降低雙底吹連續(xù)煉銅工藝中尾礦含銅的生產(chǎn)實(shí)踐

劉素紅， 袁永鋒

(河南豫光金鉛股份有限公司， 河南 濟(jì)源 459001)

重金屬

降低雙底吹連續(xù)煉銅工藝中尾礦含銅的生產(chǎn)實(shí)踐

劉素紅， 袁永鋒

(河南豫光金鉛股份有限公司， 河南 濟(jì)源 459001)

敘述了雙底吹連續(xù)煉銅過程所產(chǎn)熔煉渣的性質(zhì)及處理工藝，分析了影響熔煉渣選礦尾礦含銅的因素，介紹了采取的措施。

雙底吹； 連續(xù)煉銅； 熔煉渣； 尾礦含銅

0 前言

河南豫光金鉛股份有限公司冶煉渣處理技術(shù)改造工程選礦系統(tǒng)采用半自磨工藝處理雙底吹連續(xù)煉銅工藝產(chǎn)出的熔煉渣，該系統(tǒng)于2014年5月試生產(chǎn)。雙底吹煉銅工藝中，吹煉渣返回熔煉系統(tǒng)配料，熔煉渣去選礦系統(tǒng)進(jìn)行浮選，由于熔煉系統(tǒng)配入吹煉渣，同時(shí)采用高品位銅锍生產(chǎn)，產(chǎn)出的熔煉渣硬度高，四氧化三鐵含量遠(yuǎn)高于其它工藝。項(xiàng)目投產(chǎn)以來，公司經(jīng)過不斷摸索與優(yōu)化，脫水渣精礦品位穩(wěn)定在22%左右，渣尾礦含銅0.26%左右，獲得了較好的選別指標(biāo)。

1 銅底吹熔煉渣的性質(zhì)及處理工藝

1.1 銅底吹熔煉渣的性質(zhì)

銅底吹熔煉渣是一種黑色、致密、堅(jiān)硬，耐磨的玻璃相，表面有金屬光澤，顆粒形狀不規(guī)則、棱角分明，密度3.3～4.5 t/m3，松散密度1.6～2.0 t/m3，F(xiàn)e/SiO2在1.7～2.0之間。爐渣的礦物組成比較簡單，基本上為磁鐵礦、鐵橄欖石、銅礦物、金屬銅、玻璃相。銅以金屬銅、硫化銅及氧化銅賦存于爐渣中[1]。熔煉渣的主要成分如表1所示。

表1 熔煉渣的主要成分 %

銅底吹熔煉渣中四氧化三鐵含量較高，超過總鐵量的50%，渣中鐵物相分析如表2。

1.2 銅底吹熔煉渣處理工藝流程

銅底吹熔煉渣具有比重大、硬度高、易碎難磨、含銅礦物嵌布粒度細(xì)且不均勻等特點(diǎn)，采用粗碎+半自磨+兩段球磨的碎磨流程，兩段快速浮選+一

表2 熔煉渣中鐵物相分析 %

段粗選+兩段精選+兩段掃選的工藝流程處理?？焖俑∵x采用Z- 200作為捕收劑，異戊基黃藥作為粗選和掃選的捕收劑，松醇油為起泡劑，其中快速浮選精礦和精選精礦合并作為最終渣精礦。浮選精礦和浮選尾礦分別輸送至精礦和尾礦濃密池預(yù)先濃縮，之后經(jīng)陶瓷過濾機(jī)脫水，得到渣精礦和渣尾礦，渣精礦返回熔煉爐，渣尾礦作為副產(chǎn)品出售。

2 影響尾礦含銅的因素

半自磨球磨機(jī)試產(chǎn)初期投料量控制在40～50 t/h，后期生產(chǎn)投料量穩(wěn)定在50～60 t/h。前期試生產(chǎn)期間，由于火法系統(tǒng)處理量小，熔煉渣包多，緩冷時(shí)間長，尾礦指標(biāo)較好。然而隨著火法系統(tǒng)處理量的提升和復(fù)雜礦的投入，熔煉渣量增大，熔煉渣中銅成分的變化，以及設(shè)備故障，導(dǎo)致了尾礦含銅升高。

