東同礦業(yè)公司中礦選擇性分級(jí)再磨工業(yè)應(yīng)用

王優(yōu)平

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 東鄉(xiāng)銅礦，江西 撫州 331812）

1 引言

東同礦業(yè)有限責(zé)任公司礦體為中低熱液型銅、硫、鐵、鎢綜合型礦床。主要礦石有兩種：輝銅礦類型銅礦石和含銅黃鐵礦類型銅礦石。

經(jīng)過(guò)礦業(yè)公司四十年來(lái)的開(kāi)采，輝銅礦類型銅礦石基本枯竭。當(dāng)前開(kāi)采礦體為含銅黃鐵礦類型礦石，主要的銅礦物為黃銅礦，并有少量斑銅礦、黝銅礦、輝銅礦、銅蘭等，其他金屬礦物以黃鐵礦為主，約占原礦的55%。

脈石礦物主要有石英、方解石、白云母、綠泥石及少量高嶺石和螢石。黃銅礦形細(xì)粒狀，偶見(jiàn)獨(dú)立單晶粒分布，多分布在碳酸鹽礦物和石英等裂隙中，黃銅礦多交代黃鐵礦和膠黃鐵礦，可見(jiàn)包含有細(xì)小的閃鋅礦晶粒，黃銅礦粒徑0.02～0.3mm之間。

目前礦業(yè)公司主要開(kāi)采的5#礦體的屬低銅高硫原生礦，硫原礦品位多在20%以上，銅硫共生密切，在磨礦細(xì)度-200目占65%時(shí)，其銅礦物未能達(dá)到充分單體解離。近幾年選銅指標(biāo)下滑幅度較大，究其原因，主要是磨礦細(xì)度問(wèn)題影響較大。

2 原有選礦工藝流程及存在問(wèn)題

2.1 原有選礦工藝流程

粉礦倉(cāng)的礦石由礦倉(cāng)下的振動(dòng)給料機(jī)給出，經(jīng)2號(hào)膠帶運(yùn)輸機(jī)給入半自磨機(jī)中，半自磨機(jī)排料進(jìn)入水力旋流器給礦泵泵池，再經(jīng)泵揚(yáng)送至水力旋流器進(jìn)行分級(jí)，沉砂進(jìn)球磨機(jī)構(gòu)成閉路磨礦；溢流自流至銅浮選系統(tǒng)的攪拌槽，礦漿經(jīng)攪拌后進(jìn)行銅粗選，粗選精礦進(jìn)入精選作業(yè)，經(jīng)兩次精選后產(chǎn)出最終精礦進(jìn)入精礦濃密機(jī)；粗選尾礦進(jìn)入掃選作業(yè)，經(jīng)三次掃選后，產(chǎn)出尾礦進(jìn)入濃密機(jī)作為硫浮選的原料。精選的尾礦和掃選的精礦循序返回前一個(gè)作業(yè)形成閉路。銅尾進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行一次脫泥和脫水，溢流作為尾礦直接丟棄，沉砂再經(jīng)過(guò)旋流器進(jìn)一步脫泥，溢流返回濃密機(jī)，底流進(jìn)入選硫作業(yè)的攪拌桶。在攪拌桶用采礦井下酸性水進(jìn)行調(diào)漿，使礦漿pH值達(dá)到中性，再加藥浮選。礦漿經(jīng)攪拌后進(jìn)行硫粗選，硫粗選精礦進(jìn)入精選作業(yè)，精選產(chǎn)出最終精礦進(jìn)入硫精礦濃密機(jī)，粗選尾礦進(jìn)入掃選作業(yè)，經(jīng)三次掃選后，掃選尾礦為最終尾礦經(jīng)過(guò)1號(hào)泵站送至尾礦庫(kù)堆存。東同礦業(yè)公司原磨浮工藝流程，磨礦采用半自磨機(jī)和溢流型球磨機(jī)二段磨礦流程，原礦經(jīng)皮帶給礦進(jìn)入半自磨，半自磨排礦進(jìn)入Φ660旋流器進(jìn)行分級(jí)，Φ660旋流器沉砂進(jìn)入溢流型球磨機(jī)，溢流型球磨機(jī)排礦返回進(jìn)入Φ660旋流器進(jìn)行檢查分級(jí)，Φ660旋流器溢流進(jìn)入攪拌桶作為浮選給礦。浮選工藝采用二粗三掃二精作業(yè)，中礦順序返回的工藝流程。原磨浮工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 原磨浮工藝流程

2.2 該工藝流程存在的問(wèn)題

（1）原浮選工藝采用二粗三掃一精作業(yè)，中礦順序返回的工藝流程，由于浮選中礦在浮選作業(yè)之間循環(huán)，同時(shí)部分可浮性好的硫化礦物吸附了大量藥劑進(jìn)入中礦，若不及時(shí)排出易造成中礦惡性循環(huán)［1］，浮選流程不暢，增加了銅硫分離的難度，不利于選銅指標(biāo)的提高。

（2）浮選中礦中大部分有用礦物以連生體存在，在中礦順序返回浮選過(guò)程中富集了部分可浮選性好的其它有用礦物，降低了精選銅精礦品位；另一部分有用銅礦物以連生體的形式隨尾礦排出，造成銅金屬流失，影響了選銅回收率。

3 新工藝流程及應(yīng)用效果

3.1 工藝流程的改進(jìn)

