2mm 氣槍在銅浮選柱的運(yùn)用與研究

陳天修，晁彥德，陳俊濤

（欒川龍宇鉬業(yè)有限公司，河南 欒川 471500）

小廟嶺選礦公司的原礦為南泥湖礦區(qū)開(kāi)采的礦石，礦石類型可分為長(zhǎng)角英巖型、矽卡巖型、透輝角巖型和花崗巖型，主要金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦等，次有磁鐵礦、赤鐵礦和少量褐鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。由于鉬市場(chǎng)形勢(shì)嚴(yán)峻，單純的鉬金屬回收顯得較為單一，企業(yè)已處于盈虧邊緣，對(duì)市場(chǎng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力較弱。故小廟嶺選礦公司從2017 年增加選銅工藝，利用鉬精掃三底流作為選銅原礦，采用黃藥、硫酸銅作為浮選藥劑，經(jīng)過(guò)一次粗選、兩次精選、一次掃選，使銅精礦品位穩(wěn)定在10 左右。

但隨著礦產(chǎn)資源的長(zhǎng)期開(kāi)采利用，富礦與粗粒嵌布礦物資源日益匱乏，我國(guó)礦產(chǎn)資源趨于貧、細(xì)、雜化特點(diǎn)[1]，進(jìn)一步提高銅金屬捕收的難度，致使銅精礦品位波動(dòng)較大.雖通過(guò)新藥劑乙硫氨酯替換黃藥、硫酸銅后，使銅精礦產(chǎn)量得到提高、品位穩(wěn)定在13 以上，但選銅系統(tǒng)回收率僅為83.58，與目前國(guó)內(nèi)選銅回收率普遍在88 左右相比仍有差距[2]。為此尋求制約選銅回收率的因素成為選礦公司丞待解決的問(wèn)題。

本文針對(duì)南泥湖礦山礦石性質(zhì)，通過(guò)將銅浮選柱氣槍更換為2mm 氣槍，提高了選銅回收率，同時(shí)降低選銅藥劑用量。

1 制約選銅回收率的因素

表1 小廟嶺選礦公司銅原礦粒度分析

通過(guò)上表可知銅原礦底流-200 目含量為97.09，細(xì)粒級(jí)含量非常多。通過(guò)查找相關(guān)資料可知，當(dāng)銅原礦磨礦細(xì)度為-200 目粒級(jí)占80 時(shí)，銅精礦回收率達(dá)到最大值，繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，銅回收率反而降低，這可能是產(chǎn)生了過(guò)磨，使脈石礦物發(fā)生了泥化，惡化了浮選效果[3]。故推斷可能是因?yàn)殂~原礦微細(xì)粒級(jí)含量過(guò)高，影響了選銅回收率。

2 微細(xì)粒級(jí)影響浮選效果的原因及解決方式

2.1 影響微細(xì)粒級(jí)浮選效果的因素

（1）體積小、質(zhì)量小造成了微細(xì)礦粒在浮選礦漿中的動(dòng)量小，與氣泡的碰撞概率小，難以克服礦粒與氣泡之間的能壘而無(wú)法黏附于氣泡表面，浮選回收率低;

（2）微細(xì)粒礦物比表面積大、表面能高，容易造成脈石礦粒與有用礦粒之間的非選擇性團(tuán)聚，影響浮選的選擇性，不利于浮選;

（3）微細(xì)顆粒改變了礦漿的流變性，導(dǎo)致浮選礦漿黏度高、氣泡過(guò)度穩(wěn)定和浮選選擇性低等不可控現(xiàn)象;

（4）由于微細(xì)粒礦物的粒度小，比表面積大，因此在礦漿中的溶解度更大，產(chǎn)生的難免離子更多，難免離子可能與捕收劑發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附或沉淀捕收劑，影響藥劑與礦物之間的作用，進(jìn)而影響礦物的浮選[1]。

2.2 微細(xì)粒的浮選回收法

（1）選礦工藝方面，主要是增大微細(xì)粒表觀直徑，如絮凝浮選、載體浮選等。

（2）選礦設(shè)備方面，主要是減小氣泡的尺寸，增加氣泡與微細(xì)粒礦物的碰撞和粘附幾率。

（3）浮選藥劑的研究。

從目前的研究進(jìn)展來(lái)，浮選工藝的改進(jìn)對(duì)增強(qiáng)微細(xì)粒的回收效果并不理想，不如浮選設(shè)備和浮選藥劑的針對(duì)性更好[4]，由于小廟嶺選礦公司前期已經(jīng)利用乙硫氨酯替換了黃藥、硫酸銅，并取得了良好的效果，故本次主要考慮從選礦設(shè)備上入手，即將浮選柱氣槍由3mm 更換為2mm，減小氣泡尺寸。

3 現(xiàn)場(chǎng)氣槍更換試驗(yàn)

