馬 驍,王金瑋
(金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司,陜西 渭南 714102)
金堆城鉬礦作為生產(chǎn)鉬精礦的重要礦產(chǎn)資源,屬于大型露天礦山,在該礦區(qū)中,夏季干旱少雨,冬季寒冷漫長,屬于典型的大陸性氣候。根據(jù)相關(guān)資料顯示,在該鉬礦中,總鉬礦石儲量高達(dá)3.2億t,并且埋藏較淺。根據(jù)以往鉬精礦生產(chǎn)情況來看,自從2013年之后,鉬精礦的產(chǎn)品價格逐漸走低,有關(guān)鉬精礦的市場經(jīng)濟(jì)十分不景氣。再加上鉬精礦的傳統(tǒng)提純技術(shù)難度高,導(dǎo)致生產(chǎn)成本高?;诖耍こ碳夹g(shù)人員開展對鉬精礦提純工藝進(jìn)行研究,優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝流程,最終取得了理想的效果。
根據(jù)金堆城鉬礦礦石中的礦物種類來看,整體礦物種類高達(dá)十幾種。在金屬礦石當(dāng)中,黃鐵礦的含量最高程度可達(dá)3.37%,其次為輝鉬礦含量0.13%,次要的礦物有黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦;剩余的礦物含量較少。非金屬礦物質(zhì)的主要類型為長石與石英,其次為黑云母。除了上述物質(zhì)之外,其他含量都不高。
根據(jù)輝鉬礦的生產(chǎn)活動來看,浸染粒度主要以粗粒為主,在礦產(chǎn)中,粗細(xì)粒呈現(xiàn)不均勻分布嵌布。在該輝鉬礦中,-200目以下的粒級分布率大約占據(jù)整個礦產(chǎn)資源的31.65%,-400目以下的分布率占據(jù)總礦產(chǎn)資源的10%左右。從礦產(chǎn)浸染角度來看,-200目以下的分布率占據(jù)整個粒級分布率的1/3,其余的2/3都是-200目以上的粒級。總的來說,在輝鉬礦當(dāng)中,粒度相較于其他物質(zhì)而言還是比較粗的。
在礦石當(dāng)中,所有的金屬礦物的分布通常情況下都是以不規(guī)則形狀以及其他形狀分布,最終在礦產(chǎn)當(dāng)中構(gòu)成浸染構(gòu)造。針對于輝鉬礦而言,主要是沿著脈石礦物的裂縫開展填充工作,最終構(gòu)成脈狀構(gòu)造。
有關(guān)礦石化學(xué)元素分析如表1所示,有關(guān)鉬銅物的分析情況如表2所示。
1.4.1 金屬礦物
輝鉬礦:根據(jù)輝鉬礦的實際情況來看,該礦產(chǎn)資源主要以板條狀、板狀等集合體為主。極少部分情況下,輝鉬礦會呈現(xiàn)出以脈狀形勢,沿著礦物裂縫侵入充填的形式存在。在輝鉬礦的集合體當(dāng)中,粗顆粒通常包含有脈石顆粒,脈石礦物與輝鉬礦之間存在有嵌布關(guān)系,兩者關(guān)系十分密切。在輝鉬礦的解理縫當(dāng)中,往往會存在銅蘭與黃銅礦的侵入,但是這兩種物質(zhì)在輝鉬礦中不會廣泛存在,僅在極個別礦石當(dāng)中存在。輝鉬礦中的細(xì)粒通常以條紋狀或者板條狀存在,細(xì)粒也會沿著礦物裂縫不斷填充,并且礦物顆粒會出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象,此類型的輝鉬礦單體比較難解離。
黃銅礦:黃銅礦一般情況下在礦石中會以其他形狀產(chǎn)出,并且以集合體顆粒形式存在的顆粒較少。此外,黃銅礦還極有可能以散點狀廣泛分布在閃鋅礦當(dāng)中,兩者之間呈現(xiàn)乳濁狀結(jié)構(gòu),固溶體相互分離。最后,黃銅礦在輝鉬礦的解理縫當(dāng)中也會存在,并且礦物顆粒較少,分布廣泛??偟膩碚f,黃銅礦與閃鋅礦以及脈石礦物之間都存在有一定關(guān)系。
黃鐵礦:與上述金屬礦物有所不同的是,該礦物質(zhì)的產(chǎn)出形態(tài)較為簡單,通常情況下會以某種形狀浸染在脈石礦物中。少數(shù)黃鐵礦會以半自形晶、自形晶產(chǎn)出。目前為止,在我國還未發(fā)現(xiàn)黃鐵礦顆粒與其他礦物有直接關(guān)系,但是與閃鋅礦以及黃銅礦會以交代溶蝕的方式存在。
