優(yōu)化哈密銅鎳礦分離浮選過(guò)程的實(shí)踐

買(mǎi) 靈，羅立群，王 曉

(1.新疆亞克斯資源開(kāi)發(fā)股份有限公司，新疆 哈密 839000；2.武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430070)

優(yōu)化哈密銅鎳礦分離浮選過(guò)程的實(shí)踐

買(mǎi) 靈1，羅立群2，王 曉1

(1.新疆亞克斯資源開(kāi)發(fā)股份有限公司，新疆 哈密 839000；2.武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430070)

針對(duì)亞克斯公司哈密銅鎳礦分離浮選中銅精礦品位低、鎳精礦中含銅高、藥劑用量大、分離效果差等問(wèn)題，結(jié)合入選礦石性質(zhì)變化和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)調(diào)整浮選流程、改進(jìn)藥劑品種和加藥方式、優(yōu)化部分裝置等技術(shù)措施。實(shí)踐表明：銅鎳分離作業(yè)改為二粗二掃四精，使用果殼活性炭與改造后的加藥裝置，優(yōu)化管線材質(zhì)與使用配置后，分離浮選過(guò)程穩(wěn)定，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)提升。銅精礦品位由23.72%提升至25.46%，且伴生金含量穩(wěn)定在1 g/t 以上，鎳精礦含銅由0.705%降至0.493%，活性炭單耗由316 g/t下降至137 g/t，石灰單耗由2 035 g/t降至1 239 g/t，新增經(jīng)濟(jì)效益260.9萬(wàn)多元，技術(shù)改造取得了顯著成效。

銅鎳礦；分離浮選；鎳黃鐵礦；生產(chǎn)實(shí)踐

新疆銅鎳礦資源豐富，哈密地區(qū)已探明的鎳礦資源分布在6個(gè)礦區(qū)，預(yù)測(cè)資源量為1 580 多萬(wàn)金屬噸，鎳礦資源儲(chǔ)量90 余萬(wàn)金屬噸，僅次于鎳都金川，居中國(guó)第2位[1-2]?？傮w銅鎳礦品位不高，含鎳多為0.4%～0.6%，含銅為0.2%～0.3%，硫化銅鎳礦多采用混合浮選-銅鎳分離的常規(guī)流程[3-5]。新疆亞克斯資源公司哈密黃山銅鎳礦選礦廠日處理礦石4 000 t項(xiàng)目于2014年8月建成投產(chǎn)，采用一段閉路磨礦-銅鎳混合浮選-再分離的常規(guī)流程。由于選礦廠入選礦石品位逐年下降，造成銅精礦質(zhì)量下降，且精礦中金屬互含量高、收率下降，嚴(yán)重影響產(chǎn)品銷(xiāo)售和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

通過(guò)分析生產(chǎn)期間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況，實(shí)施工藝流程改造、優(yōu)化浮選時(shí)間、強(qiáng)化藥劑的添加等措施，經(jīng)兩次技術(shù)改造后生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定、技術(shù)指標(biāo)改善，經(jīng)濟(jì)效益提高，表明改造后的流程及技術(shù)參數(shù)符合亞克斯哈密銅鎳礦分選的礦石性質(zhì)，可供類似企業(yè)生產(chǎn)時(shí)參考。

1 銅鎳礦石性質(zhì)與生產(chǎn)流程

1.1礦石基本性質(zhì)與生產(chǎn)流程

入選銅鎳礦石以金屬硫化物為主，其中含鎳0.38%、含銅0.25%，Ni和Cu為主要回收元素，但鎳與銅品位均不高，另伴生少量有價(jià)元素Co。造巖組分以SiO2及MgO為主，含量為42.78%和26.37%，鎂硅酸鹽礦物是該礦石主要脈石礦物。銅鎳礦石呈細(xì)脈狀彌散于礦石中，主要結(jié)構(gòu)為海綿晶鐵結(jié)構(gòu)，即有用礦物充填在脈石礦物顆粒粒間空隙中，在磨礦與選別過(guò)程中對(duì)礦漿電位與銅鎳礦的可浮性有重要影響[6-7]。原礦多元素分析與銅、鎳物相分析結(jié)果參見(jiàn)表1～3。

表1 礦石主要化學(xué)成分/(wt %)

表2 礦石鎳物相分析結(jié)果/(wt %)

表3 礦石銅物相分析結(jié)果/(wt %)

礦石中鎳礦物主要為鎳黃鐵礦，少量紫硫鎳礦；銅礦物主要為黃銅礦，少量墨銅礦，偶見(jiàn)銅藍(lán)。脈石礦物主要為滑石、橄欖石、閃石類礦物，其次為蛇紋石、綠泥石、輝石類礦物，另有一些綠泥石、白云石、斜長(zhǎng)石、菱鎂礦等礦物。

