銅浮選尾礦再磨系統(tǒng)工藝改進(jìn)研究

詹 濤，寧 波

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 城門山銅礦，江西 九江 332100）

根據(jù)美國資源勘查局統(tǒng)計的結(jié)果顯示，世界銅資源的總儲量約為7億噸，其中中國僅為0.3億噸，占世界銅資源總儲量的4.28%，而銅作為一種有色資源在電力、電子、能源化工等相關(guān)領(lǐng)域中有著非常重要的用途[1]。

銅資源廣泛的用途以及不同國家間資源儲備量的不同，使得世界各國一直致力于銅資源的綜合開發(fā)與有效利用上，節(jié)約和綜合利用好我國現(xiàn)有的銅資源，是我國未來發(fā)展的必然趨勢[2]。

江西銅業(yè)集團(tuán)作為我國最大的礦石開采、加工以及利用的企業(yè)，也備受國內(nèi)相關(guān)專家的關(guān)注。

城門山銅選廠是江西銅業(yè)最大的銅、硫選廠，因當(dāng)前生產(chǎn)過程中存在著銅精礦回收率偏低的問題，制約著該廠銅資源的綜合利用。

1 城門山銅選廠粗選尾礦特性

1.1 粗選流程

城門山銅選廠碎磨工藝采用“粗碎+半自磨+球磨”的流程，一段磨礦細(xì)度為-0.074mm占70%，再磨細(xì)度為-0.043mm占85%；選別工藝則采用三次粗選兩次掃選丟棄尾礦，浮選出的掃選銅硫混合精礦后，再通過再浮選的方式，分理處銅精礦和硫精礦。

1.2 原礦特性

為深入了解原礦中礦石可選性的特點，2014年選擇了城門山三個銅礦的礦石進(jìn)行混樣，其中10#礦體占50%左右，7#、12#、15#等以含銅黃鐵礦為主的礦體占50%左右，將這些混合樣進(jìn)行了實驗室驗證試驗。

表1 混合樣的指標(biāo)實驗結(jié)果

通過對混合樣指標(biāo)實驗結(jié)果可以看出，混合樣中銅精礦的產(chǎn)率在2.72%，銅的品味在16.44%；硫精礦的產(chǎn)率在8.1%，硫品味在31.47%，而硫回收率僅為48.18%；而尾礦的產(chǎn)率為89.18%，尾礦中銅品味為0.29%，S品味在3.66%。由此可以看出，①硫回收率偏低，尾礦中硫的含量較高；②銅精礦回收率偏低。

1.3 浮選尾礦不同細(xì)度與產(chǎn)品回收率的關(guān)系

為進(jìn)一步深入了解浮選尾礦細(xì)度與產(chǎn)品回收率間的關(guān)系，從生產(chǎn)現(xiàn)場對浮選尾礦進(jìn)行了不同程度的細(xì)磨，細(xì)磨結(jié)果如表2所示。

通過對不同-0.074mm細(xì)度下的浮選實驗結(jié)果來看，磨礦細(xì)度越細(xì)，精礦中硫的回收率越高、硫的品味越高，銅的回收率越高但硫的品味變化不大。由此可以得出結(jié)論，此類混合礦樣中磨礦細(xì)度越細(xì)有助于提升銅、硫精礦的回收率，且有助于提高硫精礦的品味。

表2 浮選尾礦-0.074mm細(xì)度試驗結(jié)果

2 城門山銅選廠再磨系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 浮選系統(tǒng)的工藝改造

基于對前期開展的實驗結(jié)果可以看出，銅精礦和硫精礦產(chǎn)品的精礦品味、回收率等指標(biāo)受制于磨礦的細(xì)度，而不同磨礦細(xì)度下對銅、硫產(chǎn)品的品味、回收率等指標(biāo)又會產(chǎn)生較大的影響，尤其銅精礦在解離度較高的情況下其精礦產(chǎn)品的品味也會更高，為達(dá)到該效果，對原有的磨礦浮選流程進(jìn)行改造。

2.2 對球磨機磨礦陶瓷球填裝量的調(diào)整

為有效解決磨礦細(xì)度的問題，浮選車間的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)組織人員對球磨機陶瓷球的填裝量進(jìn)行了連續(xù)調(diào)整，并對不同填裝量下的磨損量情況進(jìn)行了統(tǒng)計，具體統(tǒng)計結(jié)果如表4所示。通過對這些統(tǒng)計結(jié)果的對比可以看出，使用至12月12日，再磨分級系統(tǒng)溢流細(xì)度才達(dá)到92%以上，之前均低于92%，故將12月4日至11日期間添加的鋼球，均視為底球，總的底球添加量為7噸。

3 實施效果的分析

3.1 再磨溢流濃度

通過對再磨系統(tǒng)使用陶瓷球后的濃、細(xì)度進(jìn)行了長周期的調(diào)控和檢測，與使用鋼球時再磨溢流濃度進(jìn)行對比得出：采用陶瓷球后，溢流濃度呈現(xiàn)出大幅度的降低，從原使用鋼球時的32.40%下降至使用陶瓷球的28.60%，溢流濃度下降了3.80%。溢流濃度的下降有助于提高再磨效果、提升再磨效率，為提高浮選效率、提高精礦品味創(chuàng)造了條件。

3.2 再磨沉砂、溢流細(xì)度

再磨沉砂和溢流細(xì)度是有效表征磨礦效果的關(guān)鍵指標(biāo)，一般來說磨礦塵砂中粒度越大成分越高，越有利于實現(xiàn)再磨的目的；而溢流細(xì)度中達(dá)標(biāo)粒度的物料越少越有利于再磨效率的提升[3]。使用陶瓷球后初始幾個月，旋流器溢流中-200目含量能夠達(dá)到工藝要求，-400目含量較使用鋼球提高約15%，-325目～+400目含量降低約15%，其余粒級變化不大，總體細(xì)度較使用金屬球時更細(xì)；沉砂有類似的情況。

3.3 生產(chǎn)指標(biāo)的運行情況

選礦廠的主要生產(chǎn)指標(biāo)主要包括精礦品味、回收率、氧化率等，其中最為關(guān)鍵的指標(biāo)主要有精礦品味和回收率，一般來說精礦品味越高、越穩(wěn)定且回收率越高的情況，越有利于實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)。通過對改造前的1#系統(tǒng)與改造后的系統(tǒng)對比結(jié)果來看，改造后的系統(tǒng)銅精礦品味比改造前要高、選銅回收率上改造后系統(tǒng)也比改造前要高，這很好的驗證了采用陶瓷球作為磨礦機磨球能有效提高和提升銅精礦產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)品產(chǎn)量。

3.4 再磨單耗成本下降明顯

磨球作為選礦中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是有效提升礦石解離度的關(guān)鍵工序，而磨礦成本在選礦中占據(jù)著重要的比重，目前常規(guī)的選礦中磨礦成本大約占選礦總成本的35%左右。針對磨礦系統(tǒng)改造前后的對比結(jié)果可知：采用金屬球球磨料時其運行成本為0.572元/噸原料，而采用陶瓷球后其運行成本直接降低至0.162元/噸原料，整體降幅達(dá)到71.68%，這將大大降低選礦總成本。按一個日處理礦石2000噸的選廠來說，年可降低運行成本24.6萬元。