鄧春華

（長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410019）

銅在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位，銅礦資源更是不可再生的短缺資源[1]。硫化銅礦的浮選是獲取銅金屬的重要粗加工環(huán)節(jié)，而硫化銅礦物的浮選主要是將硫化銅礦物與硫化鐵礦物及脈石分離。因此,提高銅硫浮選分離[2-4]的效果具有重要的意義。湖北省某銅礦始建于2003年1月的單一的銅礦山企業(yè)。通過歷年多次擴(kuò)建和技術(shù)改造，擴(kuò)建后形成采選處理能力為1200t/d。礦山采用地下開采方案，形成兩套供礦系統(tǒng)：分別為豎井提升系統(tǒng)和斜井提升系統(tǒng)。其中，斜井供礦的提升能力為300t/d～400t/d，豎井供礦提升能力為800t/d～900t/d。自建廠以來,由于生產(chǎn)工藝流程不合理，以及主要設(shè)備的落后與老化，存在破碎產(chǎn)品粒度過大，磨浮系統(tǒng)能力偏小，浮選時(shí)間不夠，流程不通暢，現(xiàn)場(chǎng)跑冒滴漏情況嚴(yán)重，設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量不夠等問題，造成生產(chǎn)流程不穩(wěn)定，處理能力低，生產(chǎn)指標(biāo)不理想等問題。為此，礦山企業(yè)針對(duì)現(xiàn)存在的問題進(jìn)行碎礦系統(tǒng)、磨浮系統(tǒng)等多項(xiàng)選礦技術(shù)改造。改造后，生產(chǎn)能力提高到1600t/d，有效的利用了礦產(chǎn)資源，提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 礦石性質(zhì)

湖北省某銅礦礦床的礦石類型主要是含銅花崗閃長(zhǎng)斑巖，其次為含銅砂質(zhì)頁(yè)巖。

礦石中主要的金屬礦物為黃銅礦[5]、黃鐵礦、褐鐵礦、白鐵礦；次為閃鋅礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、輝銅礦、斑銅礦、銅藍(lán)、黝銅礦、自然金、銀金礦，脈石礦物主要為斜長(zhǎng)石、石英、角閃石等。原礦的化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

選礦回收的目的銅礦物主要以黃銅礦的形式存在，原礦平均品位Cu0.6%～0.7%，S1%～3%。

表1 化學(xué)成分分析結(jié)果 /%

2 生產(chǎn)工藝中存在的問題

2.1 碎礦工藝流程存在的問題

原設(shè)計(jì)處理原礦為1200t/d，最大給料粒度450mm，采用一臺(tái)型號(hào)為980mm×1240mm槽式給料機(jī)給料，粗碎為一臺(tái)PEZ400×600顎式破碎機(jī)，處理能力不能滿足1600t/d生產(chǎn)能力的要求。

粗碎后的礦石經(jīng)№1膠帶輸送機(jī)（帶寬B=650mm）輸送到PYB1200圓錐破碎機(jī)，圓錐破碎完之后通過№2膠帶輸送機(jī)（帶寬B=650mm）將物料送至粉礦倉(cāng)上部的振動(dòng)篩進(jìn)行檢查篩分，篩上物料通過№3膠帶輸送機(jī)（帶寬B=650mm）返回到PYB1200圓錐破碎機(jī)進(jìn)行破碎，篩下物料直接進(jìn)入粉礦倉(cāng)。

由于PYB1200圓錐破碎機(jī)緊邊排礦口設(shè)置過大，造成破碎完之后產(chǎn)品粒度偏大（一般-25mm～30mm），將負(fù)荷全部壓在球磨機(jī)上，違背了“多碎少磨”的原則，造成能耗一直偏高，生產(chǎn)成本居高不下。

粉礦倉(cāng)直徑為10m，設(shè)計(jì)容積500m3，物料進(jìn)粉礦倉(cāng)為單點(diǎn)卸料，造成細(xì)礦倉(cāng)有效容積減少，實(shí)際存礦量只有700t～800t，存礦時(shí)間約為18h。因此，粉礦倉(cāng)不能很好的銜接粗碎和磨礦作業(yè)。

2.2 磨礦工藝流程存在的問題

現(xiàn)有設(shè)備處理能力為600t/d，共分成兩個(gè)系列。單系列格子型球磨機(jī)和螺旋分級(jí)機(jī)形成閉路磨礦分級(jí)流程，磨礦采用一段磨礦流程，控制磨礦細(xì)度-200目65%左右。

