銅浮選尾礦再磨系統(tǒng)工藝改進(jìn)研究

詹 濤，寧 波

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 城門山銅礦，江西 九江 332100）

根據(jù)美國(guó)資源勘查局統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示，世界銅資源的總儲(chǔ)量約為7億噸，其中中國(guó)僅為0.3億噸，占世界銅資源總儲(chǔ)量的4.28%，而銅作為一種有色資源在電力、電子、能源化工等相關(guān)領(lǐng)域中有著非常重要的用途[1]。

銅資源廣泛的用途以及不同國(guó)家間資源儲(chǔ)備量的不同，使得世界各國(guó)一直致力于銅資源的綜合開發(fā)與有效利用上，節(jié)約和綜合利用好我國(guó)現(xiàn)有的銅資源，是我國(guó)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)[2]。

江西銅業(yè)集團(tuán)作為我國(guó)最大的礦石開采、加工以及利用的企業(yè)，也備受國(guó)內(nèi)相關(guān)專家的關(guān)注。

城門山銅選廠是江西銅業(yè)最大的銅、硫選廠，因當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程中存在著銅精礦回收率偏低的問(wèn)題，制約著該廠銅資源的綜合利用。

1 城門山銅選廠粗選尾礦特性

1.1 粗選流程

城門山銅選廠碎磨工藝采用“粗碎+半自磨+球磨”的流程，一段磨礦細(xì)度為-0.074mm占70%，再磨細(xì)度為-0.043mm占85%；選別工藝則采用三次粗選兩次掃選丟棄尾礦，浮選出的掃選銅硫混合精礦后，再通過(guò)再浮選的方式，分理處銅精礦和硫精礦。

1.2 原礦特性

為深入了解原礦中礦石可選性的特點(diǎn)，2014年選擇了城門山三個(gè)銅礦的礦石進(jìn)行混樣，其中10#礦體占50%左右，7#、12#、15#等以含銅黃鐵礦為主的礦體占50%左右，將這些混合樣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證試驗(yàn)。

表1 混合樣的指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)混合樣指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，混合樣中銅精礦的產(chǎn)率在2.72%，銅的品味在16.44%；硫精礦的產(chǎn)率在8.1%，硫品味在31.47%，而硫回收率僅為48.18%；而尾礦的產(chǎn)率為89.18%，尾礦中銅品味為0.29%，S品味在3.66%。由此可以看出，①硫回收率偏低，尾礦中硫的含量較高；②銅精礦回收率偏低。

1.3 浮選尾礦不同細(xì)度與產(chǎn)品回收率的關(guān)系

為進(jìn)一步深入了解浮選尾礦細(xì)度與產(chǎn)品回收率間的關(guān)系，從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)浮選尾礦進(jìn)行了不同程度的細(xì)磨，細(xì)磨結(jié)果如表2所示。

通過(guò)對(duì)不同-0.074mm細(xì)度下的浮選實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，磨礦細(xì)度越細(xì)，精礦中硫的回收率越高、硫的品味越高，銅的回收率越高但硫的品味變化不大。由此可以得出結(jié)論，此類混合礦樣中磨礦細(xì)度越細(xì)有助于提升銅、硫精礦的回收率，且有助于提高硫精礦的品味。

表2 浮選尾礦-0.074mm細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2 城門山銅選廠再磨系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 浮選系統(tǒng)的工藝改造

基于對(duì)前期開展的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，銅精礦和硫精礦產(chǎn)品的精礦品味、回收率等指標(biāo)受制于磨礦的細(xì)度，而不同磨礦細(xì)度下對(duì)銅、硫產(chǎn)品的品味、回收率等指標(biāo)又會(huì)產(chǎn)生較大的影響，尤其銅精礦在解離度較高的情況下其精礦產(chǎn)品的品味也會(huì)更高，為達(dá)到該效果，對(duì)原有的磨礦浮選流程進(jìn)行改造。

2.2 對(duì)球磨機(jī)磨礦陶瓷球填裝量的調(diào)整

為有效解決磨礦細(xì)度的問(wèn)題，浮選車間的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)組織人員對(duì)球磨機(jī)陶瓷球的填裝量進(jìn)行了連續(xù)調(diào)整，并對(duì)不同填裝量下的磨損量情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。通過(guò)對(duì)這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果的對(duì)比可以看出，使用至12月12日，再磨分級(jí)系統(tǒng)溢流細(xì)度才達(dá)到92%以上，之前均低于92%，故將12月4日至11日期間添加的鋼球，均視為底球，總的底球添加量為7噸。

3 實(shí)施效果的分析

3.1 再磨溢流濃度

通過(guò)對(duì)再磨系統(tǒng)使用陶瓷球后的濃、細(xì)度進(jìn)行了長(zhǎng)周期的調(diào)控和檢測(cè)，與使用鋼球時(shí)再磨溢流濃度進(jìn)行對(duì)比得出：采用陶瓷球后，溢流濃度呈現(xiàn)出大幅度的降低，從原使用鋼球時(shí)的32.40%下降至使用陶瓷球的28.60%，溢流濃度下降了3.80%。溢流濃度的下降有助于提高再磨效果、提升再磨效率，為提高浮選效率、提高精礦品味創(chuàng)造了條件。

3.2 再磨沉砂、溢流細(xì)度

再磨沉砂和溢流細(xì)度是有效表征磨礦效果的關(guān)鍵指標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)磨礦塵砂中粒度越大成分越高，越有利于實(shí)現(xiàn)再磨的目的；而溢流細(xì)度中達(dá)標(biāo)粒度的物料越少越有利于再磨效率的提升[3]。使用陶瓷球后初始幾個(gè)月，旋流器溢流中-200目含量能夠達(dá)到工藝要求，-400目含量較使用鋼球提高約15%，-325目～+400目含量降低約15%，其余粒級(jí)變化不大，總體細(xì)度較使用金屬球時(shí)更細(xì)；沉砂有類似的情況。

3.3 生產(chǎn)指標(biāo)的運(yùn)行情況

選礦廠的主要生產(chǎn)指標(biāo)主要包括精礦品味、回收率、氧化率等，其中最為關(guān)鍵的指標(biāo)主要有精礦品味和回收率，一般來(lái)說(shuō)精礦品味越高、越穩(wěn)定且回收率越高的情況，越有利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)改造前的1#系統(tǒng)與改造后的系統(tǒng)對(duì)比結(jié)果來(lái)看，改造后的系統(tǒng)銅精礦品味比改造前要高、選銅回收率上改造后系統(tǒng)也比改造前要高，這很好的驗(yàn)證了采用陶瓷球作為磨礦機(jī)磨球能有效提高和提升銅精礦產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)品產(chǎn)量。

3.4 再磨單耗成本下降明顯

磨球作為選礦中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是有效提升礦石解離度的關(guān)鍵工序，而磨礦成本在選礦中占據(jù)著重要的比重，目前常規(guī)的選礦中磨礦成本大約占選礦總成本的35%左右。針對(duì)磨礦系統(tǒng)改造前后的對(duì)比結(jié)果可知：采用金屬球球磨料時(shí)其運(yùn)行成本為0.572元/噸原料，而采用陶瓷球后其運(yùn)行成本直接降低至0.162元/噸原料，整體降幅達(dá)到71.68%，這將大大降低選礦總成本。按一個(gè)日處理礦石2000噸的選廠來(lái)說(shuō)，年可降低運(yùn)行成本24.6萬(wàn)元。