米拉多銅礦選礦生產(chǎn)實(shí)踐*

李世男 李 冬 代獻(xiàn)仁 林小鳳

（1.中鐵建銅冠投資有限公司；2.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

米拉多銅礦位于厄瓜多爾安第斯山脈最南端的薩莫拉省，礦山始建于2014年，礦石類(lèi)型為低品位銅硫礦石，露天開(kāi)采。一期選礦設(shè)計(jì)規(guī)模2 000萬(wàn)t/a，碎磨工藝采用SABC流程，即半自磨+球磨+頑石破碎，選別工藝采用粗磨粗選拋尾+粗精礦再磨再選流程，礦山產(chǎn)品為單一銅精礦，伴生金銀富集到銅精礦中加以回收。設(shè)計(jì)銅精礦銅品位26.3%、銅回收率89.0%，一期達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)后年產(chǎn)銅精礦35.4萬(wàn)t，銅金屬量9.6萬(wàn)t，服務(wù)年限30 a。米拉多銅礦選礦廠于2019年7月投產(chǎn)，通過(guò)1 a多的生產(chǎn)實(shí)踐，選礦指標(biāo)穩(wěn)定提高。

1 礦石性質(zhì)

礦石化學(xué)多元素分析及銅物相分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

注：Au、Ag含量單位g/t。

由表1可知，該礦石銅品位0.548%，銅是主要有價(jià)元素，伴生有金、銀，元素硫含量高達(dá)3.33%；主要雜 質(zhì)SiO2、Al2O3、CaO、MgO含 量 分 別 為67.58%、13.31%、1.42%、1.34%，礦石堿性系數(shù)為0.034，為酸性礦石。

由表2可知，該銅礦石中95.98%的銅以硫化銅的形式存在。

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2 工藝礦物學(xué)分析

米拉多銅礦的礦石類(lèi)型為伴生少量金、銀的斑巖型銅礦石。原礦中的主要金屬礦物是黃銅礦、黃鐵礦，并伴生少量金、銀，其中金礦物主要為自然金，銀礦物主要為輝銀礦；另有微量磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、閃鋅礦、輝鉬礦、方鉛礦、黑鎢礦、白鎢礦等。脈石主要是硅酸鹽類(lèi)礦物，包括有斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和石英，另含有少量黑云母、綠泥石和方解石。

黃銅礦主要以他形粒狀及粒狀集合體分布在脈石礦物中（圖1（a）、（b）），少量呈微細(xì)粒產(chǎn)出及脈狀分布；有時(shí)可見(jiàn)黃銅礦與黃鐵礦共生（圖1（c）），少量呈細(xì)脈狀分布在黃鐵礦裂隙中（圖（d））。黃鐵礦的粒度較黃銅礦粗，在磨礦細(xì)度為-74μm64.4%時(shí)，銅礦物單體解離度為60.82%，與脈石礦物的貧連生體占約14%。-0.020 mm黃銅礦占約8.0%，該部分微-細(xì)粒黃銅礦主要浸染于脈石礦物中，少量被包裹在黃鐵礦中，在磨礦中難以完全單體解離，是影響銅回收率的主要因素。

3 設(shè)計(jì)流程及工藝制度

米拉多銅礦主要可回收元素為銅、硫、金、銀，其中黃鐵礦嵌布粒度較粗，黃銅礦嵌布粒度不均勻，部分黃銅礦粒徑小于0.02 mm，且包裹在黃鐵礦和脈石礦物中。根據(jù)礦石性質(zhì)，采用混合浮選、粗精礦再磨銅硫分離工藝流程回收銅、金、銀等有價(jià)元素。

米拉多銅礦選礦工藝流程見(jiàn)圖2，設(shè)計(jì)工藝指標(biāo)見(jiàn)表3，選礦工藝設(shè)備見(jiàn)表4。

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4 生產(chǎn)實(shí)踐

米拉多銅礦試生產(chǎn)初期生產(chǎn)操作不穩(wěn)定，選礦指標(biāo)波動(dòng)較大［1-3］，對(duì)工藝流程、藥劑制度及選礦設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，選礦指標(biāo)穩(wěn)步提高，至2021年第1季度選礦指標(biāo)達(dá)到并超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)。米拉多銅礦自生產(chǎn)至今，各月生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)圖3。