1.2銅鎳礦浮選工藝流程

選礦廠浮選工藝流程為銅鎳混合浮選二次粗選三次掃選二次精選，銅鎳分離為一粗二掃二精的原則流程，取消了原流程中兩段預(yù)先浮選脫除滑石的工藝流程。磨礦采用Φ5.3×8.03溢流型球磨機(jī)一段磨礦與Φ500×8旋流器組形成閉路，控制旋流器溢流產(chǎn)品細(xì)度-0.074 mm占70%?；旌细∵x機(jī)型為KYF-XCF-40組合，單槽容積40 m3；混合浮選精選為KYF-XCF-10組合，單槽容積10 m3；分離浮選機(jī)選用SF-4組合，單槽容積4 m3，粗選、掃選及精選一各2槽、精選二與精選三各1槽。投產(chǎn)后通過(guò)工藝、設(shè)備、人員操作磨合后，生產(chǎn)過(guò)程趨于穩(wěn)定，選別效果優(yōu)良。

2 浮選分離作業(yè)的生產(chǎn)問(wèn)題與技術(shù)改造

2.1選礦廠的生產(chǎn)現(xiàn)狀與問(wèn)題

隨著礦山生產(chǎn)順序推進(jìn)，選礦廠入選礦石品位逐年下降，生產(chǎn)中的礦石性質(zhì)與原試驗(yàn)礦石性質(zhì)發(fā)生了較大的變化，造成銅鎳浮選工藝流程不適應(yīng)礦石的分選過(guò)程。礦石由含鎳0.56%、銅0.34%降到含鎳0.39%、銅0.24%，有時(shí)更低；造成混合選別難度增加、銅精礦品位降低、分離后鎳精礦中含銅較高，藥劑耗量增大，嚴(yán)重影響銅精礦品位和銅、鎳回收率。2015年8月哈密銅鎳礦浮選生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4，入選原礦含鎳0.381%、含銅0.182%時(shí)，最終銅精礦品位為23.40%、含鎳0.83%，銅回收率僅為65.58%，鎳精礦品位為5.48%、含銅0.42%，鎳回收率為69.10%。

表4 亞克斯公司哈密銅鎳礦浮選生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)/(wt %)

分析惡化銅鎳精礦產(chǎn)品質(zhì)量和效益的原因有：①因入選銅鎳品位低，且礦石中滑石和蛇紋石等鱗片狀脈石含量較高；② 混合精礦中殘留的浮選藥劑增多，導(dǎo)致銅鎳分離作業(yè)泡沫層過(guò)厚，粘度增大，產(chǎn)品銅鎳互含量高；③因浮選藥劑配比和使用要求嚴(yán)格，但實(shí)際操作時(shí)，加藥量因人而異，造成藥劑使用不當(dāng)；④活性炭和石灰加藥過(guò)程有缺陷，藥劑未能達(dá)到理想浮選效果。

2.2現(xiàn)場(chǎng)分離工序的改造措施與效果

1)加大調(diào)漿攪拌桶。用Φ2.5 m攪拌桶替換原Φ2.0 m攪拌桶，杜絕攪拌桶中部分礦漿外溢現(xiàn)象，增加活性炭與石灰等藥劑在攪拌桶中的作業(yè)時(shí)間。

2)調(diào)整浮選工藝流程。將銅鎳分離作業(yè)的一粗二掃二精的原則流程改為二粗二掃三精，為此增加3臺(tái)原1 500 t/d選礦廠停用的SF-2.8浮選機(jī)，延長(zhǎng)浮選時(shí)間，保證精選作業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。

3)改善管線質(zhì)量。將原來(lái)Φ150 mm鐵質(zhì)管線，更換成Φ200 mm高分子管線，降低管路堵塞的頻率，并加快礦漿的流速，減輕了礦漿的波動(dòng)。

4)匹配加藥地點(diǎn)和方式。適應(yīng)藥劑功能的需要，在調(diào)漿與浮選流程的適當(dāng)位置，錯(cuò)位設(shè)置活性炭與石灰的加藥地點(diǎn)。

采用新的分離工藝和改進(jìn)后的藥劑添加制度后，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，第1次改造前、后浮選分離產(chǎn)品質(zhì)量月報(bào)表見(jiàn)表5。在銅品位為0.218%～0.223%時(shí)，銅精礦從23.28%提高到27.08%，鎳精礦中含銅由0.705%降至0.493%，銅回收率提高5個(gè)百分點(diǎn)，改造后效果十分明顯。

