某低品位金銅礦選礦工藝優(yōu)化研究與生產(chǎn)實(shí)踐

摘要：針對(duì)某金銅礦生產(chǎn)中由于礦石性質(zhì)變化導(dǎo)致金、銅選礦指標(biāo)下降等問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)磨礦分級(jí)作業(yè)和浮選作業(yè)開(kāi)展系統(tǒng)的流程考查，診斷出現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題，并進(jìn)行了工藝優(yōu)化。通過(guò)采取控制磨礦濃度、優(yōu)化捕收劑種類(lèi)及配比、調(diào)整藥劑分配比例等優(yōu)化措施，選礦指標(biāo)有了明顯改善，銅回收率由93.36 %提高至94.81 %，金回收率由79.14 %提高至79.55 %，年可增加經(jīng)濟(jì)效益約295萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：金銅礦;浮選;磨礦分級(jí);流程考查;工藝優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TD953文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2022）05-0072-05doi：10.11792/hj20220514

某金銅礦始建于20世紀(jì)60年代，該礦山歷經(jīng)多次改擴(kuò)建工程及生產(chǎn)工藝改造，選礦廠處理規(guī)模達(dá)到1 500 t/d，處理礦石為低品位金銅礦石，選礦工藝為浮選—浮尾磁選，產(chǎn)品為金銅混合精礦和磁鐵精礦。近年來(lái)，隨著資源的不斷開(kāi)發(fā)和利用，礦石性質(zhì)發(fā)生變化，礦石中金、銅品位均有一定程度的降低，浮選生產(chǎn)指標(biāo)有所下降。為此，本文在選礦試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程考查，診斷出現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，取得了良好的生產(chǎn)指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

某金銅礦礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知：該礦石中金、銀品位分別為0.81 g/t和8.55 g/t，銅品位為0.64 %，硫品位為1.95 %，鐵品位為9.88 %。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦和黃銅礦，少量磁黃鐵礦和磁鐵礦等;貴金屬礦物有自然金和銀金礦;脈石礦物主要為鈣鐵輝石、方解石、透輝石，少量斜長(zhǎng)石、石英、硅灰石等。礦石氧化率為4.96 %，礦石工藝類(lèi)型為少硫化物矽卡巖型金銅礦石。

礦石中銅礦物嵌布狀態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)表2，金礦物嵌布狀態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)表3，金礦物粒度分布測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

由表2可知：銅礦物主要嵌布于脈石礦物裂隙、脈石礦物粒間及與黃鐵礦連生;少量與閃鋅礦和其他硫化礦物連生;脈石礦物包裹銅分布率為7.01 %。

由表3可知：金礦物嵌布狀態(tài)以粒間金為主，占53.18 %;次為裂隙金，占30.45 %;少量包裹金，占16.37 %。

通過(guò)顯微鏡觀察可知，脈石礦物包裹的銅礦物和金礦物粒度較細(xì)，且實(shí)踐表明該類(lèi)型脈石礦物包裹的銅礦物和金礦物多數(shù)不易解離，不利于浮選工藝回收。該礦石中金礦物以中粒金為主，占37.73 %，次為細(xì)粒金、微粒金，分別占32.59 %和25.28 %，少量為粗粒金和巨粒金，分別占3.53 %和0.87 %（見(jiàn)表4）。

2 小型試驗(yàn)研究

小型試驗(yàn)研究開(kāi)展了系統(tǒng)的浮選條件優(yōu)化試驗(yàn)，包括磨礦細(xì)度、調(diào)整劑種類(lèi)及用量、捕收劑種類(lèi)及用量、浮選濃度和浮選時(shí)間，并在最佳試驗(yàn)條件下進(jìn)行了閉路試驗(yàn)。閉路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，閉路試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知：在實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)中，浮選精礦金回收率為78.22 %，銅回收率為93.35 %。

3 生產(chǎn)工藝流程考查

為了能夠給下一步現(xiàn)場(chǎng)工藝優(yōu)化提供詳細(xì)的工藝參數(shù)和優(yōu)化調(diào)整方向，對(duì)磨礦分級(jí)作業(yè)和浮選作業(yè)進(jìn)行了全面的流程考查[1-3]。

3.1 磨礦分級(jí)

磨礦分級(jí)作業(yè)分為東、西2個(gè)生產(chǎn)系列，考查當(dāng)日東系列處理礦量為33.75 t/h，西系列處理礦量為30.50 t/h。礦漿流程見(jiàn)圖2，重要參數(shù)考查結(jié)果見(jiàn)表6。

通過(guò)分析圖2、表6中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)前磨礦分級(jí)作業(yè)中存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題：

1）球磨機(jī)鋼球充填率較低，影響磨礦效果。東系列球磨機(jī)鋼球充填率為33.85 %，西系列球磨機(jī)鋼球充填率為34.36 %，而格子型球磨機(jī)鋼球充填率通常為40 %～45 %。球磨機(jī)鋼球充填率較低會(huì)影響磨礦效率，導(dǎo)致球磨機(jī)比生產(chǎn)率下降。