針對(duì)選礦中存在的問(wèn)題，東同礦業(yè)采用中礦選擇性分級(jí)再磨工藝［2］，新工藝（圖2）將東同礦業(yè)原流程（圖1）中的掃一精礦和掃二精礦合并采用原4寸臥式泵，揚(yáng)送至Φ250旋流器組預(yù)先分級(jí)，預(yù)先分級(jí)沉沙進(jìn)入3#球磨機(jī)再磨，3#球磨機(jī)排礦和Φ250旋流器溢流采用砂泵揚(yáng)送至Φ650旋流器檢查分級(jí)，Φ650旋流器分級(jí)溢流進(jìn)入攪拌桶進(jìn)行浮選粗選作業(yè)，構(gòu)成磨礦—浮選—中礦再磨—浮選的磨浮大循環(huán)［3］，并通過(guò)浮選藥劑的調(diào)節(jié)和分級(jí)條件的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)中礦中的粗粒連生體的再磨再選［4］，改善了浮選給礦的粒度組成，同時(shí)，中礦返回將浮選藥劑帶到了砂泵池，砂泵池和球磨機(jī)相當(dāng)于一個(gè)攪拌桶，使浮選藥劑和中礦混合更加充分，進(jìn)一步提高選銅效率。

圖2 新浮選工藝流程圖

3.2 改進(jìn)后的效果

（1）浮選過(guò)程相當(dāng)與半開(kāi)路流程，由于中礦循環(huán)量減少，浮選過(guò)程更趨穩(wěn)定。東同礦業(yè)公司采用中礦選擇性分級(jí)再磨工藝后，同段溢流型球磨機(jī)和浮選之間，通過(guò)浮選中礦作為橋梁，構(gòu)筑了磨礦和浮選之間的磨浮大循環(huán)，中礦返回經(jīng)過(guò)泵揚(yáng)送、管道摩擦，粗顆粒礦物明顯脫藥，減少了浮選泡沫黏滯現(xiàn)象；同時(shí)，黃藥隨礦漿在流程中不斷循環(huán)，容易被氧化生成雙黃藥，從而加強(qiáng)了捕收劑對(duì)銅礦物的吸附；循序返回中礦的減少，提高了浮選濃度，穩(wěn)定了浮選工藝流程，增加了有用礦物的浮選時(shí)間。掃一和掃二精礦分級(jí)后的溢流返回泵池做為補(bǔ)加水，節(jié)約了生產(chǎn)過(guò)程中的磨礦用水。

（2）增加了有用礦物單體解離度，選銅指標(biāo)提高明顯［5］。中礦（掃一和掃二精礦）經(jīng)過(guò)選擇性分級(jí)再磨后，對(duì)中礦連生體解離效果明顯，緩解了原磨礦單體解離度不夠的問(wèn)題，提高了選銅回收率。生產(chǎn)實(shí)踐表明，應(yīng)用中礦選擇性分級(jí)再磨工藝后，選銅回收率和選銅精礦品位均有提高，取得了明顯效果。工藝改進(jìn)前后的中礦單體解離度見(jiàn)下表1和表2。

表1 改進(jìn)前浮選黃銅礦中礦的解離度

表2 改進(jìn)后黃銅礦中礦解離度表

從表1和表2對(duì)比可以看出，新流程中礦中黃銅礦解離度37.73%相比原流程黃銅礦解離度18.95%提高了18.78%，說(shuō)明新工藝流程的中礦與原工藝流程的中礦相比的得到了更好的解離。

（3）提高磨礦分級(jí)效率，改善了浮選給礦的粒度組成。依據(jù)彭會(huì)清教授提出的中礦分級(jí)隔離層理論，采用浮選中礦或再磨后的浮選中礦分級(jí)后的溢流，并入球磨機(jī)排礦中，這些細(xì)粒級(jí)的加入，將大大增加球磨機(jī)排礦粒度組成中的細(xì)粒級(jí)含量，這種中礦的加入，在磨礦的后續(xù)分級(jí)過(guò)程中，相當(dāng)于粗粒級(jí)和細(xì)粒級(jí)之間將形成—細(xì)粒級(jí)的分級(jí)隔離層，起著對(duì)粗粒級(jí)進(jìn)入溢流的隔離阻擋作用，隨著中礦數(shù)量和質(zhì)量的提高，這種隔離阻擋作用將越來(lái)越強(qiáng)，隔離層將越來(lái)越厚。分級(jí)溢流細(xì)度就越好，+80目就越少。原流程和新流程旋流器分級(jí)效率見(jiàn)表3。

表3 原流程和新流程旋流器分級(jí)效率

由表3可知，新流程大旋流器質(zhì)的分級(jí)效率為72.96%、量的分級(jí)效率85.33%；原流程大旋流器質(zhì)的分級(jí)效率為57.64%、量的分級(jí)效率68.51%。相比于原流程，新流程大旋流器質(zhì)的分級(jí)效率提高了15.32%、量的分級(jí)效率提高了17.18%。

應(yīng)用中礦選擇性分級(jí)再磨工藝后，磨浮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了中礦中連生體的再磨，促進(jìn)連生體單體解離［6］。中礦返回經(jīng)過(guò)泵揚(yáng)送、管道摩擦，粗顆粒明顯脫藥；中礦的返回也優(yōu)化了浮選給礦粒度組成；延長(zhǎng)了浮選作業(yè)時(shí)間，從而提高了浮選效率。在作業(yè)條件等同情況下，新浮選工藝銅回收率相比原流程提高1.53個(gè)百分點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

采用中礦選擇性分級(jí)再磨工藝，磨浮工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了浮選中礦連生體的再磨及深度單體解離，提高了磨礦分級(jí)效率，中礦的返回優(yōu)化了浮選給礦粒度組成；中礦返回經(jīng)過(guò)泵揚(yáng)、管道摩擦，粗顆粒明顯脫藥；新工藝流程由于是半開(kāi)路流程，操作簡(jiǎn)單，浮選工藝流程穩(wěn)定，減少了跑槽金屬等流失現(xiàn)象，提高了浮選指標(biāo)。