格子型球磨機(jī)2臺(tái)，規(guī)格Ф2.1×3.0m，安裝功率210kW。沉沒式螺旋分級(jí)機(jī)2臺(tái)，規(guī)格2FLC-1200，安裝傾角：22.3°。

選廠擴(kuò)能后，生產(chǎn)規(guī)模由600t/d增加到1600t/d，現(xiàn)有的設(shè)備和設(shè)施均不能滿足要求。格子型球磨機(jī)和螺旋分級(jí)機(jī)形成閉路磨礦分級(jí)流程。但是由于分級(jí)機(jī)安裝傾角過大，導(dǎo)致溢流跑粗（溢流細(xì)度-200目50%），返砂無法返回情況嚴(yán)重，造成浮選粒度過粗，影響浮選效果，并帶來能耗和鋼耗增加的不利影響。

2.3 浮選工藝流程存在的問題

選礦廠生產(chǎn)的浮選流程采用優(yōu)先浮選流程，優(yōu)先浮選銅礦物。原礦中函硫較高，由于硫精礦生產(chǎn)指標(biāo)不高，且銷路不好，生產(chǎn)中未單獨(dú)產(chǎn)出硫精礦，硫在浮選浮選尾礦中直接排入尾礦庫(kù)。工藝流程圖見圖1。

圖1 原有選礦工藝流程圖

主要浮選設(shè)備：

粗掃選采用6A型浮選機(jī)共計(jì)16槽，單槽有效容積2.8m3。

精采用5A型浮選機(jī)共計(jì)6槽，單槽有效容積1.1m3。

由于進(jìn)入浮選流程的物料粒度較粗，生產(chǎn)流程過短，粗選和精選設(shè)備配置不合理，礦石性質(zhì)變化頻繁，生產(chǎn)水質(zhì)不理想等原因，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定，生產(chǎn)指標(biāo)不好，回收率偏低。

2.4 藥劑制度存在的問題

原有選礦廠的藥劑種類為：石灰、黃藥、松油等，藥劑的添加方式為人工手動(dòng)添加。

由于藥劑制度的不合理性，造成藥劑添加不穩(wěn)定，波動(dòng)大，導(dǎo)致浮選作業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定，生產(chǎn)指標(biāo)時(shí)好時(shí)壞，難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的給藥。

技改前現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)結(jié)果見表2。

表2 技改前生產(chǎn)指標(biāo) /%

3 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)改造

3.1 碎礦系統(tǒng)的改造

（1）針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備能力不足的情況，對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行更換，更換包括：原礦給料機(jī)、顎式破碎機(jī)、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)、振動(dòng)篩、皮帶給料機(jī)以及3條膠帶輸送機(jī)。通過調(diào)整顎式破碎機(jī)和細(xì)碎圓錐破碎機(jī)排礦口，科學(xué)合理的分配各段破碎比，平衡各段做的負(fù)荷，充分發(fā)揮破碎機(jī)的性能，提高處理能力。

（2）對(duì)篩孔尺寸進(jìn)行調(diào)整，將原有的32mm×36mm篩孔改為14mm×36mm篩孔，篩分效率85%，嚴(yán)格控制破碎產(chǎn)品粒度，實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”的特點(diǎn)，提高破碎能力。

（3）由于原有細(xì)碎車間、篩分車間廠房老化嚴(yán)重，改造后新增細(xì)碎車間，對(duì)原有篩分車間進(jìn)行加固處理。

（4）原有粉礦倉(cāng)容積小，改造后新增一個(gè)直徑為10m的圓形礦倉(cāng)，有效容積820m3，可堆存礦石1300t，儲(chǔ)礦時(shí)間20h。

（5）原有選廠碎礦系統(tǒng)沒有連鎖控制，各緩沖礦倉(cāng)、粉礦倉(cāng)中料位計(jì)無法使用，料位信號(hào)沒有與破碎車間連鎖。改造后，對(duì)碎礦系統(tǒng)設(shè)置連鎖控制系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的開、關(guān)機(jī)實(shí)現(xiàn)連鎖控制，料倉(cāng)內(nèi)增設(shè)料位計(jì)，將料位信號(hào)反饋到碎礦系統(tǒng)的連鎖控制系統(tǒng)內(nèi)。

3.2 磨浮系統(tǒng)的改造

（1）替換原有的濕式格子型球磨機(jī)為溢流型球磨機(jī)，磨機(jī)的規(guī)格：MQYφ2700×3600，2臺(tái)，單臺(tái)裝機(jī)功率400Kw，單臺(tái)處理能力為845.52t/h，兩臺(tái)磨機(jī)的負(fù)荷率94.5%。

