硫浮選工藝流程考查

胡寶林

（內(nèi)蒙古包頭市西部礦研科技發(fā)展有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

0 引言

我國硫資源十分豐富，硫資源總量包括硫儲量和硫資源量兩部分。硫儲量是指硫鐵礦、伴生硫和自然硫經(jīng)地質(zhì)勘探工作獲得的儲量。硫資源量包括石油、天然氣、有色金屬硫化物、煤油頁巖、石膏、明礬石和砷礦石中的硫及硫鐵礦表外儲量。據(jù)估算，全國硫資源總量達(dá)130 億t。截止2002 年底，硫鐵礦、伴生硫和自然硫中的保有硫儲量為16.28 億t，占總資源量的12.5%，其他硫資源占87.5%。從整體來看，我國硫資源主要呈現(xiàn)以下幾個方面的特征：

1）硫資源構(gòu)成以硫鐵礦為主。

2）富礦少、貧礦多。截止2002 年底,我國探明硫鐵礦礦石保有儲量為53.49 億t,平均品位為17.91%。其中，大于35%的富礦儲量約1.12 億t,不足總儲量的2%,大部分為35%～12%的中低品位礦,占總儲量的87.4%。

3）資源分布相對集中。截止2002 年底，全國共有硫鐵礦產(chǎn)地508 處,主要集中在華東、中南和西南地區(qū),廣東、安徽、內(nèi)蒙古、山西和四川五省(區(qū))的儲量約占總儲量的57.21%。

組織此次流程考查，是為考查硫浮選系統(tǒng)在實驗確定新藥劑制度下的生產(chǎn)運行指標(biāo)，通過對流程考查各作業(yè)的數(shù)據(jù)分析并結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)運行的情況，為后續(xù)進(jìn)一步優(yōu)化硫系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝條件提供技術(shù)支持，實現(xiàn)硫系統(tǒng)生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)標(biāo)和生產(chǎn)運行平穩(wěn)的目標(biāo)。

此次考查分全尾浮選和部分尾礦短路浮選兩個階段進(jìn)行。3 月16 日上午9：30—11：30，對部分尾礦短路（30%左右的鋅尾礦漿短路進(jìn)入總尾系統(tǒng)）硫浮選系統(tǒng)進(jìn)行取樣考查，3 月17 日下午4：20—6：00，對全尾給礦硫浮選系統(tǒng)進(jìn)行取樣考查。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀介紹

內(nèi)蒙古某選廠的目的礦物為黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦三種產(chǎn)品。結(jié)合礦石的性質(zhì)，通過多次優(yōu)化改造，形成了如今的優(yōu)先浮選選礦工藝：采用“一粗四精二掃”順序返回閉路工藝優(yōu)先選鉛、采用“一粗四精三掃”順序返回閉路工藝選鋅以及采用“一粗三精二掃”順序返回閉路工藝選硫。

生產(chǎn)中硫浮選系統(tǒng)因受泡沫流動性差、泡沫壽命長、生產(chǎn)水壓小以及泡沫槽窄等因素的影響，粗選作業(yè)和精選作業(yè)出現(xiàn)了泡沫走不動的現(xiàn)象。此次考查在確保精礦指標(biāo)前提下，為減少生產(chǎn)中的波動因素，對硫系統(tǒng)采用“一粗二精二掃”的工藝進(jìn)行生產(chǎn)考查。

2 考察條件的描述

流程考查時對系統(tǒng)條件中的臺時處理量、原礦濃度、磨礦細(xì)度及各作業(yè)的藥劑用量進(jìn)行記錄。

3 月16 日，取樣時綜合臺時處理能力為40.2 t/h。17 日取樣時，綜合臺時處理能力為42.07 t/h，其他指標(biāo)見表1。由表1 數(shù)據(jù)可以看出，2 d 流程考查期間，對硫系統(tǒng)及相關(guān)作業(yè)條件控制基本穩(wěn)定在正常操作范圍中。

表1 流程考查結(jié)果

3 考查取樣數(shù)據(jù)的整理及流程計算

考查嚴(yán)格按照取樣標(biāo)準(zhǔn)對流程作業(yè)進(jìn)行取樣，各作業(yè)的產(chǎn)率通過品位平衡計算，各作業(yè)產(chǎn)物的濃度用于計算補加水量平衡，各作業(yè)產(chǎn)物的細(xì)度篩分用于分析各作業(yè)選別效果和磨礦關(guān)系。多元素分析用于對產(chǎn)品最產(chǎn)物性質(zhì)的定性分析，細(xì)度及多元素分析待后一步進(jìn)行，整理及計算數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 取樣數(shù)據(jù)匯總

4 數(shù)質(zhì)量流程圖的繪制

根據(jù)上述整理數(shù)據(jù)匯總數(shù)質(zhì)量流程圖，3 月16日流程考查數(shù)質(zhì)量流程如圖1 所示，3 月17 日流程圖考查數(shù)質(zhì)量流程如圖2 所示。圖1 中，原礦臺時處理能力為40.2 t/h，30%鋅尾直接拋尾，其中，原礦水分為1.5%、鋅尾礦為94%，計算可得原礦處理量為26.45 t/h。圖2 中，原礦臺時處理能力為42.07 t/h，其中，原礦水分為1.5%、鋅尾礦為94%。

