安 昌,鄭思勇,郭德友,田茂飛,李忠友
(雅礱江礦業有限公司,四川 甘孜藏族自治州 626000)
西藏某鉛鋅選礦廠為相同工藝流程不同設備型號的兩個生產系列。1#生產系列原設計規模為原礦800t/d。因礦石性質復雜多變,選廠設計時設備選型和安裝不太合理,致生產指標波動較大,產品質量難以達標且回收率較低。通過技術改造后,生產規模提高至原礦1200t/d。鉛精礦綜合品位提高至62.74%,回收率高至87.46%,含銀也有所提高,鉛中含鋅降低至6.35%。鋅精礦綜合品位提高至50.42%,回收率提高至87.77%,鋅中含鉛降至3.76%且降低原礦噸耗成本,顯著提高公司生產效益。
西藏某鉛鋅礦礦體賦存于白云巖、白云質灰巖的構造破碎帶中。該礦體平均品位鉛4.74%,鋅5.46%,Pb+Zn平均品位10.20%。 金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、自然銀、黃鐵礦,少量黃銅礦。氧化礦石中金屬礦物為褐鐵礦、白鉛礦、菱鋅礦等礦物。非金屬礦物主要是石英、方解石、白云石、絹云母等。礦石化學成分分析見表1,鉛、鋅物相分析見表2,3。

表1 原礦化學分析結果

表2 原礦鉛物相分析結果

表3 原礦鋅物相分析結果
由表1可知,該礦石中鉛品位4.74%、鋅品位為5.46%。有益伴生元素銀品位為106g/t,其它元素均未達到可綜合利用的程度。
由表2,3可知,元素鉛鋅主要賦存于硫化礦中,氧化礦不發育。
工藝礦物學[5]研究表明方鉛礦多呈他形,或集合體分布于閃鋅礦的周邊,或包裹體,或相互包含。也有呈斷續的脈穿閃鋅礦。總體看似乎晚于閃鋅礦;閃鋅礦呈他形粒狀晶及其集合體,晶粒一般為0.05~0.2mm之間不等,常常聚集成團粒團塊狀不規則狀的結合體。大小0.2~0.6mm之間。個別集合體達1mm以上。常常呈不均勻分布于全巖中。組成晶粒、團粒團塊狀構造。總體分布很不勻稱。閃鋅礦中見賦存著顯微乳滴狀硫化物(磁黃鐵礦等)的固溶體,或包裹有細粒方鉛礦他形晶。零散、密集分布;黃鐵礦呈他形粒狀及其集合體,粒度不均勻,從0.01~0.2mm不等,除少數呈粒狀、細粒狀外,不少與閃鋅礦相伴呈脈體產出。黃鐵礦常圍繞閃鋅礦包含而成,時有相互穿切。
上述特征表明,礦石中的鉛鋅硫化物嵌布關系復雜,雖然單種礦物的嵌布粒度屬中等,但要使呈集合體的鉛鋅硫化物充分解離將十分困難,對鉛鋅精礦回收率的提高極為不利。
西藏某鉛鋅礦選礦廠1#系列原破碎系統為三段閉路流程。磨礦系統由2臺2400*4500短筒型格子板球磨機和2臺FG2400螺旋分級機組成一段閉路磨礦。鉛鋅浮選流程均為一粗三精二掃,浮選機均為SF-8型浮選機。鉛鋅浮選各作業浮選機臺數分別為粗選5臺,精1掃1分別為4臺,精2掃2分別為3臺,精3為2臺。工藝流程如圖1、2所示。