（2）將Ф1.2m沉沒式雙螺旋分級(jí)機(jī)改成水力旋流器，與溢流型球磨機(jī)形成閉路磨礦。規(guī)格為FX500-GT-S1X2，嚴(yán)格控制溢流細(xì)度為-0.074mm占65%。

（3）新增1#渣漿泵，用于水力旋流器給礦,渣漿泵的處理能力：?jiǎn)闻_(tái)流量Q=130m3/h～200m3/h，礦漿重量濃度：C=55%，磨礦細(xì)度：-200目占65%，礦漿比重1.55t/m3，幾何揚(yáng)程：H0=25m～30m。

（4）修改原則流程，將原有的優(yōu)先浮選流程改成銅硫混浮再銅硫分離的原則流程，改造后原則選礦工藝流程圖見圖2。

圖2 改造后選礦工藝流程圖

（5）更換所有的浮選機(jī)，銅硫混浮粗掃選選用充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，規(guī)格型號(hào)為XCFⅡ/KYFⅡ-8m3，一共18槽。銅硫混浮精選和銅硫分離浮選作業(yè)之后選用充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，規(guī)格型號(hào)為XCFⅡ/KYFⅡ-2m3，一共26槽。為取得較好的浮選效果，配置了鼓風(fēng)機(jī)給浮選機(jī)充氣。

（6）增加一套控制系統(tǒng)，控制內(nèi)容包括：球磨機(jī)的給料、給水自動(dòng)控制及調(diào)節(jié)；渣漿泵變頻調(diào)速并與泵池液位信號(hào)連鎖；渣漿泵變頻信號(hào)與旋流器給料壓力連鎖控制；旋流器的分級(jí)粒度、濃度檢測(cè)，并根據(jù)粒度、濃度參數(shù)自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)的工藝參數(shù)。

3.3 藥劑系統(tǒng)的改造

在磨浮廠房?jī)?nèi)設(shè)置新的藥劑制備間和給藥室，采用高位給藥方式將藥劑送入給藥點(diǎn)。藥劑種類為：碳酸鈉、硫化鈉、丁基黃藥、Z-200和2#油五種，其中Z-200和2#油采用原液添加，碳酸鈉、硫化鈉和丁基黃藥制備成10%濃度后添加。

新增一套藥劑自動(dòng)控制系統(tǒng)，藥劑添加采用全自動(dòng)給藥機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制浮選加藥量，每個(gè)加藥點(diǎn)的藥劑用量可在中央控制室進(jìn)行顯示和調(diào)整。

4 結(jié)語

（1）碎礦系統(tǒng)經(jīng)過技術(shù)改造后，通過較為合理的分配各破碎段的破碎比，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整篩孔尺寸，控制最終破碎產(chǎn)品粒度-12mm占95%，真正的實(shí)現(xiàn)了“多碎少磨”，降低了碎礦產(chǎn)品的能耗，破碎系統(tǒng)日處理能力由1200t/d提升到1600t/d。

（2）通過替換現(xiàn)有的球磨機(jī)，采用高鉻合金球，提高球磨機(jī)的填充率，將Ф1.2m沉沒式雙螺旋分級(jí)機(jī)改成直徑為500mm的水力旋流器，使磨機(jī)的處理能力由1200t/d提高到1600t/d。

（3）將優(yōu)先浮選流程改成銅硫混浮再銅硫分離的浮選流程，更換現(xiàn)有的浮選機(jī)，銅精礦品位19.11%～21.32%，回收率86.44%～89.70%。與銅優(yōu)先浮選工藝相比，銅硫混浮再分離工藝選礦指標(biāo)銅精礦品位提高2%，回收率提高了3%～6%。

（4）新增藥劑自動(dòng)控制系統(tǒng)，全自動(dòng)給藥機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制浮選加藥量，實(shí)現(xiàn)了給藥系統(tǒng)均勻、連續(xù)、自動(dòng)給藥，降低了藥劑用量，節(jié)省了要是使用成本，且使浮選指標(biāo)得到進(jìn)一步的提高。

（5）綜上所述，經(jīng)過一系列的技術(shù)改造后，選礦產(chǎn)的日處理能力由1200t/d提升到1600t/d，銅精礦品位19.11%～21.32%，回收率86.44%～89.70%，藥劑消耗和鋼耗降低明顯，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)增容，節(jié)能降耗的要求，取得了較好的選礦經(jīng)濟(jì)及技術(shù)指標(biāo)，年可增加經(jīng)濟(jì)效益約400萬元。