2）2個(gè)生產(chǎn)系列球磨機(jī)的磨礦濃度差別較大，東系列磨礦濃度為77.72 %，西系列磨礦濃度為72.37 %。由于東、西系列的磨礦分級(jí)產(chǎn)品混合后，再分別進(jìn)入2個(gè)浮選系列，因此磨礦濃度差別較大，不利于磨礦產(chǎn)品的均勻性。

3）磨礦分級(jí)產(chǎn)品細(xì)度較低，東系列水力旋流器溢流-0.074 mm占63.23 %，西系列水力旋流器溢流-0.074 mm占62.82 %，低于實(shí)驗(yàn)室最佳細(xì)度 -0.074 mm 占65 %，不利于礦物單體解離。

3.2 浮 選

磨礦分級(jí)作業(yè)產(chǎn)品經(jīng)攪拌桶混合后，由分礦箱進(jìn)入浮選作業(yè)。浮選作業(yè)流程考查當(dāng)日藥劑制度為：粗選作業(yè)丁基黃藥用量7 g/t、丁銨黑藥用量7 g/t、Z-200用量50 g/t;掃選一作業(yè)丁基黃藥用量3 g/t、丁銨黑藥用量3 g/t、Z-200用量10 g/t，掃選二作業(yè)不添加藥劑。浮選流程數(shù)質(zhì)量流程見(jiàn)圖3（C為礦漿濃度，t為浮選時(shí)間）。

通過(guò)分析數(shù)質(zhì)量流程可發(fā)現(xiàn)，目前浮選生產(chǎn)中存在以下問(wèn)題：

1）粗選作業(yè)礦漿濃度為22.90 %，礦漿濃度偏低，會(huì)縮短浮選時(shí)間。

2）粗、掃選作業(yè)浮選時(shí)間合計(jì)為28.70 min，而浮選試驗(yàn)中粗、掃選作業(yè)浮選時(shí)間合計(jì)為11 min，現(xiàn)場(chǎng)浮選時(shí)間應(yīng)為試驗(yàn)的3～5倍，即現(xiàn)場(chǎng)浮選時(shí)間最少為33 min才能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，表明現(xiàn)場(chǎng)粗、掃選作業(yè)浮選時(shí)間較短。

此外，在流程考查期間各作業(yè)pH測(cè)定結(jié)果顯示，粗選作業(yè)、掃選作業(yè)、精選一作業(yè)和精選二作業(yè)pH值為13～14，表明當(dāng)前生產(chǎn)中礦漿pH偏高，不利于金的回收。同時(shí)，浮選作業(yè)還存在分礦箱分礦不均勻、泡沫輸送管路破損嚴(yán)重及浮選機(jī)葉輪、蓋板老化等問(wèn)題。

4 工藝優(yōu)化及生產(chǎn)實(shí)踐

4.1 磨礦分級(jí)作業(yè)優(yōu)化

針對(duì)流程考查中診斷出的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)磨礦分級(jí)作業(yè)采取的優(yōu)化措施主要有3個(gè)方面[1-3]：①加強(qiáng)對(duì)磨礦作業(yè)鋼球充填率的檢測(cè)，保證格子型球磨機(jī)鋼球充填率為40 %～45 %，提高球磨機(jī)比生產(chǎn)率，強(qiáng)化磨礦效率;②加強(qiáng)對(duì)球磨機(jī)磨礦濃度的控制，使2臺(tái)球磨機(jī)磨礦濃度維持在75 %～80 %，保證磨礦在較佳濃度下進(jìn)行;③保證磨礦分級(jí)溢流細(xì)度控制在-0.074 mm 占63 %～66 %，濃度控制在29 %～33 %，為浮選工藝給入濃度、細(xì)度適宜的物料。E60CAF5D-47D4-475F-A363-CDF854E2471C

4.2 浮選作業(yè)優(yōu)化

4.2.1 優(yōu)化捕收劑種類(lèi)及配比

結(jié)合小型試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)藥劑種類(lèi)及配比進(jìn)行優(yōu)化，捕收劑總用量提高至120 g/t，考察丁基黃藥、丁銨黑藥和Z-200在不同配比情況下，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的影響，捕收劑調(diào)整后生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表7。

由表7可知：3種捕收劑組合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)影響較小，綜合考慮生產(chǎn)成本及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，捕收劑添加制度確定為丁基黃藥35 g/t、丁銨黑藥35 g/t、Z-200 50 g/t。