圖1 3 月16 日山片溝硫浮選數(shù)質(zhì)量流程

圖2 3 月17 日山片溝硫浮選數(shù)質(zhì)量流程

5 數(shù)質(zhì)量流程圖分析

根據(jù)上述數(shù)質(zhì)量流程并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，分析如下：

1）本次流程考查在30%尾礦短路時，通過“一粗二精二掃”工藝獲得精礦品位為47.47%、產(chǎn)率為29.48%、回收率為54.43%的作業(yè)指標(biāo)。在全尾進(jìn)硫浮選系統(tǒng)中，通過“一粗二精二掃”工藝獲得精礦品位為49.72%、產(chǎn)率為20.53%、回收率為37.01%的作業(yè)指標(biāo)。說明在藥劑制度調(diào)整后，在“一粗二精”的選別工藝條件下，能夠獲得硫精礦品位≥47%的生產(chǎn)指標(biāo)。

2）通過對比圖1 和圖2 數(shù)據(jù)可知，在給礦量增加時，精一選作業(yè)返回量增加。圖2 中，精一尾礦返回產(chǎn)率為77.85%，圖1 中的精一產(chǎn)率為20.88%。現(xiàn)場實際情況為精一泡沫冒槽積礦嚴(yán)重，浮選機刮出泡沫走不掉，返回浮選機中循環(huán)，浮選設(shè)備利用低。在給礦增加的情況下，浮選流程不暢、底流返回量大。

3）由圖1 和圖2 可知，掃一尾礦品位比粗選尾礦品位高。圖1 中，掃一尾礦品位為22.72%，比粗選尾礦的22.30%高0.42%。圖2 中，掃一尾礦品位為26.60%，比粗選尾礦的24.08%高2.52 個品位。在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，掃一設(shè)備沒有發(fā)揮出選別效果。

4）圖1 中，掃一精礦品位為46.48%，掃二精礦品位為43.44%。圖2 中，掃一精礦品位為48.80%，掃二精礦品位為47.53%。結(jié)合取樣時的生產(chǎn)狀況，在各泡沫槽泡沫走不掉的情況下，各作業(yè)的精礦產(chǎn)品一直在富集，直至尾礦增高。目前，掃一設(shè)備的選別效果差，掃選作業(yè)泡沫集中返回，可以作為實驗室對比研究方向。

5）對比圖1、圖2 和最初的設(shè)計數(shù)據(jù)，粗選作業(yè)的回收率分別為54.01%、67.97%，高于設(shè)計的38.40%的技術(shù)指標(biāo)，說明粗選作業(yè)的設(shè)備能力能夠滿足選別要求。

6）根據(jù)圖1 和圖2 中的水量平衡可知，圖1 補加水量為1.78 m3/t 給礦，圖2 補加水量為0.80 m3/t 給礦，參考圖1 中及設(shè)計參數(shù)，硫浮選泡沫沖洗水量為1.80 m3/t 給礦，經(jīng)測算，硫系統(tǒng)的泡沫沖洗水量為70.11 m3/h，但系統(tǒng)總水量只有46.34 m3和30.95 m3，總水量少，而且流程里水量波動大，水壓低。

6 探討及建議

1）在現(xiàn)有條件下采用“一粗二精”的工藝條件可滿足精礦指標(biāo)的要求，除硫精礦品位特殊要求外，精三系統(tǒng)不啟動。

2）通過流程數(shù)據(jù)對比可知，在現(xiàn)有條件下，礦漿量的增加加重了設(shè)備的循環(huán)負(fù)荷，不利于產(chǎn)品的回收。對精一、精二作業(yè)的泡沫槽各加寬20 cm,可以增加泡沫在泡沫槽中的流動性。為改善泡沫沖洗效果，增加生產(chǎn)水的輸送壓力，硫供水系統(tǒng)增加管道加壓泵或啟動高位水池。同時，硫系統(tǒng)沖洗水主水管由DN50改為DN100，減少管道中沖洗水的阻力，增加泡沫的沖洗力，并根據(jù)泡沫沖洗情況適當(dāng)增加沖洗噴頭，增加沖洗水量。待生產(chǎn)流程順暢后進(jìn)行下一步流程考查，并根據(jù)考查結(jié)果進(jìn)行調(diào)試。

3）經(jīng)上述改造后，流程順暢，但生產(chǎn)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)。生產(chǎn)中著手對鋅尾礦進(jìn)行部分短路試驗，根據(jù)試驗調(diào)試結(jié)果驗證精選設(shè)備的選別能力，為后續(xù)的設(shè)備改造工作提供數(shù)據(jù)。

4）現(xiàn)有掃一設(shè)備無選別效果，實驗室可進(jìn)一步探索掃選泡沫集中返回試驗可行性研究。

7 結(jié)論

此次某選廠硫流程考查，發(fā)現(xiàn)山片溝礦石中的硫可選性較好，容易富集，粗選產(chǎn)率為50%，硫精礦可達(dá)47%品位，回收率達(dá)到60%以上。