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银山提高选铜回收率的探索与实践

作者:user 来源:  日期:2019-09-28 22:51

银山矿选矿厂处理的铜硫矿性质复杂,采取传统的选矿工艺存在铜资源流失现象,因此基于企业经济效益与生态效率,提高选铜回收率是当前选矿工作的重点。文章从当前银山选矿工艺现状分析作为突破口,讨论分析造成选铜回收率低的原因,从而提出相应的具体解决对策,以此提高银山选铜回收率。 
 银山矿选矿厂现处理的铜硫矿石性质复杂,主要有用矿物为黄铁矿、黄铜矿、砷黝铜矿、硫砷铜矿等,并伴生一定数量的金银。选矿厂铜硫系统选矿工艺为二段粗磨后进行铜硫混合浮选;混合浮选的粗精矿再磨后进入铜硫分离浮选,产出含金、银的铜精矿。在浮选过程中,有用矿物铜在浮选药剂的作用下,被富集回收,其中少量铜随脉石一起随尾矿外排,造成铜金属流失,因此减少资源浪费,尽可能回收铜金属,提高选铜回收率是选矿工作的重点和难点。 
  1 银山选矿工艺所现状 
  提高选铜回收率不仅是提高矿产资源有效利用,实现资源资源最大化配置的重要体现,也是提高企业经济效益的重要途径。但是根据相关调查2014年银山选矿全年的选铜回收率仅仅达到84.316%,虽然相比以前有了很大的提升,但是相比国外先进企业仍然存在不少的差距,因此正确认识选铜回收工艺具有重要的意义。结合工作经验,选铜工艺所存在的缺陷主要表现为:(1)一段铜硫混合作业的粗选矿浆浓度为35%,二段分离粗选的矿浆浓度为37%,矿浆较稀,导致浮选时间不够长,且有用矿物不能充分吸附在泡沫上,不利于铜回收率的提高;(2)浮选机风量比较小,这样必然会导致浮选槽内的泡沫层流速比较慢,已富集好的矿化泡沫不能及时刮出,不利于有用矿物的回收;(3)过粉碎比例比较高。在立磨机的磨矿过程中,出现比较严重的过粉碎现象时,会发生泥化现象,由于矿泥具有质量小、比表面积大,因此容易附着在粗粒矿物表面形成矿泥覆盖;矿泥具有较大的表面能与较强的药剂吸附能力,吸附选择性差;细泥和气泡接触及粘附效率降低,使气泡对矿粒的捕获率下降,所以会对浮选产生一系列不利的影响。例如在2014年的调查中全年立磨机的-10μm产率为19.10%,处于比较高的水平(在选矿中,当矿石粒级低于10μm 时,即可称为过粉碎)。 
  2 银山矿选矿厂工艺流程 
  2.1 磨矿工艺流程(如图1) 
  磨矿采用SABC流程(半自磨+球磨+顽石破碎)。 
  储矿堆的矿石经1台重板给矿机及3#胶带输送机给入Φ7.0m*3.5m半自磨机。半自磨机排矿经圆筒筛筛分级,筛上顽石经5#和6#胶带输送机给入顽石仓,再经GP100圆锥破碎机破碎后经7#胶带输送机返回3#皮带,再返回半自磨机形成闭路;筛下产品进入由Φ4.8*7.0m溢流球磨机及Φ660mm旋流器组成的一段闭路磨矿分级系统。旋流器溢流细度为-200目占65%,+80目占5%~8%,旋流器溢流经搅拌槽后进入铜硫混合浮选作业。 
  2.2 浮选工艺流程 
  浮选流程采用铜硫混合浮选+混合精矿再磨再分离流程,具体如图2。 
  混合浮选采用两次粗选,两次扫选,浮选浓度约35%。混合精矿再磨,然后进行铜硫分离,铜硫分离采用一次粗选,一次精选,两次扫选,最终产出铜精矿及低硫产品。低硫进入选硫前浓密机浓缩,然后进行高硫浮选,选高硫采用一次粗选,一次精选,一次扫选的工艺流程。铜精选采用的是Φ3.05*10m浮选柱。选硫采用的是BF-16m3充气机械式浮选机,其他浮选机均是 KYF/II-50m3充气机械式浮选机。 
  3 银山选铜回收率低的原因分析 
  综合分析银山选矿选铜回收率不高的原因主要包括以下几个方面: 
  3.1 原矿性质及外部条件的变化 
  随着选矿规模的不断扩大,以及传统粗放式选矿模式的影响,导致原矿性质及外部条件发展了诸多变化,例如基于人们粗放式的开采导致原矿石的内部结构比例发生了巨大的变化,尤其是一些品质相对较差的原矿石的浪费等,造成选铜回收难度越来越大。另外加上各种人为因素等环境的变化也增加了选铜的难度。例如在选铜回收操作过程中,工作人员没有严格按照相关的规范流程进行,最终导致选铜回收率不高。 
  3.2 浮选工艺造成选铜金属流失 
