復雜多金屬浮選工藝金屬平衡影響因素分析

劉代才，陸仕煉

（1.云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701；2.云錫文山鋅銦冶煉有限公司，云南 文山 663701）

云南華聯鋅銦股份有限公司（以下簡稱“公司”）新田選礦車間是全球日處理量最大的單系列多金屬選礦廠，也是公司生產效益最直接體現的關鍵生產車間，承擔了公司主要產品鋅、錫、銅、鐵的生產任務，約占公司總產能的70%左右。新田選礦車間浮選生產工藝復雜、操作控制難度大，通過分析計量、取樣、化驗等方面因素對生產的影響，進一步強化選礦金屬平衡管理，對提高選礦技術指標，穩定產品質量、提高經濟效益有較大的參考和研究意義。

1 金屬平衡的概念

選礦金屬平衡分為理論金屬平衡和實際金屬平衡。理論金屬平衡未考慮選礦各階段的機械損失和金屬流失，根據原礦、精礦、尾礦的化驗品位計算；實際金屬平衡考慮了各選礦過程機械損失和局部流失，以實際產出的精礦產量乘以精礦品位除以原礦量與原礦品位之積。理論上入原礦產量、金屬量等于產出產品與尾礦的產量、金屬量之和，但實際上由于跑冒滴漏、計量、取樣、化驗誤差等因素影響，金屬平衡存在偏差。

2 浮選流程

新田選礦車間浮選流程及取樣流程見圖1，該工藝有以下幾方面特點：

圖1 浮選流程及取樣布置圖

（1）浮選流程取樣點7個，單個樣品分析元素在8個以上，理論回收率計算復雜，誤差產生點較多，公式如下：

（2）原礦品位低，精礦品位高，選礦富集比相對較大，造成誤差放大。按原礦含銅品位0.120%，精礦品位17.00%計算，富集比140倍，按原礦含鋅品位2.300%，精礦品位47.00%計算，富集比20倍。

（3）原礦處理量416t/h，礦漿流量大于900m3/h，入選礦漿流量及品位波動較大，對于現場操作調整、取樣要求更加嚴格。

3 金屬平衡影響因素分析

金屬平衡最根本的決定因素是計量、取樣、分析檢測等指標的代表性及準確性。結合生產實際，對可定量分析的因素，包括計量及水分、取樣及制樣、化驗分析、盤點等方面對金屬平衡的影響方向及程度進行細化分析。

3.1 計量及水分

新田選礦車間原礦計量電子皮帶秤精度1.00%，定期使用鏈碼校準，校準誤差控制在0.16%內；每隔10天進行人工刮礦檢測皮帶秤運行狀況，刮礦誤差控制在±3.00%以內；原礦水分采用取樣實測，每周檢測兩次，含量穩定在2.00%～4.00%之間；每周皮帶秤空轉一次，確認空轉數值偏差、皮帶瞬時速度及稱重傳感器電壓的穩定，并通過數值偏差及時校準。

通過上述監管措施，可確保皮帶秤的平穩運行和有效指導生產，新田選礦車間日處理量達10000t/d，如皮帶秤正負誤差擴大，或者原礦水分取樣代表性不足，會對原礦金屬量的平衡，以及月末各產品金屬平衡造成直接影響，也是最核心的影響因素。

3.2 取樣及制樣

取樣、制樣產生的誤差對金屬平衡的計算至關重要，對于浮選流程取樣誤差主要有以下方面：

（1）礦物富集不均勻導致的偏差。原礦品位、處理量或操作的波動帶來浮選柱精礦富集的不穩定，各時間段浮選機、浮選柱出礦量大小波動大，導致精礦產品進入管道后不均勻流動影響一級管道縮分取樣器截取樣品的代表性。

（2）取樣管徑、坡度、取樣刀口不合理帶來的偏差。車間均采用自動取樣裝置取樣，部分粗粒或細粒級較多的礦漿在流動中易沉降、分層。為此，需要根據不同礦種的性質布置取樣點及設置取樣刀口大小，如果引流管道坡度不夠、取樣點及取樣刀口不合理將影響樣品代表性。

（3）污染產生的偏差。采用X-熒光分析儀、自動取樣機集中對多種樣品取樣，存在交叉污染或泡沫滴漏污染的可能性，特別是部分低品位樣品受污染后對理論計算影響更大。

（4）取樣量、頻次不足產生的偏差。最小取樣量應滿足切喬特公式：Q=Kd2，可根據礦量大小調整合適的取樣時間，但生產流程的不平穩仍會影響取樣代表性。

（5）制樣不規范產生的偏差。樣品制備過程中烤樣溫度、磨樣量、細度、縮分均勻性等涉及的因數均會產生誤差，而且難以實現定量分析和過程監管，只能通過抽檢樣品檢測驗證。

3.3 化驗分析

采用電感耦合等離子體發射光譜對礦物元素連續檢測分析，存在一定系統誤差及偶然誤差。盡管該設備有靈敏度高、檢出限低等良好特性，但由于堿熔方法、人為操作誤差、標準溶液梯度變化等會造成一定系統誤差引起樣品檢測精密度偏低；其次，由于樣品檢測量大，儀器使用周期長，會引起儀器、現場環境溫度等外在因素變化導致的偶然誤差。為此，系統性的偏差對理論與實際會造成較大影響，存在理論和實際偏高或偏低的情況，如表1原礦Zn平均偏差-0.084個百分點，月累計原礦偏差250個金屬噸。

表1 原礦含鋅內外檢化驗比對結果

3.4 盤點

公司執行半月盤點及月度盤點，旨在確定各車間倉庫內或其他場所現存物料的實際數量。現階段盤點采取理論結算、堆比重體積測算相結合的方式，存在誤差大、計算不準確等問題，如月度精礦盤點未能準確估算庫存量，預估礦量少于或多于實際庫存量，都會造成后續月份生產實際回收率整體偏低或偏高，金屬平衡誤差擴大。

4 結語

新田選礦車間浮選流程屬復雜多金屬浮選工藝，金屬平衡影響因素多，生產過程管理及控制難度大。通過提高樣品代表性，加強化驗質量控制，消除系統偏差，充分發揮質檢部門在計量、檢測在選礦生產中的指導、評價作用，為公司生產經營提供及時、準確的數據支撐。