圖1 原破碎工藝流程

圖2 原磨浮工藝流程
(1)破碎系統為三段閉路。該流程和設備完全可保證產品粒度在0mm~20mm之間,用規格25mm振動篩分級不符合多碎少磨[6]生產原則。球磨機難以高效工作且磨礦產品礦物難以單體解離[7]。
(2)磨礦系統是完全相同2個系列,每個系列分別由1臺2400*4500短筒格子型球磨機加1臺FG2400分級機組成一段閉路磨礦。分級機安裝時槽子的傾角為17°。經過長期在球磨排礦口、分級溢流口取樣分析。如下表4、5。結果表明球磨機在800t/a處理量條件下磨礦效果欠佳,排礦產品粗粒級分布率偏高,因分級機槽子的傾角偏大,沉降面積減小,粗粒物料下滑機會較多,溢流粒度較粗。入選產品難以單體解離,最終造成鉛鋅產品互含偏高。

表4 球磨機排礦口取樣

表5 分級溢流口取樣
(3)浮選系統因浮選機容積為8個立方,處理量800t/a容易造成浮選濃度[8]低,鉛鋅產品在選別過程中因浮選濃度偏低致礦漿流速過快,導致目的礦物浮選時間縮短,金屬回收率偏低。選礦廠生產用水采用全回水,選鋅使用硫酸銅作鋅活化劑導致后期生產用水銅離子濃度較高,鉛精選流程過短鉛鋅難以得到高效分選,鋅金屬易竄至鉛產品中造成產品質量差且鋅金屬回收率偏低。

圖3 現破碎工藝流程
為減小磨礦系統壓力,將破碎系統振動篩篩網由25mm更換至20mm。如圖3所示,使入磨粒度≤20mm。符合多碎少磨,節能降耗生產原則。
因原礦礦物嵌布關系復雜,生產要求入選產品粒度-0.075mm占75%以上。即使入磨粒度≤20mm,原磨礦作業產品粒度仍難以達到生產要求。綜合考慮在一段閉路磨礦基礎上降低分級機溢流堰50mm同時增加二段磨礦作業。二段磨礦作業由1臺2400*4500溢流型球磨機加1臺FX250旋流器組成。形成工藝為FG2400分級機預先檢查分級,部分粗粒級物料返回2400*4500格子型球磨機,分級機溢流產品進入FX250旋流器。FX250旋流器完成控制分級,旋流器溢流進入浮選。旋流器沉砂進入2400*4500溢流型球磨機進行再磨后返回旋流器。經過調試表明在處理量1200t/d條件下,入選產品粒度完全達到生產要求同時浮選濃度得到保障。鉛浮選作業考慮生產回水等因素影響,增加SF8浮選機2臺,鉛浮選作業由三次精選變為四次精選,流程如圖4所示。

圖4 現磨浮工藝流程

表6 改造前與改造后技術指標對比
改造前與改造后技術指標對比,如表6所示。
由表6可知,技改后鉛精礦品位從56.75%提高到62.74%,回收率從80.73%提高到87.46%。鋅精礦品位從43.56%提高到50.42%,回收率從81.76%提高到87.77%。金屬銀在鉛中品位升高。鉛精礦,鋅精礦中鉛鋅互含明顯降低,產品質量提高。此外,原礦噸耗成本降低5元。為公司創造經濟效益5000萬/年。
(1)破碎系統振動篩篩網規格由25mm更換為20mm,從一定程度上減小磨礦系統壓力,提高磨礦效率,同時達到節能效果。
(2)原礦礦物間嵌布關系復雜,入選產品粒度要求高,原工藝球磨機為短筒型格子板磨機,加上分級機槽子安裝時傾角偏大,難以使礦物單體解離。增加二段磨礦同時降低分級機溢流堰,不但可大幅度提高原礦處理量,且保證入選產品濃細度滿足生產要求。
(3)生產用水中含有銅離子,鉛浮選作業精選流程較短,鋅金屬容易竄至鉛精礦中造成鉛精礦產品質量降低,增加一次鉛精選作業可使鉛鋅得到有效分離。
(4)工藝流程改造后,原礦處理量增加且生產指標大幅度提高。原礦單耗成本降低,選廠生產效益明顯提高。