東同礦業公司中礦選擇性分級再磨工業應用

王優平

（江西銅業集團公司 東鄉銅礦，江西 撫州 331812）

1 引言

東同礦業有限責任公司礦體為中低熱液型銅、硫、鐵、鎢綜合型礦床。主要礦石有兩種：輝銅礦類型銅礦石和含銅黃鐵礦類型銅礦石。

經過礦業公司四十年來的開采，輝銅礦類型銅礦石基本枯竭。當前開采礦體為含銅黃鐵礦類型礦石，主要的銅礦物為黃銅礦，并有少量斑銅礦、黝銅礦、輝銅礦、銅蘭等，其他金屬礦物以黃鐵礦為主，約占原礦的55%。

脈石礦物主要有石英、方解石、白云母、綠泥石及少量高嶺石和螢石。黃銅礦形細粒狀，偶見獨立單晶粒分布，多分布在碳酸鹽礦物和石英等裂隙中，黃銅礦多交代黃鐵礦和膠黃鐵礦，可見包含有細小的閃鋅礦晶粒，黃銅礦粒徑0.02～0.3mm之間。

目前礦業公司主要開采的5#礦體的屬低銅高硫原生礦，硫原礦品位多在20%以上，銅硫共生密切，在磨礦細度-200目占65%時，其銅礦物未能達到充分單體解離。近幾年選銅指標下滑幅度較大，究其原因，主要是磨礦細度問題影響較大。

2 原有選礦工藝流程及存在問題

2.1 原有選礦工藝流程

粉礦倉的礦石由礦倉下的振動給料機給出，經2號膠帶運輸機給入半自磨機中，半自磨機排料進入水力旋流器給礦泵泵池，再經泵揚送至水力旋流器進行分級，沉砂進球磨機構成閉路磨礦；溢流自流至銅浮選系統的攪拌槽，礦漿經攪拌后進行銅粗選，粗選精礦進入精選作業，經兩次精選后產出最終精礦進入精礦濃密機；粗選尾礦進入掃選作業，經三次掃選后，產出尾礦進入濃密機作為硫浮選的原料。精選的尾礦和掃選的精礦循序返回前一個作業形成閉路。銅尾進入濃密機進行一次脫泥和脫水，溢流作為尾礦直接丟棄，沉砂再經過旋流器進一步脫泥，溢流返回濃密機，底流進入選硫作業的攪拌桶。在攪拌桶用采礦井下酸性水進行調漿，使礦漿pH值達到中性，再加藥浮選。礦漿經攪拌后進行硫粗選，硫粗選精礦進入精選作業，精選產出最終精礦進入硫精礦濃密機，粗選尾礦進入掃選作業，經三次掃選后，掃選尾礦為最終尾礦經過1號泵站送至尾礦庫堆存。東同礦業公司原磨浮工藝流程，磨礦采用半自磨機和溢流型球磨機二段磨礦流程，原礦經皮帶給礦進入半自磨，半自磨排礦進入Φ660旋流器進行分級，Φ660旋流器沉砂進入溢流型球磨機，溢流型球磨機排礦返回進入Φ660旋流器進行檢查分級，Φ660旋流器溢流進入攪拌桶作為浮選給礦。浮選工藝采用二粗三掃二精作業，中礦順序返回的工藝流程。原磨浮工藝流程圖見圖1。

圖1 原磨浮工藝流程

2.2 該工藝流程存在的問題

（1）原浮選工藝采用二粗三掃一精作業，中礦順序返回的工藝流程，由于浮選中礦在浮選作業之間循環，同時部分可浮性好的硫化礦物吸附了大量藥劑進入中礦，若不及時排出易造成中礦惡性循環［1］，浮選流程不暢，增加了銅硫分離的難度，不利于選銅指標的提高。

（2）浮選中礦中大部分有用礦物以連生體存在，在中礦順序返回浮選過程中富集了部分可浮選性好的其它有用礦物，降低了精選銅精礦品位；另一部分有用銅礦物以連生體的形式隨尾礦排出，造成銅金屬流失，影響了選銅回收率。

