提高一段選銅回收率

胡仙鳳，熊新海

(江西銅業(yè)集團公司德興銅礦，江西 德興 334224)

1 引言

泗洲選礦廠浮選是關(guān)鍵的生產(chǎn)過程，該過程分一段銅硫混浮和二段抑硫浮銅兩個階段，其中一段的選別過程又分為粗一、粗二、掃一和掃二四個作業(yè)。由于設(shè)備老化，一段原16m3浮選機全部改造成KYF－130m3浮選機，改造后的新浮選系統(tǒng)歷經(jīng)滿負(fù)荷投料試生產(chǎn)，改進試生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，再試生產(chǎn)等過程。新系統(tǒng)運行后，流程暢通，設(shè)備運行正常，但生產(chǎn)指標(biāo)低迷，尤其是一段選銅回收率，未達到87%的設(shè)計值。

2 一段選銅回收率現(xiàn)狀

(1)130m3浮選系統(tǒng)正式運行前后指標(biāo)情況見表1。

(2)130m3浮選系統(tǒng)運行后，一段選銅回收率較低的84個班次的各項控制條件及運行狀況見表2。

表1 130m3浮選系統(tǒng)正式運行前后一段選銅回收率情況/%

表2 一段選銅回收率較低的84個班次的各項控制條件及運行狀況

續(xù)表

3 影響一段選銅回收率的因素及原因分析

在礦石可選性、入選濃細(xì)度等其余各項條件均合格的情況下，一段選銅回收率仍然在87%以下，金屬流失嚴(yán)重[1]?，F(xiàn)場深入調(diào)查84個較低的班次，發(fā)現(xiàn)一段選銅回收率的影響因素有選別效果差、礦石可選性差、入選濃細(xì)度差、輔助設(shè)施影響等[2]，其中選別效果差影響的占59次，達到70.24%。因此我們決定運用關(guān)聯(lián)圖重點分析選別效果差的原因。

圖1 影響選別效果差關(guān)聯(lián)圖

根據(jù)關(guān)聯(lián)圖進行分析:

(1)130m3浮選系統(tǒng)藥劑條件與原16m3浮選系統(tǒng)相同，根據(jù)現(xiàn)場藥劑條件進行了小型試驗[3]:

三次試驗結(jié)果顯示，一段選銅回收率均在88.5%以上，不存在藥劑用量不合理現(xiàn)象。

(2)現(xiàn)場粗一藥劑直接加在浮選機進礦箱，無作用時間。按現(xiàn)場工藝條件進行了小型試驗，結(jié)果如下:

表3 現(xiàn)場粗一藥劑條件試驗結(jié)果/%

試驗結(jié)果顯示，粗一藥劑作用時間2分鐘以上時選銅回收率較好，而現(xiàn)用藥劑幾乎無作用時間，需要改進。

(3)查針對新浮選系統(tǒng)進行的培訓(xùn):

①聘請北京礦冶研究院和大山選礦廠專業(yè)人員多次給我廠工藝、設(shè)備、電氣的管理人員及工程技術(shù)人員等進行培訓(xùn)。

②工程技術(shù)人員及操作人員分批赴大山選礦廠進行現(xiàn)場實習(xí)一個月。

③試運行期間我廠工藝、設(shè)備、電氣工程技術(shù)人員每日到現(xiàn)場進行技術(shù)指導(dǎo)。

④各磨浮工段舉辦了針對浮選改造中的工藝、設(shè)備、操作等一系列崗前培訓(xùn)。

⑤對浮選操作人員進行了現(xiàn)場操作檢驗，合格率100%。

以上說明針對新設(shè)備相關(guān)信息培訓(xùn)已到位。

(4)130m3浮選系統(tǒng)是一新系統(tǒng)，各項工藝參數(shù)需根據(jù)礦石性質(zhì)、藥劑條件等現(xiàn)場操作條件進行摸索和調(diào)整，沒有具體的設(shè)計數(shù)據(jù)可依，兄弟單位類似設(shè)備的參數(shù)也不能直接用。運行后泵池礦漿滿溢3次，沉槽5次，浮選狀況很不穩(wěn)定，工藝參數(shù)急需優(yōu)化。

(5)130m3浮選系統(tǒng)試運行期間，存在泡沫溢出量不不平衡現(xiàn)象，為此，系統(tǒng)停車時，有關(guān)部門對各溢流堰重新進行校準(zhǔn)，焊割，溢流堰不水平現(xiàn)象得到解決。

(6)試運行期間，由于安裝問題，出現(xiàn)過攪拌機軸承發(fā)燙冒煙，電機軸承燒的現(xiàn)象，經(jīng)調(diào)整壓蓋，更換電機軸承，攪拌機恢復(fù)正常運行。130m3浮選系統(tǒng)正式運行后，攪拌機運行正常，未出過故障。

