粗精礦預先分級新技術在泗洲選礦廠的應用

熊新海，羅仙平

(江西理工大學 資源與環境工程學院，江西 贛州341000)

1 引言

江西德興銅礦屬特大型斑巖銅礦，礦石類型以細脈浸染型硫化礦為主，金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主，黝銅礦、輝銅礦、斑銅礦、輝鉬礦次之，間有少量的方鉛礦和閃鋅礦。金的獨立礦物為自然金，其次為銀金礦。非金屬礦物以絹云母和石英為主，綠泥石、長石、方解石、云母、白云母次之。可回收的有用成分以銅為主，還有伴生的硫、鉬、金、銀、錸等［1］。泗洲選礦廠是德興銅礦的主要選礦廠之一，日處理原礦石3.8萬t，產品主要有銅精礦、硫精礦［2］。2011年泗洲選礦廠進行了二段浮選柱 +28m3浮選機新工藝改造，銅硫分離工藝流程也進行了變更，但是二段再磨分級仍沿用原技術工藝，導致分級效率低、溢流細度達不到工藝標準，影響了二段回收率［3］。

本文詳細研究了粗精礦預先分級新技術在德興銅礦泗洲選礦廠的生產應用情況，該工藝較好地解決了因銅硫分離工藝流程變更致使二段再磨分級給料粒級變化導致的分級效率低、溢流細度達不到工藝標準的問題，粗精礦中的細粒級被提前分離出來，減少了球磨機的循環負荷，少運行一臺球磨，降低了成本，避免了過磨現象，提高了溢流中-200目的含量，使二段銅回收率提高0.2%。

2 工藝過程描述

泗洲選礦廠于2011年進行了二段浮選柱+28m3浮選機新工藝改造，經過工藝優化后，采用1臺φ4.27×12m和1臺φ3.66×12m浮選柱作為一次粗選、一次精選，采用30臺8m3浮選機作為浮選柱尾礦四次掃選，粗精礦進行再磨，掃一、掃二精礦選擇性再磨，再選［4］，再磨時運行2臺φ3.2×3.1m球磨機，分級設備為兩臺并聯φ350mm海王旋流器，沉砂返回球磨機，溢流進入浮選柱銅硫分離，尾礦進入10臺28m3浮選機高硫系統生產硫精礦。設計指標為:銅精礦品位25.3%，銅回收率98%。此工藝的特點是:相比浮選機，浮選柱富集效果較好，有利于精礦品位的穩定［5-6］;掃選時間較長，有利于提高選銅回收率［7-8］。見圖1。

圖1 原二段銅硫分離工藝流程

3 生產現狀及原因分析

2011年～2012年泗洲選礦廠二段實際選銅回收率如表3所示，未達到設計值98%。

表1 泗洲選礦廠二段實際選銅回收率/%

經過認真分析，主要原因是二段磨礦分級溢流細度較差，-200目含量未達工藝標準。因此，2012年12月下旬對該廠二期磨浮工段二段磨礦分級流程進行了流程考查，考查時分級主要參數見表2，各產品粒度篩析結果見表3。

表2 旋流器分級主要參數/mm

表3 二段磨礦分級考查各產品篩析結果/%

本次考查得出以下結論:

(1)排礦濃度為73.26%，合格;溢流濃度為19.68%，合格;溢流中-200目含量為87.99%，未達到92%的工藝標準。

(2)旋流器分級效率為29.64%，較低，主要是因為溢流中夾帶了較多的粗顆粒，而沉砂中又跑細。

經過分析，導致二段銅回收率低于98%的原因有:

(1)2011年大型浮選機、浮選柱投入生產后，因為粗精礦產率的增加(比原流程約提高2%)以及中礦返回再磨由精一尾礦再磨變更為掃一、掃二精礦再磨，中礦返回量也相應增加(比原流程約提高5%)，造成二段中礦再磨泵池經常滿量，泵能力吃緊，導致流程不暢，浮選過程不穩定。

(2)因掃一、掃二精礦粒度更細，與粗精礦、球磨機排礦粒級差異大，混合后采用同一分級設備效果差，導致溢流中-200目含量達不到工藝標準。

(3)有部分細粒級進入磨機，產生過磨，礦漿泥化，影響銅硫分離［9］。

圖2 新技術銅硫分離工藝流程

4 粗精礦預先分級新技術改造

為解決以上問題，2 013年元月份在泗洲選礦廠二期進行了粗精礦預先分級新技術改造:即粗精礦進入預先分級泵池，通過泵進入2臺φ250mm旋流器分級;掃一、掃二精礦與球磨機排礦進入檢查分級泵池，通過泵進入2臺φ350mm旋流器分級，兩者沉砂進入球磨機，兩者溢流一起進入二段浮選，見圖2。旋流器分級主要參數見表4。新技術工藝流程運行時由原來2臺球磨機縮減為1臺球即可滿足。

表4 旋流器分級主要參數/mm

5 新技術生產應用

5.1 新技術工藝流程考查指標

2013年6月份對新技術工藝進行了流程考查，各產品篩析結果見表5。

表5 新技術工藝流程考查各產品篩析結果/%

本次考查得出以下結論:

(1)排礦濃度為64.8%，合格;預先分級溢流濃度為19.2%，檢查分級溢流濃度17.1%，均合格;預先分級溢流中-200目含量達95.7%，-檢查分級溢流中-200目含量為92.3%，均達到92%的工藝標準。

(2)預先分級旋流器分級效率為48.4%，較高;檢查分級旋流器分級效率31.5%。

(3)預先分級溢流中-400目含量達75.1%，提前進入浮選，避免了進入球磨機過磨現象的發生;球磨機排礦中-400目含量21.3%，明顯少于原技術考查的28.16%。

5.2 新技術應用后生產指標

表6 泗洲選礦廠二段實際選銅回收率/%

6 結論

(1)粗精礦預先分級新技術可有效提高分級效率，提高溢流中-200目的百分含量，并且避免了過磨現象。

(2)該技術有效解決了生產實踐中因礦量大、粒度組成發生較大變化，使用同一分級設備產生的溢流跑粗、沉砂跑細的問題。

(3)該技術由于將粗精礦中的細粒級提前分離出來，減少了球磨機的循環負荷，從而只需要一臺球就可以滿足要求(原技術需2臺球磨機)，這樣降低了電耗和鋼球單耗。

(4)新技術應用后選銅回收率穩定在98.1%以上，達到了設計值，比原技術提高0.2%。

［1］王誠華，熊新海.泗洲選礦廠培訓教材.浮選工藝與設備.德興銅礦泗洲選礦廠:7

［2］王玉娟，代淑娟，胡志剛等.某銅礦石中銅硫的選別回收［J］.有色金屬(選礦部分)，2009-09-15:26.

［3］明平田，吳國民，李飛，等.磨礦分級工藝考察及分析研究［J］. 有色金屬(選礦部分)，2012-11-15:32.

［4］彭會清，胡海祥，李驥，等.浮選中礦選擇性分級再磨工藝機理研究［J］.礦業研究與開發，2010:29-34.

［5］沈政昌，史帥星，盧世杰.KYZ-B型浮選柱系統的設計研究［J］. 有色金屬(選礦部分)，2006，(4):20-24.

［6］余新陽，周源，鐘宏.低堿度銅硫分離抑制劑及抑制機理的研究［J］. 金屬礦山，2008(9):65-67.

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［9］李宗站，劉家弟，王振玉，等.國內銅硫浮選分離研究現狀［J］.現代礦業.2010-03-15:35-36.