旋流器串聯分級在選礦流程中的應用

毛世意

(江西銅業集團公司城門山銅礦，江西九江 332100)

旋流器串聯分級在選礦流程中的應用

毛世意

(江西銅業集團公司城門山銅礦，江西九江 332100)

介紹了兩種形式的旋流器串聯分級分別在兩個選礦工藝流程中的應用實例，考查了一次分級和串聯分級的產品粒度，并利用水力旋流器分級特性曲線研究其分離效果，證明在不同的條件下采用不同形式的串聯分級工藝，可以分別達到其獨特的分級效果。對沉砂進行再分級的串聯分級用于精礦過濾前的脫泥時，保證了分級沉砂較低的含泥量;對溢流進行再分級的串聯分級用于浮選前的脫泥時，既降低含泥量又可以減少可選粒級的有用顆粒在分級溢流中的損失。采用串聯分級對于選礦廠強化分級效果具有實踐意義。

旋流器;串聯分級;選礦流程;分級效率;脫泥

1 串聯分級工藝介紹

當常規的分級［1-2］作業，其產品不能滿足某種特定的要求時，將兩個(或以上)的分級作業串聯起來，針對特定的產品(溢流或沉砂)進行再次分級，可以進一步提高總的分級效率。兩個分級串聯起來的工藝就是串聯分級工藝［3-5］。

圖1 針對溢流的串聯分級

分級作業有兩個產品:溢流和沉砂。因而串聯分級工藝也有兩種形式，即對分級產品的溢流進行再分級和對沉砂進行再分級。這兩種分級工藝都有應用，例如武山銅礦對優先浮選的尾礦進行的脫泥，就是采用對溢流進行再分級;而在城門山銅礦對混合浮選的尾礦進行的脫泥，就是采用對沉砂進行再分級。對應的工藝流程圖見圖1、圖2。

圖2 針對沉砂的串聯分級

2 對沉砂進行再分級的串聯分級工藝實例分析

2.1 應用背景

城門山銅礦選礦廠采用“半自磨+球磨”的磨礦流程(磨礦最終產品粒度:62%～68%-200目)，選礦采用混合浮選主干流程。原礦中銅礦物主要有藍輝銅礦、輝銅礦、黃銅礦等，硫礦物以黃鐵礦為主。原礦含銅品位0.9%、含硫品位5%。在低礦漿堿度(游離CaO含量:30～50g/ml)條件下，浮出銅硫混合精礦;混合精礦經再磨、通過添加石灰形成的高礦漿堿度條件(游離CaO含量:500～1000g/ml)浮銅抑硫;二段尾礦經脫泥產出硫精礦。工藝流程圖見圖3。

圖3 對沉砂進行再分級的串聯分級工藝流程實例

2.2 分級目的和采用串聯分級理由

二段分離浮選的尾礦含硫品位約25%～32%，經分析，主要是低品位細粒級礦泥含量高，通過分級，脫除細粒礦泥后，可以使硫精礦得到進一步富集。同時，脫除細泥也為硫精礦產品過濾創造條件，否則礦泥含量高時陶瓷過濾機的過濾效率低甚至根本無法運行。

在礦漿性質上，給礦濃度［6］過低，約8%～10% (礦漿體積濃度僅為3%)。如此低的給礦，造成一次分級后，盡管脫去了70%以上的水份，沉砂濃度依然很低。而沉砂濃度低可以從側面反映出其含泥量必然高，篩析后檢查-800目含量占65%以上。

由于脫泥不徹底，一次脫泥既不能確保穩定的硫精礦品位，也不能確保良好的過濾效果。為了達到上述目的，采用對沉砂進行再分級的串聯分級工藝。

2.3 串聯分級應用效果

對該流程的分級產品進行取樣分析，結果見表1。

表1 對沉砂進行再分級的串聯分級產品考查結果

從表1中看到，一次分級后，沉砂濃度僅為25.23%，其-800目含量仍高達65.80%，脫泥效果不明顯;由此帶來的相應結果是，硫品位僅由28.56%提高到33.72%，硫的富集效果不理想。

通過對沉砂進行再分級的串聯分級，沉砂濃度提高到60.97%，其-800目含量也降到50.67%，有效的脫除了夾雜的細泥，并提升了硫精礦品位。實踐證明，通過采用對沉砂進行再分級的串聯分級，在生產過程中，可以確保硫精礦硫精礦品位達到35%以上，并實現良好的過濾效果。

3 對溢流進行再分級的串聯分級工藝實例分析

3.1 應用背景

武山銅礦選礦廠磨礦也采用“半自磨+球磨”流程(磨礦最終產品粒度:60～65%-200目)，浮選采用優先浮銅、銅尾選硫的優先浮選工藝。原礦中銅礦物以黃銅礦為主，硫礦物以黃鐵礦為主，含銅品位0.9%、含硫品位12%，入浮礦漿在高堿度(游離CaO含量:500～1000g/ml)條件下，抑硫浮銅;浮選尾礦經脫泥、活化，加黃藥浮選產出硫精礦。脫泥工序處于硫浮選作業之前，工藝流程圖見圖4。

圖4 對溢流進行再分級的串聯分級工藝流程實例

3.2 分級目的及采用串聯分級理由

此處進行分級的主要目的，是為后續的浮選作業創造條件，具體可體現在:

(1)脫“藥”。優先浮選的尾礦漿中殘存大量藥劑，尤其是游離CaO含量高。脫除殘存藥劑以利于對抑制后的黃鐵礦進行活化、浮選。

(2)脫水。鑒于游離CaO以及其它對浮選有害的藥劑離子是以溶解或懸浮的方式存在于水中，脫水的過程實際上也就是脫“藥”的過程。

(3)脫泥。減少細粒級礦泥對浮選的不利影響。由于直接采用半自磨的磨礦流程，原生和次生的礦泥含量較高，如果不加以脫除，直接加酸活化浮選，則對浮選過程和指標影響很大。

如果單純采用一次分級，在保證脫泥效果的情況下，難以一次將溢流濃度降低到合適范圍，相應其中可選粒級含量必然較高，造成金屬流失大。而通過檢查后發現，溢流濃度相應較高(濃度約15%～18%)，溢流里夾雜的可選粒級含量較高，是可以通過再分級加以回收的。另外，與前者對沉砂進行再分級的串聯分級是為過濾創造條件不同，這里脫泥可以看作是為浮選創造條件。

3.3 串聯分級應用效果

對采用串聯分級后的流程分級產品取樣，進行粒級分析，結果見表2。

表2 對溢流進行再分級的串聯分級產品粒級分析結果

為了計算水力旋流器特性曲線，分別按一次分級、串聯分級整理相應數據(為便于說明，以μm為粒度單位)，結果分別見表3、表4。

表3 水力旋流器一次分級特性曲線計算結果

表4 水力旋流器串聯分級特性曲線計算結果

將水力旋流器一次分級分離特性圖和串聯分級特性圖繪制在一張圖上，見圖5。

圖5 水力旋流器分離特性曲線

見表2，經過一次脫泥，分級沉砂-800目含量由22.25%降低到5.93%，一次分級達到了降低含泥量(沉砂)的目的，但同時導致在溢流中的損失較大，+800目含量占到50.25%。經過串聯分級后，溢流里+800目含量降到33.64%，有明顯降低，與此同時可以看到沉砂性質并未產生很大變化，含泥量依然較低。

再從表3、表4和圖5可以看到，單純進行一次脫泥時，分離粒度較高，d50=66μm;進行串聯分級后，有效的降低了分離粒度，d50=33μm，并隨之將水力旋流器特性曲線整體向左推移。從實踐的角度來看，d50越小，表明脫泥越成功。

通過采用對溢流進行再分級的串聯分級，在原礦含硫品位相近的條件下，硫在分級作業的損失減少10～15%，總的選硫回收率提高6～10%。

4 串聯分級工藝應用的總結和思考

(1)根據對分級溢流或沉砂產品的不同要求，可以實現對溢流或沉砂進行再分級的串聯分級。

(2)串聯分級用于有色金屬礦山進行脫泥時，衡量脫泥效果的指標往往可以通過濃度值來判斷。當沉砂濃度較低(例如低于50%)時，由液相而夾帶的細泥量大，反映出脫泥效果差。另一方面，反觀溢流，當其濃度較高(例如高于15%)時，體現的則是由液相帶走的固體含量高，并且當濃度高時礦漿中相應粒度也隨之增大，相應的自然是有用礦物在溢流里的損失率較高。

(3)采用串聯分級后，可以根據需要，將水力旋流器分離特性曲線顯著的向左或向右推移，即實現較細或較粗的分離粒度d50。因而串聯分級的分離效果是僅依靠一次分級難以達到的。

［1］威爾斯B A.礦物加工技術［M］.胡力行等譯.北京:冶金工業出版社，1985:92-96.

［2］趙國慶，張明賢.水力旋流器分離技術［M］.北京:化學工業出版社，2003:72-81.

［3］尹啟華，魏明安.旋流器串聯分級在工業生產中的應用［J］.有色金屬(選礦部分)，2000(4):28-30.

［4］羅時軍.水力旋流器串聯分級在泗洲選礦廠的試驗與應用［J］.銅業工程，2007(3):11-12，36.

［5］王鵬程，徐引行，謝建宏，等.旋流器串聯分級在磁鐵礦選礦中的應用［J］.礦業工程，2009，7(1):22-24.

［6］耿麗萍，楊茉，周靜偉，等.進口濃度對水力旋流器顆粒分級的影響［J］.工程熱物理學報，2006，27(4):625-627.

Application of Hydrocyclone Series-classification in Mineral Processing Flowsheet

MAO Shi-yi

(Chengmenshan Copper Mine，Jiangxi Copper Company Ltd.，Jiujiang 332100，Jiangxi，China)

This paper introduces two kinds application of hydrocyclone series-classification in different mineral processing flowsheet，checks product granule of one classification and series-classification and utilizes hydrocyclone curve to study its separation efficiency，which proofs that it can reach the different special classification efficiency in the different conditions to adopt the different types of series-classification technology.Series-classification of the grit re-classification could ensure the low percent of mud when applied before concentrate filtering.Series-classification of the overflow re-classification not only could ensure the low percent of mud but also reduce wastage of the valuable and floatable granule when applied before flotation.For the mineral processing plant，adopting series-classification is practiced to strengthen the classification efficiency.

hydrocyclone;series-classification;mineral processing technological flowsheet;classification efficiency;desliming

TD92

B

1009-3842(2011)06-0025-04

2011-07-11

毛世意(1977-)，男，湖北紅安縣人，江銅城門山銅礦選礦工程師，主要從事現場選礦技術管理工作。E-mail:782354458@qq.com