表5 第1次改造前后浮選分離產(chǎn)品質(zhì)量月報(bào)表/(wt%)

注：改造前為2015年，改造后為2016年。

3 礦石變化重新導(dǎo)致銅鎳互含與改造效果

3.1礦石變化產(chǎn)生新的質(zhì)量問(wèn)題

因礦山礦體采掘出礦的變化，原黃山東易浮選礦石出礦量減少，逐步增加相對(duì)難選的黃山西礦30號(hào)礦體、32號(hào)礦體、34號(hào)礦體，重新產(chǎn)生銅鎳互含的問(wèn)題，從改造后2016年5月份的0.56%漸升至0.84%，最高達(dá)到0.93%(參見(jiàn)表5和表6)，銅收率下降嚴(yán)重。

中礦考察發(fā)現(xiàn)混合浮選的掃選二精礦多為含鎳1.18%、含銅0.23%連生體，影響分離效果，2016年6～10月混合浮選掃精二精礦質(zhì)量考察結(jié)果見(jiàn)表7。在分離作業(yè)前沒(méi)有再磨處理的條件下，很難獲得良好的分離效果。此外，活性炭攪拌桶經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致加藥量不穩(wěn)定，且藥劑給入調(diào)漿桶表面礦漿，脫藥效果差。

表6 第2次改造前后浮選分離產(chǎn)品質(zhì)量月報(bào)表(2016年)/(wt%)

表7 銅鎳混合浮選掃精二精礦質(zhì)量考察結(jié)果/(wt%)

3.2現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)改造的措施與流程

針對(duì)新的銅鎳產(chǎn)品互含問(wèn)題，除協(xié)調(diào)礦山穩(wěn)定出礦外，選礦廠的技術(shù)改進(jìn)措施主要如下所述。

1)增加精選段數(shù)，強(qiáng)化分選過(guò)程。針對(duì)日益增加的黃山西難選礦，通過(guò)改造原分離精二段精選作業(yè)的中間隔離閘箱及管路，將三段精選作業(yè)改動(dòng)為四段精選，形成二粗二掃四精的分離工藝，強(qiáng)化銅鎳分離過(guò)程。

2)改造活性炭加藥裝置，強(qiáng)化脫藥效率。針對(duì)活性炭管路堵塞和添加量的頻繁波動(dòng)，自制穩(wěn)流給藥箱。在活性炭料漿出口增設(shè)回流堰，形成加藥出口和回流循環(huán)，以加藥出口的高度控制加藥量的大小，此法使活性炭給藥穩(wěn)定，且便于調(diào)節(jié)，有利于穩(wěn)定生產(chǎn)指標(biāo)。

3)實(shí)行中礦差別化處理，減少分離礦量。由于混合浮選中的掃選二精礦中銅含量?jī)H為0.23%，且多為與黃鐵礦、鎳黃鐵礦的連生體，因分離作業(yè)前沒(méi)有再磨處理，若需保證銅精礦品位則很難回收這部分銅，故直接并入鎳精礦濃密機(jī)，以減輕分離作業(yè)入礦量，提高分離效率。

4)優(yōu)化工藝結(jié)構(gòu)，調(diào)整中礦位置。將分離作業(yè)原掃選一泡沫由粗選第3槽改入粗選第2槽，增加粗選泡沫浮選時(shí)間，二段粗選泡沫合并入精選1。

5)更換活性炭品種，降低單耗。使用高質(zhì)量果殼活性炭，加強(qiáng)脫藥效果，活性炭用量變化統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表8，單耗由原來(lái)的316 g/t下降到137 g/t。此外，注重所用石灰的質(zhì)量，石灰單耗由2 035 g/t降至1 239 g/t。

表8 活性炭更換前后單耗統(tǒng)計(jì)表(2016年)/(g/t)

3.3改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析

采用新的工藝流程、改進(jìn)后的添加裝置、藥劑品種和制度后，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，浮選技術(shù)指標(biāo)提高(表6)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1)銅精礦年度統(tǒng)計(jì)品位由23.72%提升至25.46%，銅精礦產(chǎn)量2 118.5 t，銷(xiāo)售價(jià)格按每個(gè)品位提升200元/t計(jì)，新增效益為：[(25.46-23.72)×200×2 118.5]÷10 000=73.72萬(wàn)元。

2)銅回收率由72.94%提升至74.43%，新增銅產(chǎn)量為42.35 t銅金屬量，銅按時(shí)價(jià)4.2萬(wàn)元/t、銷(xiāo)售系數(shù)按0.81計(jì)，新增效益為：42.35×4.2×0.81=144.07萬(wàn)元。