從分析結(jié)果來看由于粗一藥劑作用時間不夠，礦物表面的潤濕性質(zhì)未及完全改變，就進入到下一工序，影響到藥劑的選別效果;工藝參數(shù)不合理，導(dǎo)致礦漿難以平衡，浮選狀況很不穩(wěn)定，有用礦物難以富集，分選[4－5]。

4 解決措施及生產(chǎn)實踐

4.1 將粗一藥劑添加點前移至溢流槽首端。

溢流槽首端位于旋流器下方、球磨機邊上。從藥臺引一根藥劑管至溢流槽的首端，即旋流器溢流進入溢流槽處。

圖2 粗一作業(yè)藥劑提前添加改造示意圖

改造后，對粗一藥劑作用時間進行了檢測。作用時間均在2分鐘以上，滿足要求。

4.2 查找操作維護手冊，結(jié)合現(xiàn)有工藝初步確定工藝參數(shù)及范圍

(1)KYF型浮選機可根據(jù)礦漿液位、充氣量、pH值等其它參數(shù)實現(xiàn)浮選過程穩(wěn)定化控制，減少各種影響浮選過程的不利因素。

(2)浮選機礦漿液位自動控制是浮選作業(yè)最快速有效的控制手段，通過金屬品位、加藥量、充氣量等參數(shù)控制礦漿液位，可使浮選作業(yè)礦漿的產(chǎn)率、品位、回收率長期穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi)[6]。

(3)KYF－130浮選機充氣量一般在1.0～1.2 m3/m2.min，充氣量調(diào)節(jié)范圍一般在 0.1 ～ 1.5m3/m2.min。

4.3 現(xiàn)場操作觀察尋找較優(yōu)工藝參數(shù)

表4 現(xiàn)場KYF－130浮選機的不同參數(shù)表現(xiàn)出的浮選現(xiàn)象

4.4 采用正交試驗找出最佳工藝參數(shù)

為了找到最佳工藝參數(shù)，決定運用正交試驗法來尋找。以選銅回收率為試驗結(jié)果，按位級因素表中各條件進行正交實驗:分別選取液位、充氣量、pH值為因素，每個因素取三水平。

表5 KYF－130浮選機因素位級表

表6 L9(34)正交表安排正交試驗結(jié)果

實驗結(jié)果分析:

(1)直接看:第5號試驗結(jié)果較好，其因素組合為A2B2C3

(2)算一算:從級差分析得出較優(yōu)方案為A3B2C2，與較好方案不一致。

D為檢驗列，其極差最小，說明試驗誤差小，試驗有效。

根據(jù)R值確定因素主次關(guān)系為:

(3)作趨勢分析圖:

由于最佳方案不在正交表的九次試驗中，因此將工藝參數(shù)按A3B2C2方案進行調(diào)整，作進一步試驗，試驗結(jié)果如下:

表7 工藝參數(shù)按A3B2C2方案進行調(diào)整后的試驗結(jié)果/%

表7表明工藝參數(shù)調(diào)整效果良好，全廠130m3浮選系統(tǒng)均按新工藝參數(shù)(560、1.1、7.5)執(zhí)行。

圖3為新工藝參數(shù)應(yīng)用生產(chǎn)后的一段回收率折線圖，回收率均在88%以上。

圖3 新工藝參數(shù)執(zhí)行后選銅回收率

5 結(jié)論

(1)造成泗洲選礦廠130m3浮選機投產(chǎn)后生產(chǎn)指標(biāo)低迷的原因，一是粗一作業(yè)藥劑與礦漿作用時間不夠;二是工藝參數(shù)不合理，導(dǎo)致礦漿難以平衡，浮選狀況不穩(wěn)定。

(2)粗一作業(yè)藥劑添加點通過改造前移至溢流槽首端后作用時間延長2分鐘左右，銅回收率可提高0.4個百分點。

(3)采用正交試驗找出130m3浮選機最佳工藝參數(shù)為(液位 560mm、充氣量 1.1m3.m－2.min－1、pH值7.5)，應(yīng)用生產(chǎn)后銅回收率穩(wěn)定在88%以上。

[1]夏雙愛.淺談加強金屬平衡管理，提高銅回收率[J].銅業(yè)工程，2011(5):27－28+88.

[2]胡海祥，李廣，李驥.提高某銅選廠一段選銅回收率的新工藝試驗研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2010(4):22－25+40.

[3]邱廷省，楊云.我國銅硫浮選工藝與藥劑研究現(xiàn)狀[A].中國采選技術(shù)十年回顧與展望[C]，2012:168－172.

[4]袁源平，彭會清.提高永平銅礦選銅回收率的試驗研究[J].金屬礦山，2011(8):86－88+93.

[5]胡淼，彭會清，周海歡，等.提高江西某高硫銅礦銅回收率試驗[J].金屬礦山，2012(7)76－78.

[6]史帥星，羅時軍，楊麗君，等.200m～3超大型充氣機械攪拌式浮選機工業(yè)試驗研究[J].有色金屬(選礦部分)，2009(3):34－37.