2.1 緩冷時(shí)間縮短

火法系統(tǒng)處理量提升，熔煉渣產(chǎn)量增加，渣包數(shù)量不足，緩冷時(shí)間縮短，導(dǎo)致尾礦含銅升高。

2.2 復(fù)雜礦的投入

雙底吹連續(xù)煉銅工藝具有原料適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，在底吹熔煉爐中搭配效益礦(含雜質(zhì)較高的礦)進(jìn)行生產(chǎn)，部分銅精礦和金精礦中MgO、Al2O3的含量較高，導(dǎo)致熔煉渣中成分波動(dòng)較大，渣硬度增加，尾礦含銅上升。

2.3 銅锍品位的提升

為了確定底吹熔煉爐中銅锍的最佳品位，在熔煉爐中進(jìn)行了提升銅锍品位的試驗(yàn)，同時(shí)選礦工序進(jìn)行跟蹤，探索不同銅锍品位下尾礦含銅的對應(yīng)關(guān)系。結(jié)果表明，當(dāng)銅锍含銅>75%時(shí)，尾礦含銅明顯升高。

2.4 磨礦粒度過粗或過細(xì)

銅精礦在不同工藝處理過程中產(chǎn)生的熔煉渣性質(zhì)不同，不同性質(zhì)的渣對應(yīng)不同的磨礦粒度，磨礦粒度過粗，有用礦物和脈石沒有充分解離，影響尾礦含銅，但太細(xì)又會引起過粉碎，不僅影響選別指標(biāo)，同時(shí)導(dǎo)致選礦成本增加。

2.5 設(shè)備運(yùn)行率較低

最初生產(chǎn)時(shí)設(shè)備運(yùn)行率較低，設(shè)備出現(xiàn)系列故障：①半自磨變頻器反復(fù)跳閘；②精礦濃縮機(jī)壓力高，排礦不暢，提耙，導(dǎo)致停料，不能正常生產(chǎn)；③半自磨出料格子板經(jīng)常損壞，影響設(shè)備運(yùn)行；④一段球磨、二段球磨內(nèi)襯板磨損較嚴(yán)重等。設(shè)備問題導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，中間物料無法周轉(zhuǎn)直接打入尾礦池影響尾礦指標(biāo)。

3 降低尾礦含銅采取的措施

為了降低尾礦含銅，針對以上問題，在工藝和管理方面進(jìn)行了改進(jìn)。

3.1 調(diào)整緩冷時(shí)間，制定緩冷制度

爐渣中銅礦物的結(jié)晶粒度大小與爐渣的冷卻速度密切相關(guān)，爐渣緩慢冷卻有利于銅相粒子長大和改善渣的可磨性，這是爐渣浮選的關(guān)鍵[2]。故生產(chǎn)中選用12 m3的渣包，在渣包數(shù)量一定的情況下，為提高渣包的使用率，滿足生產(chǎn)的同時(shí)保證緩冷效果，進(jìn)行了半個(gè)月的緩冷方式及緩冷周期對指標(biāo)影響的試驗(yàn)探索，最終確定采用自然冷卻16 h+噴淋冷卻44 h的緩冷制度。

3.2 合理配料，降低混合料中鎂、鋁含量

配料是穩(wěn)定爐況的首要條件，對于降低產(chǎn)品雜質(zhì)含量、保證尾礦指標(biāo)非常重要。在配入效益礦的同時(shí)，降低混合料中鎂、鋁含量，并保證熔煉爐在更換物料初期爐況穩(wěn)定，合理配料是關(guān)鍵。嚴(yán)格執(zhí)行分廠的配料管理制度，采用計(jì)算機(jī)控制配料，保證混合料中的雜質(zhì)穩(wěn)定，避免成分大的波動(dòng)。

3.3 穩(wěn)定銅锍品位，確保尾礦含銅

經(jīng)過一段時(shí)間的觀察發(fā)現(xiàn)，銅锍品位與尾礦含銅存在一定的對應(yīng)關(guān)系。在工藝參數(shù)穩(wěn)定的前提下，當(dāng)銅锍含銅≤74%時(shí)，熔煉渣含銅≤3.5%，渣中S/Cu為0.15～0.3，尾礦含銅≤0.26%；當(dāng)銅锍含銅74%～75%時(shí)，熔煉渣含銅3.5%～4.0%，渣中S/Cu為0.09～0.15，尾礦含銅0.26%～0.30%；當(dāng)銅锍含銅75%～76%時(shí)，熔煉渣含銅3.5%～4.5%，渣中S/Cu為0.05～0.09，尾礦含銅0.28%～0.35%，尾礦含銅升高；銅锍品位繼續(xù)升高時(shí)，銅锍很難破碎。而銅锍含銅低于70%，影響吹煉爐銅直收率。因此，生產(chǎn)中將熔煉爐銅锍銅品位控制在70%～74%。