3 新工藝流程及應用效果

3.1 工藝流程的改進

針對選礦中存在的問題，東同礦業采用中礦選擇性分級再磨工藝［2］，新工藝（圖2）將東同礦業原流程（圖1）中的掃一精礦和掃二精礦合并采用原4寸臥式泵，揚送至Φ250旋流器組預先分級，預先分級沉沙進入3#球磨機再磨，3#球磨機排礦和Φ250旋流器溢流采用砂泵揚送至Φ650旋流器檢查分級，Φ650旋流器分級溢流進入攪拌桶進行浮選粗選作業，構成磨礦—浮選—中礦再磨—浮選的磨浮大循環［3］，并通過浮選藥劑的調節和分級條件的優化，實現中礦中的粗粒連生體的再磨再選［4］，改善了浮選給礦的粒度組成，同時，中礦返回將浮選藥劑帶到了砂泵池，砂泵池和球磨機相當于一個攪拌桶，使浮選藥劑和中礦混合更加充分，進一步提高選銅效率。

圖2 新浮選工藝流程圖

3.2 改進后的效果

（1）浮選過程相當與半開路流程，由于中礦循環量減少，浮選過程更趨穩定。東同礦業公司采用中礦選擇性分級再磨工藝后，同段溢流型球磨機和浮選之間，通過浮選中礦作為橋梁，構筑了磨礦和浮選之間的磨浮大循環，中礦返回經過泵揚送、管道摩擦，粗顆粒礦物明顯脫藥，減少了浮選泡沫黏滯現象；同時，黃藥隨礦漿在流程中不斷循環，容易被氧化生成雙黃藥，從而加強了捕收劑對銅礦物的吸附；循序返回中礦的減少，提高了浮選濃度，穩定了浮選工藝流程，增加了有用礦物的浮選時間。掃一和掃二精礦分級后的溢流返回泵池做為補加水，節約了生產過程中的磨礦用水。

（2）增加了有用礦物單體解離度，選銅指標提高明顯［5］。中礦（掃一和掃二精礦）經過選擇性分級再磨后，對中礦連生體解離效果明顯，緩解了原磨礦單體解離度不夠的問題，提高了選銅回收率。生產實踐表明，應用中礦選擇性分級再磨工藝后，選銅回收率和選銅精礦品位均有提高，取得了明顯效果。工藝改進前后的中礦單體解離度見下表1和表2。

表1 改進前浮選黃銅礦中礦的解離度

表2 改進后黃銅礦中礦解離度表

從表1和表2對比可以看出，新流程中礦中黃銅礦解離度37.73%相比原流程黃銅礦解離度18.95%提高了18.78%，說明新工藝流程的中礦與原工藝流程的中礦相比的得到了更好的解離。

（3）提高磨礦分級效率，改善了浮選給礦的粒度組成。依據彭會清教授提出的中礦分級隔離層理論，采用浮選中礦或再磨后的浮選中礦分級后的溢流，并入球磨機排礦中，這些細粒級的加入，將大大增加球磨機排礦粒度組成中的細粒級含量，這種中礦的加入，在磨礦的后續分級過程中，相當于粗粒級和細粒級之間將形成—細粒級的分級隔離層，起著對粗粒級進入溢流的隔離阻擋作用，隨著中礦數量和質量的提高，這種隔離阻擋作用將越來越強，隔離層將越來越厚。分級溢流細度就越好，+80目就越少。原流程和新流程旋流器分級效率見表3。

表3 原流程和新流程旋流器分級效率

由表3可知，新流程大旋流器質的分級效率為72.96%、量的分級效率85.33%；原流程大旋流器質的分級效率為57.64%、量的分級效率68.51%。相比于原流程，新流程大旋流器質的分級效率提高了15.32%、量的分級效率提高了17.18%。

應用中礦選擇性分級再磨工藝后，磨浮系統實現了中礦中連生體的再磨，促進連生體單體解離［6］。中礦返回經過泵揚送、管道摩擦，粗顆粒明顯脫藥；中礦的返回也優化了浮選給礦粒度組成；延長了浮選作業時間，從而提高了浮選效率。在作業條件等同情況下，新浮選工藝銅回收率相比原流程提高1.53個百分點。

4 結語

采用中礦選擇性分級再磨工藝，磨浮工藝系統實現了浮選中礦連生體的再磨及深度單體解離，提高了磨礦分級效率，中礦的返回優化了浮選給礦粒度組成；中礦返回經過泵揚、管道摩擦，粗顆粒明顯脫藥；新工藝流程由于是半開路流程，操作簡單，浮選工藝流程穩定，減少了跑槽金屬等流失現象，提高了浮選指標。