4.2.2 調(diào)整藥劑分配比例

為了最大程度發(fā)揮浮選藥劑作用[4-5]，在丁基黃藥35 g/t、丁銨黑藥35 g/t和Z-200 50 g/t的藥劑制度條件下，考察了粗選與掃選藥劑分配比例對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)的影響，結(jié)果見(jiàn)表8。由表8可知：當(dāng)粗選藥劑分配比例為80 %時(shí)，銅生產(chǎn)指標(biāo)較好，因此確定粗選藥劑分配比例為80 %。

4.2.3 控制粗選與掃選作業(yè)pH

在流程考查過(guò)程中粗選與掃選作業(yè)礦漿pH值基本維持在13～14，pH過(guò)高。pH過(guò)高不僅會(huì)導(dǎo)致浮選泡沫發(fā)黏，影響浮選效果，而且嚴(yán)重腐蝕浮選設(shè)備及礦漿管路，還會(huì)增加生產(chǎn)成本[6-7]，為此嚴(yán)格控制粗選與掃選作業(yè)礦漿pH值為10～12。

4.2.4 設(shè)備調(diào)整及維修

針對(duì)流程考查中發(fā)現(xiàn)的部分設(shè)備生產(chǎn)不正常的現(xiàn)象，采取了以下優(yōu)化措施：①對(duì)分礦箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，分礦方式由壓入式改為溢流式，分礦箱結(jié)構(gòu)調(diào)整以后，可保證2個(gè)生產(chǎn)系列礦量更加均衡穩(wěn)定;②全面更換生產(chǎn)中破損的浮選機(jī)葉輪和蓋板，并保證葉輪和蓋板之間的間隙在5～10 mm，杜絕浮選機(jī)“翻花”現(xiàn)象;③檢查梳理泡沫輸送管路及增設(shè)快速消泡裝置，對(duì)磨損嚴(yán)重的泡沫輸送管路進(jìn)行更換，并在泡沫槽上部增設(shè)高壓水快速消泡裝置，解決泡沫輸送不暢及浮選機(jī)吸漿能力差的問(wèn)題。

4.3 優(yōu)化效果

通過(guò)控制磨礦作業(yè)球磨機(jī)鋼球充填率和磨礦濃細(xì)度，并優(yōu)化浮選作業(yè)的藥劑制度、分配比例、浮選機(jī)工作狀態(tài)、泡沫輸送管路、浮選礦漿pH和分礦箱結(jié)構(gòu)等，選礦指標(biāo)有了一定程度的提高（見(jiàn)表9）。優(yōu)化后銅回收率由93.36 %提高至94.81 %，金回收率由79.14 %提高至79.55 %，年可增加經(jīng)濟(jì)效益約295萬(wàn)元。

5 結(jié) 論

1）某金銅礦礦石工藝類(lèi)型為少硫化物矽卡巖型金銅礦石，礦石中存在部分銅礦物和金礦物的脈石礦物包裹體，同時(shí)含有一定量的粗粒金和巨粒金，不利于浮選工藝回收。

2）在最佳試驗(yàn)條件下，小型閉路試驗(yàn)可獲得金品位23.71 g/t、銅品位22.35 %的浮選精礦，金回收率為78.22 %，銅回收率為93.35 %。

3）現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中球磨機(jī)鋼球充填率、磨礦分級(jí)產(chǎn)品-0.074 mm占比和粗選作業(yè)礦漿濃度較低，粗、掃選作業(yè)浮選時(shí)間不足且pH較高，以及部分設(shè)備未正常運(yùn)行等影響選礦指標(biāo)。

4）通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)磨礦分級(jí)和浮選作業(yè)進(jìn)行優(yōu)化，選礦指標(biāo)得到明顯改善，優(yōu)化后銅回收率由93.36 %提高至94.81 %，金回收率由79.14 %提高至79.55 %，年可增加經(jīng)濟(jì)效益約295萬(wàn)元。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Beneficiation process optimization and production practice in a low-grade gold copper mine

Yu Hongbin

（Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.）

Abstract：In the production of a? gold copper mine，the ore-dressing indexes of gold and copper decline because of changing ore property.In light of that，based on lab tests，the study investigated systematically the flowsheets of on-site grinding grading operation and flotation operation，diagnosed the problems on site and carried out process optimization.By adopting optimization measures such as controlling grinding concentration，optimizing collector types and proportion and adjusting reagent proportion，the ore-dressing indexes are greatly improved：copper recovery rate is increased from 93.36 % to 94.81 %，gold recovery rate is increased from 79.14 % to 79.55 %，creating 2.95 million yuan/a more profits.

Keywords：gold copper mine;flotation;grinding grading;flowsheet investigation;process optimization

收稿日期：2021-11-12; 修回日期：2022-03-18

作者簡(jiǎn)介：于鴻賓（1989—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，工程師，碩士，從事選礦與冶煉綜合利用工藝研究工作;長(zhǎng)春市南湖大路6760號(hào)，長(zhǎng)春黃金研究院有限公司選冶研究所，130012;E-mail：yhongbincsu@163.comE60CAF5D-47D4-475F-A363-CDF854E2471C