3.4 優(yōu)化鋼球添加制度，控制最佳磨礦細(xì)度

爐渣中銅及含銅礦物呈不均勻嵌布且粒度較細(xì)，因此物料必須細(xì)磨才能得到較好的選別指標(biāo)。為此，優(yōu)化鋼球添加制度，使鋼球填充率在10.5%，并根據(jù)實(shí)際處理量和爐渣性質(zhì)進(jìn)行變頻調(diào)速，使半自磨排礦細(xì)度-0.074 mm占39.8%，一段旋流器溢流細(xì)度-0.074 mm占82.88%，獲得了較好的生產(chǎn)指標(biāo)，同時(shí)減輕了對半自磨襯板的磨損，解決了精礦品位不高、尾礦含銅量高、回收率低等問題。

3.5 對系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高生產(chǎn)的連續(xù)性

3.5.1 管道改造

一段旋流器底流新增一管道至二段球磨機(jī)，二段旋流器底流新增一管道至一段球磨機(jī)，兩臺溢流磨機(jī)互為備用。當(dāng)某臺磨機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可調(diào)整礦漿流的走向保證生產(chǎn)的連續(xù)性，從而保證尾渣含銅的穩(wěn)定性，同時(shí)避免了漏漿事故的發(fā)生，改善了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.5.2 過濾前增設(shè)高位槽

原過濾作業(yè)流程為濃縮后的礦漿經(jīng)渣漿泵輸送至陶瓷過濾機(jī)，通過溢流口調(diào)節(jié)過濾機(jī)液位，溢流自流至一樓地坑，再經(jīng)地坑內(nèi)渣漿泵返回到濃縮池，存在過濾機(jī)液面不穩(wěn)，地面環(huán)境差等問題。對此，增設(shè)高位槽，礦漿通過自流方式去過濾或返回濃縮池。在保證過濾機(jī)處理量的前提下，降低了離心渣漿泵憋泵事故的發(fā)生，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，改善了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。

3.5.3 制定詳細(xì)檢修計(jì)劃，定期檢修

在做好日常設(shè)備管理工作的同時(shí)，制定詳細(xì)的檢修計(jì)劃，定期檢修重要設(shè)備，做到計(jì)劃停機(jī)和開機(jī)，降低設(shè)備故障率，保證生產(chǎn)連續(xù)性。

上述措施實(shí)施后，取得了滿意的效果，渣尾礦和脫水渣精礦指標(biāo)以及回收率均超設(shè)計(jì)值，獲得了較好的生產(chǎn)指標(biāo)。渣尾礦及脫水渣精礦成分如表3。主要技術(shù)指標(biāo)如表4。

表4 主要技術(shù)指標(biāo)和工藝參數(shù)

4 結(jié)束語

通過采取優(yōu)化緩冷制度和半自磨鋼球添加制度，合理配料，控制銅锍合適品位，增加高位槽，改造管道等措施，底吹熔煉渣選礦系統(tǒng)獲得了較好的生產(chǎn)指標(biāo)，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益，其經(jīng)驗(yàn)值得相關(guān)企業(yè)參考。

[1] 張海鑫.淺談銅冶煉渣緩冷工藝[J].中國有色冶金,2013(3):32-33.

[2] 張錦林.銅爐渣的可磨性及綜合回收性能的影響因素分析研究[J].甘肅冶金,2010(1):28-30.

Practiceofreducingcoppercontentintailingsofthedoublebottom-blowingcontinuouscoppersmeltingprocess

LIU Su-hong， YUAN Yong-feng

This paper states the properties of smelting slag generated during the double bottom-blowing continuous copper smelting and its handling process, analyzes the factors affecting copper content in the tailings of smelting slag beneficiation and introduces the counter-measures adopted.

double bottom-blowing; continuous copper smelting; smelting slag; copper content in tailings

TF811

B

1672-6103(2017)05-0007-03

劉素紅(1973—)，女，河南蘭考人，高級工程師，碩士，主要從事冶金研發(fā)、設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工作。

2016-11-02