銀山礦新選廠浮選柱的生產(chǎn)與實(shí)踐

□李明敏

一、引言

隨著礦物加工領(lǐng)域品位低、嵌布粒度細(xì)、礦石組成復(fù)雜的難選礦石所占比例日益增大，以往所采用的浮選機(jī)局限性較強(qiáng)，為了使浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到提升，浮選柱逐漸成為研制和使用的熱點(diǎn)。

浮選柱有以下三大優(yōu)點(diǎn)：一是富集比大、回收率高、特別適合處理微細(xì)粒級(jí)(0.001～0.1mm)及易于自控和大型化。二是浮選快速，不但可以降低運(yùn)作回?cái)?shù)，還可以取代聯(lián)合流程。三是在抑制親水顆粒方面發(fā)揮著明顯優(yōu)勢(shì)，能夠完成對(duì)細(xì)粒級(jí)的高濃度浮選。

二、礦石性質(zhì)與工藝流程

銀山礦新選廠處理量為6,500t/d，處理的銅硫礦石性質(zhì)復(fù)雜，主要有用礦物為黃銅礦、黃鐵礦、砷黝銅礦、硫砷銅礦等，并伴有少量的金。新選廠銅硫系統(tǒng)選礦工藝為二段粗磨后進(jìn)行銅硫混選；混合浮選的粗精礦再磨后進(jìn)入銅硫分離，產(chǎn)出品位>17.5%的銅精礦。

新選廠磨礦采用的是半自磨+球磨+頑石破碎的流程(即SABC流程)。圓筒礦倉的礦石由鐵板給礦機(jī)及運(yùn)輸皮帶給入半自磨機(jī)(φ7.0*3.5m)，處理的礦石經(jīng)圓筒篩分級(jí)，篩上產(chǎn)物由JY-200圓錐破碎機(jī)破碎后，再返回半自磨機(jī)形成閉路系統(tǒng)；篩下產(chǎn)物進(jìn)入球磨機(jī)(φ4.8*7.0m)和旋流器(φ660mm)組成的閉路磨礦分級(jí)系統(tǒng)。沉砂部分返回球磨，旋流器分級(jí)溢流細(xì)度為+80目占5%～8%，-200目占65%，濃度為34%±2%的溢流產(chǎn)物送入混合浮選，如圖1所示。浮選流程采用銅硫混合浮選+銅硫再磨分離流程，如圖2所示。

圖1 磨礦工藝流程示意圖

圖2 浮選工藝流程示意圖

混合浮選采用三次粗選，兩次掃選，混合粗精礦經(jīng)過立磨機(jī)(VTM-800)再磨和旋流器(φ350mm)分級(jí)處理，再將溢流細(xì)度為-320目占80%的混合粗精礦送至浮選進(jìn)行銅硫分離，銅硫分離系統(tǒng)經(jīng)過一次粗選，一次精選，兩次掃選，得到最終產(chǎn)品銅精礦。其中銅精選過程就是在浮選柱(φ3.05*10m)中完成的，其他浮選均采用傳統(tǒng)充氣機(jī)械式浮選機(jī)(KYF/Ⅱ-50m3)。

三、新選廠浮選柱原理與構(gòu)造

新選廠的浮選柱為φ3.05*10m的浮選柱。其主要構(gòu)造由柱體、給礦分配器、氣體發(fā)生器、沖洗水分配器四部分組成，如圖3所示。其工作原理為：經(jīng)浮選藥劑處理過的礦漿，從距浮選柱頂部下方1.8米處四個(gè)給礦分配器給入，散布在整個(gè)浮選柱內(nèi)，在柱底部環(huán)繞安裝有可從柱體外部拆裝檢修的氣體發(fā)生器(俗稱氣槍)。氣體發(fā)生器向柱內(nèi)發(fā)散由下至上的空氣，礦漿中的礦物顆粒與柱體內(nèi)的空氣發(fā)生接觸碰撞，疏水性顆粒附著在氣泡上，使氣泡礦化。有用礦物的顆粒礦化氣泡繼續(xù)浮升在柱體頂部富集，形成厚度可達(dá)1米左右的礦物泡沫層，泡沫層中夾帶的脈石顆粒經(jīng)過沖洗水清洗從泡沫層中脫落，以此獲得較高品位的精礦，尾礦礦漿從柱體部排出。

圖3 CPT浮選柱結(jié)構(gòu)示意圖

四、浮選柱生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題和原因探析

進(jìn)入浮選柱進(jìn)行精選選別的礦漿作業(yè)條件如表1所示。

表1

在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)精礦品位難抓，很難達(dá)到要求的17.5%以上，選銅整體回收率不高。經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐與探索發(fā)現(xiàn)有以下幾個(gè)要因造成。

(一)入選礦漿濃度不當(dāng)。入選礦漿細(xì)粒級(jí)-320%占了80%左右，入選礦漿PH值在10～12左右(滿足本礦山礦石性質(zhì)要求)，溢流濃度過高容易導(dǎo)致過磨，細(xì)粒級(jí)具有比表面積大特點(diǎn)，分子間作用力強(qiáng)，易與各種藥劑起作用，不易分選，另外很容易粘附在粗粒表面，使粗粒可浮性降低，而溢流濃度過低不能使礦物之間充分單體解離，分選效果差。因此可推測(cè)出入選礦漿濃度不當(dāng)是其中原因之一。

