傅洪池
(福建冶金二局東鑫公司,福建 福州 350001)
礦業公司選礦廠設計處理礦石規模200t/d,原由某冶金設計院設計,雖然設計方案較為完善,但與實地實施相差較大。筆者作為當時該礦礦長,發現該設計方案無法滿足該選礦廠的要求后,決定做較大改動。本文系統介紹了該選礦廠的設計思路和建設方案,分析選礦難點,并提出了相應的解決方案,希望能為相似廠礦項目的建設提供借鑒和幫助。
該礦山探礦權面積為6.0km2,采礦區面積為0.36km2,從近三年的探礦結果得知,主礦脈已基本探明,保有儲量約27萬噸,屬于小型礦山。綜合考慮,選礦廠生產規模確定為200t/d。根據200t/d生產規模,選礦廠主廠房面積要求不低于50*30平米(不含堆礦平臺)。
根據以上原則與要求,結合實際地形,該選礦廠廠址選擇在采礦區和尾礦壩之間、貼近尾礦庫的小山包坡腳地帶,距尾礦庫約250米。該廠址距礦山采場約1000米,距生活區約150米,礦石進場、礦渣運出到尾礦場均可利用林業公路,生產、生活均較便利。
本礦石為多金屬礦,主要含金銀礦物有輝銀礦、自然金、銀金礦、自然銀,等。輝銀礦常呈自形粒狀集合體,粒徑在0.01mm~0.03mm之間,形成時間較晚,多產于石英細脈中,或充填于巖石破碎裂隙中,常和晚期形成的黃銅礦共生產出。自然金早期包裹于黃鐵礦中,晚期充填于巖石破碎裂隙中,自然金粒徑0.01~0.1之間。金銀礦呈它形粒狀,粒徑0.01mm~0.2mm,包裹有微粒黃銅礦、輝銀礦。礦石中主要金屬元素含量:Au 6.32g/t、Ag 281.64g/t、Pb 0.93%、Zn 0.85%、Fe 1.68%、Cu 0.83%。礦石硬度中等。
礦石硬度為中等、裂隙多、破碎嚴重,屬易碎礦石。破碎工藝流程選用兩段一閉流程,即兩道破碎加一道篩分組成的工藝流程,可將礦石破碎成粒徑0~20mm。
(1)粗選技術參數試驗。①細度參數試驗。固定藥劑用量、PH值、浮選時間,對礦石細度進行試驗。當礦石細度-200目達到55%時,回收率Au=89.73%、Ag=90.32%,效率較好。一臺磨機加一臺分級機構成的閉路磨礦即可。②PH值參數試驗。使用優化后的細度,在固定藥劑量不變的情況下,添加碳酸鈉用量以改變礦漿PH值。PH值在6.5~7.5之間,回收率、精礦品位均變化不大,但PH值達到8.0時,回收率明顯降低了。③捕收擠(丁基黃藥)用量試驗。使用已優化的參數細度、PH值,固定2#油用量及浮選時間不變的情況下,試驗丁基黃藥用量。當丁基黃約用量為150g/t時,回收率:Au=92.34、Ag=93.55,效果較好。故確定捕收擠丁基黃藥用量150g/t為設計技術參數。
2#油的用量與作業設備吸氣量大小密切相關,由于選礦試驗設備與實際生產設備不同,無需測試。粗選試驗獲得的設計技術參數,礦石細度:-200目 55%;PH值:6.5~7.5;丁基黃藥:150g/t。
(2)掃選流程試驗。利用上述已確定的選礦技術參數,掃選試驗結果表明,掃選一次回收率可以增加3%,掃選第二次增加1%,掃選第三次回收率僅增加0.5%左右,綜合試驗結果和臨近廠礦經驗,確定本廠掃選工藝流程設計為三次掃選。
(3)精選次數試驗。精選次數試驗表明,精選一次精礦品位Au 63.67g/t、Ag 3043g/t,精選二次精礦品位Au71g/t、Ag=4675g/t;精選三次精礦品位Au 93.67g/t、Ag 5738g/t,回收率跌至Au 78.66%、Ag 77.33%。結合市場行情,最佳銷售精礦品位未:Au 60g/t~80g/t、Ag 4000g/t~6000g/t,精選二次剛好滿足,浮選工段二道即可。
(4)閉路試驗。閉路試驗結果表明,精礦品位:Au 76.58g/t、Ag 4277g/t,回收率:Au 93.67%、Ag 94.07%。工藝指標,回收率∶Au 93.67%、Ag 94.07%,富集比:Au 11.84、Ag 16.03。
(5)精礦脫水流程設計。結合本廠精礦產量低,精礦粒度粗的特點,精礦脫水選用濃密-過濾法。
綜合破碎、磨礦、浮選各工段試驗成果,該選礦廠的選礦工藝流程設計為:破碎工段:兩臺破碎機、一臺振動篩構成兩破一閉流程。磨礦工段:一臺球磨機、一臺分級機構成一道閉路磨礦流程。浮選工段:一粗二精三掃構成閉路選礦流程。
具體調試結果如下:①水玻璃用量的調試。在礦漿細度、濃度、丁基黃藥條件不變,假定純堿用量為40g/t的情況下(不含粗選段純堿用量30g/t),對水玻璃用量進行調試。當水玻璃用量為200g/t時,精礦品位Au 74g/t,富集比11.97;Ag 4674g/t,富集比18.55。②純堿用量的調試。在其他條件不變,水玻璃用量200g/t,對純堿用量20g、40g/t兩檔進行調試。當純堿用量為40g/t時,Au精礦品位達76.75g/t,Ag精礦品位達4785g/t;Au富集比11.84,達到設計參數11.87要求;Ag富集比為18,超過設計參數16.03要求。
試生產結果表明,精礦品位Au 79.78g/t、Ag 5412g/t,回收率Au 94.08g/t、Ag 95.12g/t,富集比Au 11.6、Ag 18.28,效果理想。提精劑調試結果穩定可靠,技術參數基本確定。
①根據礦石特征,本選礦廠采用浮選法工藝針對性強,經濟效益較好。②浮選法選礦工藝流程設計和生產指標的擬定應根據流程試驗結果結合成熟的選礦經驗進行綜合分析確定。③選礦系統最大生產能力應滿足礦產開采量的需求,并應通過生產調試提高其生產效率。④采用試生產修訂選礦工藝流程指標非常重要,實踐證明,本選礦廠采用經試生產修訂后的工藝流程與指標,生產效益良好。
[1]《香爐坪礦石選礦試驗報告》2003.5閩北地質大隊化驗室.
[2]《選礦設計手冊》1988.7.1冶金工業出版社出版.
[3]《金屬非金屬礦山建設項目安全管理實用手冊》GB16423-2006國家質量監督檢疫總局-中國標準出版社出版.