鉬銅多金屬礦選礦理論回收率計(jì)算及結(jié)果探討

趙麗紅

（伊春鹿鳴礦業(yè)有限公司，黑龍江 伊春 152500）

某鉬礦位于黑龍江省伊春市，礦床類型為斑巖型成因的特大型鉬礦床，礦石工業(yè)類型為單一鉬礦石，采用露天開采工藝，選礦主要回收對(duì)象是鉬，綜合回收少量銅。由于該礦選礦工藝流程較為復(fù)雜，并且回收兩種金屬，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了較多的取樣點(diǎn)取樣檢測(cè)，理論回收率計(jì)算較為復(fù)雜，影響因素較多，常用的有單金屬分分步計(jì)算法及雙金屬計(jì)算法，因計(jì)算采用的數(shù)據(jù)各不相同，計(jì)算結(jié)果并不相同，且均與實(shí)際回收率有所差異，但每種算法均有其特點(diǎn)及對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)及評(píng)價(jià)意義。

1 選礦工藝概述

破碎后的礦石經(jīng)SABC 磨礦流程及水力旋流器分級(jí)，分級(jí)合格的產(chǎn)品進(jìn)入浮選作業(yè)。浮選采用一段快速浮選，快速浮選精礦進(jìn)入精選，快速浮選的尾礦進(jìn)行粗選。粗選為一粗三掃流程，粗選精礦進(jìn)入預(yù)精選，預(yù)精選精礦經(jīng)再磨分級(jí)后進(jìn)入精選流程，預(yù)精選尾礦返回粗選。精選流程為四精三精掃流程，精選Ⅳ精礦為最終鉬精礦，精掃選Ⅲ尾礦去銅浮選。最終產(chǎn)品為鉬精礦、銅精礦兩種產(chǎn)品。目前在浮選流程9 處設(shè)置取樣點(diǎn)檢測(cè)元素品位，浮選原則流程圖見圖1，圖中1-9 點(diǎn)分別為工藝中9 處取樣點(diǎn)，取樣點(diǎn)產(chǎn)品名稱詳見表1。

圖1 浮選原則流程圖

2 兩種理論回收率的計(jì)算方法推導(dǎo)

本浮選流程中共設(shè)9 個(gè)取樣點(diǎn)，每個(gè)產(chǎn)品含鉬、銅2 種金屬。各產(chǎn)品的名稱、產(chǎn)率、回收率及化驗(yàn)品位等各項(xiàng)指標(biāo)見表1。

表1 選礦流程各產(chǎn)品及指標(biāo)表

其中γ1=1，ε1=1，βMo1至βMo9及βCu1至βMo9均通過取樣檢測(cè)得到具體數(shù)值，γ2至γ9及ε2至ε9可以通過計(jì)算得到。本文只對(duì)鉬浮選流程中鉬的回收率計(jì)算進(jìn)行討論，主要指鉬精礦中鉬的回收率，不討論銅回收率的計(jì)算。

2.1 單金屬分步計(jì)算法

第一步，針對(duì)快速浮選流程，有金屬平衡方程如下：

第二步，針對(duì)粗選及預(yù)精選流程，有金屬平衡方程如下：

第三步，針對(duì)鉬精選流程，有金屬平衡方程如下：

解得：

第四步，根據(jù)已求得的產(chǎn)率計(jì)算產(chǎn)品回收率，其中鉬精礦回收率為：

同理其他各點(diǎn)的理論回收率均可通過已求得的產(chǎn)率及化驗(yàn)品位進(jìn)行計(jì)算。

2.2 雙金屬計(jì)算法

至銅浮選流程前，有如下金屬平衡方程：

根據(jù)已求得的產(chǎn)率計(jì)算產(chǎn)品回收率，其中鉬精礦回收率為：

通過對(duì)兩種理論回收率算法的推導(dǎo)可以看出，無論單金屬分步計(jì)算還是雙金屬法計(jì)算鉬理論回收率過程均較復(fù)雜，通過計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用，無論是使用EXCEL 軟件的還是采用編程均可根據(jù)已經(jīng)推導(dǎo)出的公式快速計(jì)算出要求的未知數(shù)。即便如此計(jì)算結(jié)果仍受較多因素影響。單金屬分步法由7 個(gè)工藝點(diǎn)的鉬品位值計(jì)算得出，雙金屬計(jì)算法由四個(gè)工藝點(diǎn)鉬、銅兩種金屬的品位共7 個(gè)數(shù)值計(jì)算得出，以上7 個(gè)數(shù)值任何一個(gè)的變化，鉬精礦理論回收率數(shù)值都會(huì)發(fā)生變化，需要結(jié)合實(shí)際工藝流程的特點(diǎn)對(duì)兩種方法進(jìn)行進(jìn)一步探討，以便使計(jì)算結(jié)果更好的指導(dǎo)及評(píng)價(jià)生產(chǎn)工藝。