閃鋅礦:多數(shù)情況下,閃鋅礦會以其他形粒的方式在脈石礦物中存在。在閃鋅礦當(dāng)中會存在散點狀分布的黃銅礦。兩者呈現(xiàn)出固溶體分離乳濁狀結(jié)構(gòu)。此外,在黃銅礦當(dāng)中還存在有閃鋅礦顆粒,該顆粒會包在黃銅礦當(dāng)中。閃鋅礦與黃銅礦兩者之間存在有較為密切的嵌布關(guān)系,除此之外,閃鋅礦與任何金屬礦物之間的關(guān)系都不密切。
1.4.2 非金屬礦物
石英:在礦物當(dāng)中,含有最多的非金屬礦物為石英,該物質(zhì)最少需要兩期才能生成。在生成石英的初期,該物質(zhì)的顆粒普遍比較細(xì)膩。石英的粒度通常也比較均勻。在石英的生成晚期,主要會以粗粒狀的形式存在,沿著礦石的裂縫侵入,并且還會以脈狀石英的方式存在。在這里需要注意的是,石英一般情況下會與長石共同存在。長石:通常情況下,長石會以不規(guī)則形狀以及厚板狀的形式存在。雙晶現(xiàn)象較為明顯。長石經(jīng)過腐蝕等會變成絹云母,導(dǎo)致長石表面經(jīng)常會出現(xiàn)模糊不清的現(xiàn)象,只能看到長石顆粒輪廓。長石會與石英相伴相生。
在本礦產(chǎn)活動中,主要選擇3640溢流型球磨機(jī)開展磨礦作業(yè),該設(shè)備與旋流器共同構(gòu)成磨礦系統(tǒng)。根據(jù)磨礦作業(yè)的開展情況來看,磨礦細(xì)度在-200目的情況下占55%。磨礦濃度為80%左右,旋流器在工作過程中溢流濃度40%左右。根據(jù)總體磨礦作業(yè)的開展情況下來看,平均作業(yè)量為每小時95t。
在鉬精礦提純工藝中,浮選作業(yè)時至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)當(dāng)中主要存在有三個系列的作業(yè)。首先要使用充氣浮選機(jī)開展混合浮選工作。在此過程中,為了提高整個生產(chǎn)活動的經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約用水、降低能耗,選擇40%的高濃度浮選。在浮選過程中,應(yīng)用的捕收劑為0號柴油,起泡劑為2#油。根據(jù)浮選作業(yè)結(jié)果來看,最終混合粗精礦品位為12%,含銅量為0.89%。
浮選作業(yè)獲得的混合粗精還需要進(jìn)行再磨作業(yè),將其投入2130球磨機(jī)以及250旋流器當(dāng)中,形成一個閉合的磨礦流程。在再磨作業(yè)當(dāng)中,分別對應(yīng)著三套浮選作業(yè),當(dāng)旋流器溢流合并之后,需要溢流進(jìn)入浮選柱開展銅鉬分離工作。此時,再磨作業(yè)的最終結(jié)果為磨礦濃度50%,保持溢流細(xì)度-400目占據(jù)總體的80%。
浮選柱分離作業(yè)為整個浮選作業(yè)的最后一個階段。在此階段中,再磨精礦最終會合并到浮選柱分離作業(yè)當(dāng)中。在此過程中,工作人員需要采用機(jī)柱聯(lián)合流程,將浮選柱三臺以及浮選機(jī)結(jié)合起來,共同開展掃選作業(yè),確保最終的該生產(chǎn)活動順利開展,保證最終的分離結(jié)果。根據(jù)浮選柱分離作業(yè)情況來看,在該階段浮選柱的規(guī)格通常為2.0m×12m、1.2m×12m等。最后,在浮選柱分離作業(yè)當(dāng)中,還需要將浮選柱分為一粗二精作業(yè),以便最終能夠篩選出合格的鉬精礦。精尾作為該生產(chǎn)活動的主要過程中,指代的是粗選浮選柱底流去浮選機(jī)掃選作業(yè),該作業(yè)流程一般會采用浮選機(jī)開展掃選作業(yè),最后掃選到泡沫之后再進(jìn)行浮選柱作業(yè)。在銅中礦去脫藥,并且還要進(jìn)行濃縮處理,最終選擇銅。
根據(jù)整個工藝流程來看,在鉬精礦提純活動中,存在以下幾種問題。①鉬精礦的品位低于50%,導(dǎo)致產(chǎn)品最終無法達(dá)到優(yōu)級品的水平。②雜質(zhì)含量過高,最終產(chǎn)品的含銅量在0.5%以上。在浮選柱分離作業(yè)環(huán)節(jié),最終的分離效果不佳,導(dǎo)致整個鉬精礦的提純工藝達(dá)不到預(yù)期效果,銅中礦的含鉬量偏高。