試生產(chǎn)初期選礦工藝方面存在問(wèn)題:①設(shè)計(jì)藥劑制度不適合米拉多初期礦石，粗選浮選機(jī)泡沫層不穩(wěn)定，作業(yè)回收率較低；②球磨機(jī)充填率不高，一段磨礦細(xì)度波動(dòng)大；③精選2銅精礦品位低于精選1銅精礦品位，呈反富集現(xiàn)象；④精選1浮選柱分礦不均勻，浮選柱操作不穩(wěn)定，浮選柱參數(shù)調(diào)整范圍較小。

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4.1 選礦工藝及藥劑制度調(diào)整

2019年7—8月試生產(chǎn)初期，采用設(shè)計(jì)藥劑制度，即粗選1作業(yè)添加捕收劑PAC20 g/t，粗選2和粗選3分別添加10 g/t的丁基黃藥和5 g/t的2號(hào)油。銅硫可浮性較差，粗選作業(yè)泡沫層不穩(wěn)定，沒(méi)有銅精礦產(chǎn)出，經(jīng)分析原因：①設(shè)計(jì)選用的捕收劑是PAC，該藥劑具有較強(qiáng)的起泡性，但難以降解，環(huán)保性能差，因此生產(chǎn)準(zhǔn)備階段改為使用環(huán)保性能相對(duì)更好的Z-200，Z-200也具有一定的起泡性，但相對(duì)于PAC起泡性能較弱；②近地表礦受高嶺土等泥質(zhì)礦物的影響，高嶺土先于銅礦物消耗藥劑，導(dǎo)致捕收劑和起泡劑用量過(guò)大。

2019年8—9月對(duì)選礦藥劑制度進(jìn)行了調(diào)整，在粗選1作業(yè)新增加了20～30 g/t的丁基黃藥，精選作業(yè)新增加了5～10 g/t的MIBC。此外，通過(guò)工業(yè)驗(yàn)證試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)起泡劑F-501起泡性能較好，故后期生產(chǎn)以F-501作為主起泡劑，MIBC作為輔助起泡劑。選礦藥劑制度調(diào)整后，選礦工藝逐步穩(wěn)定，選礦指標(biāo)穩(wěn)定提高。優(yōu)化前后藥劑制度見(jiàn)表5。

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4.2 磨機(jī)鋼球充填率調(diào)整

試生產(chǎn)初期處理的礦石主要為副產(chǎn)礦和表層淋漓帶礦石，雖然球磨機(jī)鋼球充填率只有約20%，但對(duì)球磨機(jī)處理量和磨礦細(xì)度影響不大。隨著塊礦礦石的增多，選礦處理量和磨礦細(xì)度均受到不同程度的影響。對(duì)磨機(jī)充填率進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，充填率由試生產(chǎn)的19%提高到約26%。

目前，米拉多銅礦球磨機(jī)只添加1種?80 mm鋼球，當(dāng)磨機(jī)充填率在26%左右時(shí)，隨著磨機(jī)鋼球充填率的提高，磨礦處理量和磨礦產(chǎn)品細(xì)度也隨著提高。磨礦處理量能達(dá)到1 600～1 700 t/h；繼續(xù)提高磨機(jī)充填率，處理量提高幅度不大，主要是因?yàn)槟C(jī)充填率太高，磨機(jī)容積受到影響，影響了磨機(jī)處理量。目前，球磨機(jī)充填率在26%左右，每天補(bǔ)充適量的鋼球，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。球磨機(jī)充填率與處理量及磨礦細(xì)度的關(guān)系見(jiàn)圖4。