3 計(jì)算結(jié)果比較及探討

（1）將以上兩種計(jì)算方法應(yīng)用于生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)中，每班對(duì)浮選流程各點(diǎn)進(jìn)行取樣檢測(cè)并計(jì)算理論回收率，對(duì)各班次計(jì)算結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算可以得到不同周期的理論回收情況。以2019 年為例，各月份兩種理論回收率值及與實(shí)際回收率的比較。

可見，以當(dāng)前的選礦流程生產(chǎn)技術(shù)水平及取樣檢測(cè)的實(shí)際情況，實(shí)踐中雙金屬計(jì)算法計(jì)算的理論回收率多數(shù)高于單金屬計(jì)算的回收率，并且更接近實(shí)際回收率，各回收率之間雖有差值但是基本都能夠達(dá)到有色金屬平衡管理規(guī)范要求的2%以內(nèi)，金屬平衡管理水平較高。

（2）通過表2 也可看出，無論那種算法都較多地呈現(xiàn)出理論回收率小于實(shí)際回收率的情況，表明參與計(jì)算的某個(gè)或某幾個(gè)數(shù)值存在系統(tǒng)的偏差。而對(duì)計(jì)算結(jié)果有較大影響的原礦鉬品位也和這個(gè)結(jié)果有一致的表現(xiàn)。因?yàn)檫x礦生產(chǎn)中使用的回水中含有殘余藥劑，而輝鉬礦有極好的天然可浮性，使得原礦從旋流器分級(jí)的溢流開始即已經(jīng)出現(xiàn)了目視可見的富集現(xiàn)象，這些預(yù)先富集起來的鉬精礦泡沫漂浮在礦漿管道或取樣系統(tǒng)表面，并在一些位置形成死區(qū)，不能穩(wěn)定均勻的向后續(xù)工藝流去，導(dǎo)致原礦礦漿無論在何處取樣檢測(cè)都無法穩(wěn)定準(zhǔn)確取到這部分被富集起的鉬精礦泡沫，時(shí)常呈現(xiàn)偏低的現(xiàn)象。此種現(xiàn)象在其他鉬礦山甚至鉛鋅礦山也有發(fā)生，目前尚無可靠的改善方法，因此原礦的取樣檢測(cè)尚有可優(yōu)化的空間。

（3）實(shí)踐中當(dāng)兩種理論回收率算法得出的結(jié)果十分接近時(shí)，毫無疑問，此時(shí)浮選流程取樣檢測(cè)的數(shù)值的整體代表性相對(duì)而言是最好的，對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)及評(píng)價(jià)也相對(duì)更為可信。

（4）單金屬分步計(jì)算法能夠較為準(zhǔn)確的反應(yīng)出每步浮選流程過程中金屬的走向，對(duì)浮選過程控制有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義，尤其是選鉬主流程。但在計(jì)算各分步產(chǎn)率時(shí)，由于只考慮一種金屬，無法考慮到其他金屬元素，會(huì)存在偏差，并且計(jì)算步驟多且繁瑣，參與計(jì)算的產(chǎn)品數(shù)多，在分步計(jì)算的產(chǎn)率連乘時(shí)也易將單一元素參與計(jì)算產(chǎn)生的偏差傳遞并放大。而雙金屬計(jì)算只有四個(gè)工藝點(diǎn)的兩種元素品位參與計(jì)算，相對(duì)較少，并且考慮了各產(chǎn)品之間元素的互含，引入的偏差相對(duì)較小，實(shí)踐中也與實(shí)際回收率更為接近，但是因?yàn)樵撍惴ㄒ徊郊纯伤愠鋈N最終產(chǎn)品的產(chǎn)率及回收率，無法反映出金屬在生產(chǎn)流程過程中的流向，對(duì)生產(chǎn)過程全流程控制的指導(dǎo)性稍顯不足。

兩種算法在實(shí)際生產(chǎn)中均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在應(yīng)用時(shí)需明確對(duì)數(shù)據(jù)的使用需求側(cè)重，不斷加深對(duì)浮選工藝的理解，以最大限度發(fā)揮檢測(cè)數(shù)據(jù)在選礦生產(chǎn)中的作用，同時(shí)仍需不斷加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理及金屬平衡管理。