根據(jù)對礦石性質(zhì)的分析,發(fā)現(xiàn)鉬晶體本身的顆粒較粗,但是礦產(chǎn)中的銅晶體卻較細(xì)。再加上提純工藝中的再磨流程不合理,導(dǎo)致整個磨礦工作環(huán)境條件不佳,最終難以取得良好的磨礦效果,在精礦再磨過程中也沒有完全解離。此外,通過對鉬精礦的深入分析我們可知,在該礦產(chǎn)當(dāng)中,含有的硫化物成分較多,主要為鐵礦物、銅礦物、鉛鋅礦物等。在對鉬精礦提純工藝進(jìn)行深入考察探究之后,提出了有關(guān)鉬精礦的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)流程。
在再磨改造過程中,工作人員首先需要將生產(chǎn)流程中的二臺磨機(jī)停掉,而后使用一臺再磨。在此過程中,旋流器的生產(chǎn)規(guī)格要由原先的250mm改變成300mm。在此過程中,工作人員需要將原先再磨系統(tǒng)中分級效果差的現(xiàn)象進(jìn)行改正。并且完善傳統(tǒng)改造過程中始終存在有磨礦濃度低、耗材耗電以及解離不完全等現(xiàn)象。在混合浮選環(huán)節(jié),需要將粗精礦產(chǎn)率控制在1.0%左右,并且要將其分成三個系列開展再磨工作。如果此過程仍舊存在有礦漿分配不均、負(fù)載率過低、操作波動大等現(xiàn)象,對于浮選分級工作有著十分明顯的影響,不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。那么工作人員可以在完成改造工作后,利用一臺磨礦球?qū)⒄w負(fù)荷率提高。使得磨礦濃度由原先的50%提高到65%,提高磨礦效果的同時,使其磨礦效果能夠滿足三個系列的粗選要求。等到分級作業(yè)活動穩(wěn)定之后,需要將分級細(xì)度-400目由原先的80%提高到90%。在此過程中,分級作業(yè)的溢流濃度要控制在10%,減少作業(yè)活動中的抽空機(jī)會,消除精礦跑粗現(xiàn)象。以便最終能夠達(dá)到理想的磨礦分級效果,為后續(xù)生產(chǎn)活動的順利開展奠定堅實的基礎(chǔ)。
工作人員在開展浮選柱改造工作時,首先要加大浮選柱容積,將傳統(tǒng)提純工藝中的一粗二精現(xiàn)象改成一粗一精一掃。在對原工藝考察時發(fā)現(xiàn),分離濃度高時會導(dǎo)致浮選作業(yè)的整體分離濃度過高,進(jìn)而溢出的泡沫攜帶雜質(zhì)過多。如果分離濃度過低,那么浮選作業(yè)中的底流品位會有所升高,最終導(dǎo)致精掃作業(yè)整體活動負(fù)荷量大,銅中礦含鉬量高,鉬流失現(xiàn)象十分嚴(yán)重。尤其是在提高原礦品位之后,整個提純工藝作業(yè)更加不穩(wěn)定,最終精礦品位降低,回收率難以提高。通過分析后得知,在浮選作業(yè)中,出現(xiàn)上述問題的主要原因在于浮選柱容積不夠,再加上浮選時間不足,導(dǎo)致整個提純工藝受到影響。針對該現(xiàn)象,工作人員在改良工藝流程的過程中,增加了掃選作業(yè),并且提高了鉬精礦的回收率,當(dāng)原礦品位提高時,可以適當(dāng)?shù)脑黾诱麄€分離作業(yè)的工作量,必要情況下可以將浮選機(jī)精掃作業(yè)取消,應(yīng)用浮選柱進(jìn)行代替,容積由原先的13.56m3可以提高了30.53m3,有效控制各項操作條件,以便最終能夠獲得優(yōu)質(zhì)鉬精礦。
綜上所述,根據(jù)當(dāng)前我國鉬精礦提純工藝的應(yīng)用情況來看,傳統(tǒng)的提純工藝已經(jīng)不能滿足當(dāng)前我國鉬精礦的提純需求。工作人員只有結(jié)合現(xiàn)代生產(chǎn)工藝情況對再磨作業(yè)以及浮選柱分離作業(yè)進(jìn)行改造,才能使得鉬精礦提純工作順利開展,提高鉬精礦純度,降低銅元素等物的含量,使得整個鉬精礦選別活動經(jīng)濟(jì)效益得以提高。