3)因銅精礦品位的提升，使銅精礦中金含量穩(wěn)定在1 g/t以上，保證了金的計(jì)價(jià)，計(jì)價(jià)系數(shù)按0.8測(cè)算，伴生金附加效益達(dá)37.29萬(wàn)元。

4)因活性炭、石灰單耗下降，按分離作業(yè)入選礦量計(jì)，節(jié)約成本為活性炭0.51元/t、石灰0.32元/t，兩者共計(jì)節(jié)約生產(chǎn)成本5.82萬(wàn)元。

經(jīng)優(yōu)化銅鎳分離作業(yè)的技術(shù)改造，不但實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定，提高了選礦廠銅精礦品位、銅回收率，還實(shí)現(xiàn)了金的穩(wěn)定計(jì)價(jià)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益達(dá)260.9萬(wàn)多元，技改經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3 結(jié) 論

1)因礦山采掘出礦的推進(jìn)，入選礦石中銅鎳含量降低至含鎳0.38%、含銅0.25%左右，且因混入難選的黃山西20號(hào)礦體、32號(hào)礦體、34礦體，導(dǎo)致礦石復(fù)雜難選，造成混合選別和分離作業(yè)難度增加、藥劑耗量增大、銅鎳分離后銅精礦中含鎳較高，嚴(yán)重影響銅精礦品位和銅、鎳回收率。

2)通過(guò)銅鎳分離作業(yè)由一粗二掃二精改為二粗二掃四精流程，增加3臺(tái)SF-2.8浮選機(jī)，使用果殼活性炭與改造后的加藥裝置，將Φ150 mm鐵質(zhì)管線換成Φ200 mm高分子管線等技術(shù)措施后，分離浮選過(guò)程穩(wěn)定，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)提升。

3)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)表明：銅精礦品位由23.72%提升至25.46%，且伴生金含量穩(wěn)定在1 g/t 以上，鎳精礦含銅由0.705%降至0.493%，活性炭單耗由316 g/t下降至137 g/t，石灰單耗由2 035 g/t降至1 239 g/t，新增經(jīng)濟(jì)效益260.9萬(wàn)多元，技術(shù)改造取得顯著成效。

[1] 新疆哈密探明大量鎳礦儲(chǔ)量?jī)H次于金川[J].新疆有色金屬，2007(S1)：112.

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Practiceofoptimizingflotationprocessofcopper-nickelseparationinHami

MAI Ling1，LUO Liqun2，WANG Xiao1

(1.Xinjiang Yakesi Resource Development Incorporated Company，Hami839000，China；2.College of Resources and Environmental Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan430070，China)

There were some problems，such as low-grade copper concentrate，nickel concentrate containing high copper，higher reagents dosage，poor separation efficiancy，etc.，during copper nickel separation of flotation process on sulfide nickel copper ore in Xinjiang Yakesi resource development incorporated company，Hami district，Xinjiang Uygur Autonomous region.The technical measures including adjusting the flotation process，improving the variety and addition of the reagents，optimizing the active carbon’s adding device，etc.were taken to improve it，according to the variation of ore properties and production statistics.Productive practice shows that separation flowsheet of copper and nickel flotation by two roughers two scavengers four cleaners，dosing device modified and active carbon of nuts shell，pipeline material and use configuration changement，etc.are key factors to achive flotation separation process stability and production technology index improvement.The grade of copper concentrate increased from23.72% to25.46%，the associated gold content more than1g/t，and copper nickel concentrate is down to from0.705% to0.493%.Meanwhile，activated carbon consumption decreased from316g/t to137g/t，the lime consumption from2035g/t to1239g/t.Additional economic benefits was over two million six hundred nine thousand yuan and technological transformation achieved remarkable effects.

sulfide nickel-copper ore；separating flotation；pentlandite；productive practice

2017-03-20責(zé)任編輯：宋菲

買(mǎi)靈(1969-)，男，新疆哈密人，廠長(zhǎng)，高級(jí)工程師，從事銅鎳礦的選礦研究與生產(chǎn)管理；

第三作者簡(jiǎn)介：王曉(1974-)，男，四川成都人，副總經(jīng)理，選礦工程師，從事有色金屬的選礦研究與企業(yè)管理。

羅立群(1968-)，男，湖南長(zhǎng)沙人，博士，高級(jí)工程師，從事礦物資源的高效利用與清潔生產(chǎn)研究，E-mail: lqluollq@hotmail.com。

TD952；TD923

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：1004-4051(2017)09-0130-04