小廟嶺選礦公司選銅系列采用一次粗選、兩次精選、一次掃選的工藝流程（如圖1 所示），現(xiàn)處于生產(chǎn)平穩(wěn)階段，貿(mào)然將全部浮選柱氣槍更換為2mm 氣槍后，是否能夠達(dá)到預(yù)期效果，有待商榷；且單個(gè)浮選柱全部更換2mm 氣槍后，是否會(huì)產(chǎn)生氣量不足的問(wèn)題、是否需要加減氣槍等，仍需進(jìn)一步考慮，現(xiàn)浮選柱配備氣槍數(shù)量如表2。

表2 小廟嶺選礦公司浮選柱型號(hào)與氣槍數(shù)量

圖1 小廟嶺選礦公司選銅工藝流程圖

故本次試驗(yàn)分以下三步進(jìn)行：

第一步將銅粗選柱12 根3mm 氣槍對(duì)半更換為2mm 氣槍，查看粗選柱理論回收率。

第二步若有提高，則將粗選柱12 根3mm 氣槍全部更換為2mm 氣槍，查看粗選柱理論回收率；若無(wú)，則停止試驗(yàn)，恢復(fù)為原狀態(tài)。

第三步全部更換后，若銅粗選柱理論回收率得到了提高，則將全部浮選柱氣槍更換為2mm 氣槍，若沒(méi)有提高則停止試驗(yàn)，恢復(fù)為原狀態(tài)。

3.1 銅粗選柱2mm 氣槍試驗(yàn)結(jié)果

從表3 可知：全部更換2mm 氣槍時(shí)，銅粗選柱入選原礦品位為0.17，銅粗精品位0.56，銅粗尾品位0.048，銅回收率79.13。與對(duì)半更換2mm 氣槍時(shí)相比，銅回收率上升17.49；與未更換2mm 氣槍相比，銅回收率上升了30.83。

表3 小廟嶺選礦公司銅粗選浮選柱試驗(yàn)數(shù)據(jù)

說(shuō)明銅粗選柱全部更換成2mm 氣槍之后，浮選效果要比未更換和對(duì)半更換2mm 氣槍好。

3.2 選銅全部浮選柱2mm 小口徑氣槍更換試驗(yàn)結(jié)果

從下表中可以看出：全部更換2mm 小口徑氣槍后，銅掃選浮選柱理論回收率為72.73，銅精一浮選柱理論回收率為85.32，與更換前相比，銅掃選浮選柱理論回收率提高了10.06，銅精一浮選柱理論回收率降低了8.92。說(shuō)明銅掃選更換2mm 氣槍后，浮選效果變好；精選更換2mm 氣槍后，浮選效果變差。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)浮選現(xiàn)象判斷，精選區(qū)域效果變差原因在于更換2mm 氣槍后，氣孔變小，造成氣壓充足，但浮選柱充氣量降低，銅精礦在精選區(qū)富集時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成尾礦跑高影響回收率。故考慮增加精選區(qū)域浮選柱氣槍數(shù)量，經(jīng)與氣槍廠家溝通了解到發(fā)泡槍技術(shù)參數(shù)如下表4。

表4 發(fā)泡器技術(shù)參數(shù)

結(jié)合下表可知：銅精一浮選柱氣槍數(shù)量n：10*6/5.5

考慮到現(xiàn)場(chǎng)安裝難度和氣槍的對(duì)稱性問(wèn)題，最終決定銅精一氣槍數(shù)量由6 根增加至12 根，銅精二氣槍數(shù)量由3 根增加至6根再次進(jìn)行試驗(yàn)（由于銅精二取不到樣，無(wú)法計(jì)算理論回收率）。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，銅精一氣槍增加后，理論回收率提高0.58。

表5 小廟嶺選礦公司銅掃選浮選柱試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表6 小廟嶺選礦公司銅精一浮選柱試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表7 小廟嶺選礦公司銅精一浮選柱試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

通過(guò)不斷的試驗(yàn)探索，選銅浮選柱氣槍全部更換為2mm 小口徑氣槍，銅精一、精二浮選柱氣槍數(shù)量各增加一倍后，得到了良好的試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)合下表得出以下結(jié)論。

（1）從回收率上來(lái)說(shuō)，選銅系統(tǒng)回收率由83.58 提高到90.66。說(shuō)明對(duì)于細(xì)粒級(jí)銅原礦，2mm 小口徑氣槍對(duì)提高其回收率具有極大作用，同時(shí)也為該地區(qū)選銅改造提供了一個(gè)成功案例。

（2）從藥劑成本上來(lái)說(shuō)，乙硫氨酯用量下降了0.14g/t 原礦，預(yù)計(jì)全年節(jié)約藥劑成本2.29 萬(wàn)元。

（3）從銅精礦產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，2021 年上半年銅精礦產(chǎn)量較去年同期增產(chǎn)了425.5 噸，預(yù)計(jì)全年增產(chǎn)不少于600 噸，產(chǎn)值約420 萬(wàn)元。

表8 小廟嶺選礦公司2020 與2021 年選銅數(shù)據(jù)同期對(duì)比