  根据对银山选铜回收工艺的颗粒度的筛析结果(见表1)分析,细粒级(-38μm)的铜损失占总铜损失的24.66%。可见浮选工艺缺陷是影响选铜回收率低的重要原因。根据调查在二段再磨有比較严重的过粉碎现象,矿浆浓度为37%,矿浆较稀,影响铜硫分离,磨矿作业产生的微细粒级,因其质量小,比表面积大,容易造成细粒铜金属没有上浮而损失到尾矿中。另外浮选机的充气量较小也是影响选铜回收率低的重要原因。浮选槽内的泡沫层流速较慢,风量较小,不利于有用矿物的回收。 
  3.3 原设计的浮选工艺流程的局部不合理 
  银山矿投产时的设计流程中,浮选各个点的中矿都是严格按照顺序返回来设计的,经过长时间的流程考察,发现混合浮选的扫一与扫二的中矿返回点,以及浮选柱的中矿返回点都不合理,影响了铜回收率。另外铜硫混合浮选的粗选次数不够,现有的两次粗选不能充分地将铜硫矿石捕收上来。 
  3.4 一段混合粗选存在药剂添加不合理的问题 
  根据调查一段粗选药剂添加在1#搅拌桶,药剂的作用时间较短,未能充分发挥作用,影响浮选。 
  4 提高银山选铜回收率的实践对策 
  4.1 合理调节磨矿作业,顽石替代钢球作为磨矿介质 
  根据实验结果和选矿理论,适当提高旋流器的返砂比(即从现在的141.2%提高到250%),从而适量提高磨机产量和分级机效率。严格控制用球磨排矿调节水调节溢流浓度,以保证旋流器溢流浓度在38%左右;其次顽石具有选择性擦洗磨矿的作用,其磨矿产品粒度分布更合理,减少了过粉碎,增加了铜在易选粒级的占有率,有利于浮选过程。例如通过改变磨矿介质,9月至12月2#立磨机的平均-10μm产率只有14.5%,比2014年得19.10%有了明显降低,可以看出,用顽石替代钢球后,立磨机的过粉碎现象有了明显改善。
 4.2 提高混合粗选和分离粗选的矿浆浓度 
  针对因浓度过低而造成的选铜回收率较低的问题,需要适当提高铜硫混合粗选和分离粗选的矿浆浓度,加长浮选时间,使有用矿物充分吸附在泡沫上。通过调节补加水量,将一段铜硫混合浮选的粗选矿浆浓度提高到38%,二段分离粗选的矿浆浓度提高到40%。另外还要适当加大浮选机的风量。使矿浆中的有用矿物能够充分上浮并回收。 
  4.3 调整药剂的添加点 
  通过对原有工艺的分析,对添加到1#搅拌桶内的药剂管路进行改造,将MA-1,MOS和松油三种药剂都加到半自磨下面的泵池里,由于泵池内的矿浆会经过球磨机、旋流器再到1#搅拌桶,因此延长了药剂的作用时间,有利于浮选作业。 
  4.4 增加一次粗选作业 
  将原来的1#搅拌桶(位于原粗选一作业之前)改造为70立方米的浮选机,这台浮选机作为粗选一作业,这样原来的两次粗选就增加为三次粗选作业,更有利于回收铜硫矿石。 
  4.5 改变浮选过程中的中矿返回点 
  打破传统的中矿顺序返回思路,通过管路改造,将铜硫混合浮选过程的扫选一中矿返回至粗选一,扫选二中矿返回至粗选三,增加了几次粗选的泡沫层厚度,有利于矿化泡沫的富集。将分离精选浮选柱作业的中矿返回至立磨泵池内,再通过旋流器-立磨机的循环系统进入分离粗选,改造后,二段分离浮选的尾矿立马从0.2%以上降到了0.16%,效果非常明显。 
  5 改进效果评价 
  经过上述的优化举措之后,银山选铜回收率得到明显的提升,由过去的84.3%提高到85.3%。提高了1个百分点。经查阅报表,选矿厂2015年5-12月处理原矿中含铜金属量共5590吨,选铜回收率85.3%,对比2014年84.3%的铜回收率,假如按铜4万元每吨计算,可增加经济效益223.6万元。因此通过优化选铜回收工艺有效提高了选铜回收率,为公司创造了显著效益。当然基于选铜技术的不断发展,我们将继续寻找影响选铜回收率的因素并逐步改进,优化浮选参数,争取在生产指标上再创佳绩。 
  6 下一步应重点考虑的问题 
  下一步的重点研究方向应为浮选柱的应用,作为出产铜精矿的最后一道作业,浮选柱对整个流程有着至关重要的作用,目前银山矿选矿厂对浮选柱的研究还主要停留在基础的怎样操作的层面上,对浮选柱最核心的技术气槍及气枪喷嘴还不甚了解,浮选柱精选作业的回收率也比较低,未达到设计水平,因此下一步我们应重点考虑如何科学合理的使用浮选柱气枪以及目前正在使用的气枪类型是否符合自己的选矿系统。 

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