(二)氣體分散器不適用。氣體分散器(氣槍)，氣嘴易磨損快，易結(jié)垢、堵塞，影響正常生產(chǎn)。礦物顆粒對(duì)由氣體發(fā)生器引入的空氣流速是很敏感的，當(dāng)空氣流速較慢時(shí)，泡沫區(qū)域會(huì)比較容易出現(xiàn)聚集情況，無法立即將精礦刮出，甚至出現(xiàn)死區(qū)，從而導(dǎo)致回收率大大下降，當(dāng)空氣流速較快時(shí)，很可能導(dǎo)致二次富集時(shí)間較短，精礦產(chǎn)率過高，甚至是礦漿翻漿，影響精礦品位。在日常生產(chǎn)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)浮選柱泡沫刮出區(qū)部分位置泡沫流速慢，甚至嚴(yán)重時(shí)泡沫不能刮出，造成死區(qū)，檢修時(shí)才發(fā)現(xiàn)部分氣槍已經(jīng)堵塞，這嚴(yán)重影響日常的生產(chǎn)，所以將氣體分散器不適用列為原因之二。

(三)沖洗水調(diào)整不當(dāng)。沖洗水量過大會(huì)導(dǎo)致泡沫破裂，泡沫層不穩(wěn)定，附著在氣泡上的有用礦物沖回底流，從而降低浮選柱的回收率。沖洗水量太小，不能將氣泡上夾帶的脈石沖回底流，伴隨著有用礦物一起產(chǎn)出，從而導(dǎo)致精礦品位下降。因此，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整沖洗水能有效減少精礦中脈石的夾帶，在不影響回收率的前提下，有利于提高精礦品位。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)部分操作人員有時(shí)會(huì)私自調(diào)整浮選柱的沖洗水大小，并且沒有明確跟下個(gè)班交班，在其他操作工藝正常時(shí)，往往也會(huì)對(duì)銅精礦品位和回收率有著1%～2%的影響，因此將洗水流速不當(dāng)列為原因之三。

五、提高新選廠浮選柱精礦品位和回收率的實(shí)踐對(duì)策。

(一)確定最佳入選礦漿濃度。在保證原有磨礦細(xì)度和入選礦漿PH值不變的情況下，選礦廠在二段分離浮選的粗選和掃選中分別加大了對(duì)刮出泡沫產(chǎn)物的消泡水添加量來降低入選浮選柱礦漿的濃度，通過一段時(shí)間的對(duì)比(見表2)，最終重新確定了入選浮選柱礦漿濃度為34%～38%，過低的濃度會(huì)導(dǎo)致原有流程中二段分離量過大，浮選時(shí)間變短，另外在操作上表現(xiàn)為容易跑槽，加大了浮選工的操作難度，容易造成操作不穩(wěn)，尾礦偏高，降低了回收率。

表2 入選濃度與精礦品位和回收率對(duì)照表

(二)重新調(diào)配浮選柱氣體分散器。新選廠浮選柱共安裝20根氣槍，圍成一圈均勻分布，最早使用北礦院的氣槍，其中66cm長(zhǎng)氣槍十根，34cm短氣槍十根，氣嘴口徑為2.5mm和2.2mm間隔安裝配合使用。但是使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)局部死區(qū)，導(dǎo)致回收率不高，且氣槍嘴容易磨損、堵塞影響生產(chǎn)。于是后來更換為CPT氣槍，106cm長(zhǎng)氣槍十根，46cm短氣槍十根，氣嘴口徑為2.2mm和2.0mm配合使用。經(jīng)過更換氣槍，局部死區(qū)現(xiàn)象消除，提高了精礦品位和回收率，另外由于CPT氣槍擁有防回流系統(tǒng)以及更為便捷的單獨(dú)更換方式，為日常維護(hù)打下了基礎(chǔ)，更能確保日常正常生產(chǎn)。

(三)確定沖洗水量大小。給沖洗水安裝上單獨(dú)的流量計(jì)，做好對(duì)比實(shí)驗(yàn)，具體情況如表3所示。根據(jù)生產(chǎn)要求，最終把沖洗水大小確定在了16m3/h～20m3/h之間。

表3 沖洗水大小與精礦品位和回收率關(guān)系

六、新選廠浮選柱精礦品位與回收率改進(jìn)效果評(píng)價(jià)

經(jīng)過上述的優(yōu)化調(diào)整之后，新選廠選銅回收率和精礦品位得到了一定的提升和穩(wěn)定，經(jīng)查詢報(bào)表得知，詳情如表4所示。

表4 2015～2017年精礦品位與回收率

選礦廠按照6,500t/d組織生產(chǎn)，平均原礦品位0.4%，一年生產(chǎn)按330天計(jì)算，計(jì)劃回收率為85%，則在不斷探索改進(jìn)的三年中多回收了銅金屬量為6,500*330*0.4%*(86.231+85.728+85.033-85*3)%，即170.91噸，如果銅價(jià)按5萬元一噸計(jì)算，則多創(chuàng)收854.55萬元。另外，銅中伴金的回收率更是由計(jì)劃值的45%上升到實(shí)際50%以上，為礦山創(chuàng)造了顯著效益。

七、結(jié)語

浮選柱作為銀山新選廠第一次引入的新型選礦設(shè)備，對(duì)其工藝的探索與改進(jìn)需不斷地進(jìn)行實(shí)踐摸索與總結(jié)，仍要繼續(xù)研究，不斷固化現(xiàn)有成果，爭(zhēng)取在生產(chǎn)指標(biāo)中再創(chuàng)佳績(jī)。