)合的硫化礦分級浮選研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2012.

[2] 張其東.新華鉬業(yè)鉬礦石分級浮選試驗研究[D].沈陽：東北大學(xué)，2011.

[3] 袁致濤，米文杰，李麗匣，等.新華鉬礦石不分級與分級浮選試驗[G]∥王運敏.中國礦業(yè)科技文匯—2013，北京：冶金工業(yè)出版社，2013(8)：203-206.

[4] 唐 遠(yuǎn)，印萬忠，遲曉鵬，等.什邡式磷礦分級浮選工藝試驗[G]∥王運敏.中國礦業(yè)科技文匯—2015，北京：冶金工業(yè)出版社，2015：130-133.

[5] 謝廣元，吳 玲，歐澤深，等.煤泥分級浮選工藝的研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005(11)：756-760.

[6] 李振濤，張悅秋，謝廣元，等.煤泥分級浮選工藝關(guān)鍵技術(shù)的分析[J].選煤技術(shù)，2007(10)：49-51.

2016-10-26)

吳江林(1982—)，男，工程師，330031 江西省南昌市紅角洲前湖大道888號A316室。