剛果（金）某氧化銅鈷礦石取代硫化銅鈷礦石的選礦工藝改造

莊國鋒 王金良 陳炳宇 魏紅波 劉 邦3

（1.科米卡礦業(yè)簡易股份有限公司；2.北方礦業(yè)有限責(zé)任公司）

近年來，由于新能源行業(yè)的快速發(fā)展，我國對鈷資源的需求量激增［1］。剛果（金）加丹加地區(qū)為全球最大的高品位銅鈷資源礦區(qū)，具有原礦儲量大、品位高等特點(diǎn)［2］，北方礦業(yè)有限責(zé)任公司在此地區(qū)擁有大量的氧化銅鈷礦資源，其中某氧化礦體的脈石礦物主要是碳酸鹽礦物，直接酸浸提取酸耗高，采用浮選先富集，氧化礦精礦再采用濕法冶金工藝處理，可大幅度提高冶煉廠的處理能力和冶煉給礦品位，降低酸耗［3-4］。目前的硫化銅鈷礦選礦廠將用于氧化礦的選別需進(jìn)行工藝流程改造。

1 礦石性質(zhì)

該礦體礦石類型主要有含碳質(zhì)白云質(zhì)頁巖、硅化結(jié)晶白云巖、層狀白云巖、條帶狀硅化白云巖、全風(fēng)化白云巖、炭質(zhì)白云巖、厚層狀白云巖、塊狀白云巖。礦石中銅礦物主要為孔雀石，其次為自然銅和輝銅礦，少量藍(lán)輝銅礦、藍(lán)銅礦、黃銅礦及斑銅礦，偶見銅藍(lán)等；鐵礦物主要為褐鐵礦，其次為赤鐵礦等；其他金屬礦物主要有菱鈷礦，少量硫銅鈷礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及軟錳礦等。非金屬礦物主要為石英和白云石，其次為白云母、綠泥石、滑石及輝石，少量磷灰石等。

2 工藝流程改造

選礦廠硫化礦選礦系統(tǒng)共2個區(qū)，均為1粗2掃3精、中礦順序返回流程，設(shè)計(jì)處理能力為3 000 t/d，工藝流程見圖1。

在前期大量實(shí)驗(yàn)室選冶試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場的工藝流程和設(shè)備布置情況，對現(xiàn)有流程進(jìn)行了改造，改為兩階段六次開路粗選流程，即加藥集中攪拌后連續(xù)3次粗選流程、尾礦加藥集中攪拌后再連續(xù)3次粗選流程。

2.1 碎磨車間

礦石采用顎式破碎機(jī)粗碎，將硫化礦的粒度從600～0 mm破碎至110～0 mm，半自磨機(jī)與自返篩組成的閉路磨礦系統(tǒng)產(chǎn)品粒度為5～0 mm，旋流器與球磨機(jī)組成的閉路磨礦系統(tǒng)分級溢流粒度為-0.074 mm 35%。處理氧化礦后，由于氧化銅鈷礦硬度低，粉礦多，為提高顎式破碎機(jī)的處理能力，同時減少潮濕粉礦在破碎機(jī)內(nèi)淤積，將排礦口尺寸增加15 mm，因而破碎產(chǎn)品粒度也放粗至125～0 mm。由于氧化礦硬度低，易泥化，半自磨機(jī)返砂量少，為降低半自磨機(jī)的球耗，同時提高礦石處理量，將半自磨機(jī)的鋼球填充率由10%降至7.5%；為了防止球磨機(jī)過磨，影響浮選效果，將球磨機(jī)的鋼球添加制度由添加φ60 mm單一鋼球調(diào)整為φ60 mm和φ80 mm鋼球各半添加，并降低球磨機(jī)的鋼球補(bǔ)加量，從而使半自磨系統(tǒng)的產(chǎn)品粒度和球磨系統(tǒng)的產(chǎn)品粒度維持不變。

2.2 浮選車間

為保證加藥的均勻性和藥劑的作用時間，浮選藥劑加藥點(diǎn)由每個作業(yè)加藥改為每臺浮選機(jī)加藥，由于加藥點(diǎn)和加藥量增加［5-6］，需要增加藥劑管道，更換大功率藥劑泵。為使礦漿和藥劑充分混合，增加一個攪拌桶，延長攪拌時間。對原礦漿管道走向按流程進(jìn)行調(diào)整，將浮選精礦匯集到精礦槽中，然后通過渣漿泵送至冶煉廠浸前濃密機(jī)。

2.3 脫水車間

由于氧化礦尾礦含泥量高，細(xì)顆粒多，沉降速度慢，容易造成精礦濃密機(jī)和尾礦濃密機(jī)跑混。通過調(diào)整濃密機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整絮凝劑及用量，以改善濃密機(jī)的濃縮效果。

3 工業(yè)試驗(yàn)

改造后，選礦廠進(jìn)行了為期22 d的工業(yè)試驗(yàn)，通過逐步調(diào)整，試驗(yàn)后期生產(chǎn)指標(biāo)和藥劑單耗分別見表1和表2。

從表1可以看出，銅鈷回收率效果理想，回收率分別達(dá)83.40%和66.65%；精礦品質(zhì)滿足后續(xù)冶煉廠的質(zhì)量要求。

從表2可以看出，藥劑消耗與同類礦山相比較小，表明工藝流程及工藝參數(shù)合理、可靠。

4 總結(jié)

（1）剛果（金）某硫化銅鈷礦石選礦廠改為處理氧化銅鈷礦石，選礦工藝需進(jìn)行較大的調(diào)整。

（2）碎磨車間改造主要是將排礦口尺寸增大15 mm，將半自磨機(jī)的鋼球填充率由10%降至7.5%，將球磨機(jī)的鋼球添加制度由添加φ60 mm單一鋼球調(diào)整為φ60 mm和φ80 mm鋼球各半添加，并降低球磨機(jī)的鋼球補(bǔ)加量。

（3）浮選車間改造主要是由上下2個區(qū)各自獨(dú)立的1粗2掃3精、中礦順序返回流程，改為兩階段六次開路粗選流程，即加藥集中攪拌后連續(xù)3次粗選流程、尾礦加藥集中攪拌后再連續(xù)3次粗選流程；同時，加藥點(diǎn)由每個作業(yè)加藥改為每臺浮選機(jī)加藥，并增加一個攪拌桶，及對原礦漿管道走向按流程進(jìn)行調(diào)整。

（4）脫水車間改造主要是調(diào)整濃密機(jī)轉(zhuǎn)速、絮凝劑及其用量。

（5）改造后氧化精礦銅、鈷品位分別為10.74%和1.07%，回收率分別為83.40%和66.65%，達(dá)到了預(yù)期的生產(chǎn)指標(biāo)。