4.3 再磨細(xì)度調(diào)整

米拉多銅礦主要金屬礦物為黃銅礦和黃鐵礦，黃鐵礦嵌布粒度較粗，黃銅礦嵌布粒度不均勻，部分微細(xì)粒黃銅礦主要浸染于脈石礦物中，少量被包裹在黃鐵礦中。基于黃銅礦的嵌布特征，銅硫混合精礦必須細(xì)磨才能使黃銅礦單體解離，保證銅精礦品位達(dá)到目標(biāo)要求。

試生產(chǎn)初期，由于原礦處理量小，且次生銅礦物含量較高，對(duì)再磨細(xì)度要求不高。隨著采礦作業(yè)面的延伸，原生礦和低品位次生礦比例越來(lái)越大，對(duì)再磨細(xì)度的要求也越來(lái)越高。立磨機(jī)電流與磨礦細(xì)度及銅精礦品位的關(guān)系見(jiàn)圖5。

由圖5可見(jiàn)，隨著立磨機(jī)電流的增大，再磨細(xì)度提高，銅精礦品位也提高；但當(dāng)立磨機(jī)電流大于90 A時(shí)，銅精礦品位呈下降趨勢(shì)，主要是因?yàn)槟サV粒度過(guò)細(xì)，產(chǎn)生了泥化，影響了銅精礦品位。目前立磨機(jī)電流維持在85～88 A，每天補(bǔ)充適量?25 mm的鋼球，銅精礦品位相對(duì)穩(wěn)定。

4.4 精選系統(tǒng)水質(zhì)

試生產(chǎn)初期，由于回水量不足，精選系統(tǒng)補(bǔ)加水采用的是消防水池的水。消防水池的水主要來(lái)自采場(chǎng)酸性水庫(kù)，pH值為3～4，且金屬離子含量高。故此精選系統(tǒng)出現(xiàn)了精選2泡沫品位低于精選1泡沫品位的反富集現(xiàn)象。

通過(guò)引入中性水作為精選系統(tǒng)補(bǔ)加水和在精選1泡沫添加石灰提高精選2作業(yè)pH值的措施，精選2作業(yè)富集比得到提高，銅精礦品位達(dá)到了26%的目標(biāo)要求（表6）。

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4.5 浮選柱參數(shù)調(diào)整

與浮選機(jī)不同，浮選柱以逆流碰撞的礦化方式為主，在細(xì)粒分選方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。浮選柱具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低，占地面積小，操作容易控制，適于處理微細(xì)粒礦物等優(yōu)點(diǎn)［4-6］。

4.5.1 浮選柱充氣量調(diào)整

浮選柱的充氣量是影響選別指標(biāo)好壞的關(guān)鍵因素。試生產(chǎn)初期，浮選柱充氣量不足，只有約70 m3/h，精選作業(yè)回收率不高。由圖6可知，隨著浮選柱充氣量的提高，浮選柱泡沫量增大，銅精礦品位和回收率均提高；但當(dāng)浮選柱充氣量超過(guò)160 m3/h時(shí)，銅精礦品位略有下降，主要是因?yàn)槌錃饬刻螅糠忠赘∶}石礦物夾帶在泡沫產(chǎn)品中進(jìn)入銅精礦，使浮選柱分選失去了選擇性，致使銅精礦品位降低。

目前選礦生產(chǎn)浮選柱充氣量維持在160～190 m3/h，當(dāng)銅精礦含銅品位下降至24%時(shí)，適當(dāng)降低浮選柱充氣量；當(dāng)銅精礦含銅高于26%時(shí)，適當(dāng)提高浮選柱充氣量，以保持銅精礦回收率的穩(wěn)定。

4.5.2 浮選柱泡沫層調(diào)整

浮選柱泡沫層高度是影響浮選指標(biāo)的關(guān)鍵因素之一。試生產(chǎn)初期，浮選柱泡沫層設(shè)定高度只有約10 cm，加之原礦泥質(zhì)礦物含量較高，易消耗藥劑及起泡劑起泡性能不足，故浮選柱液面不穩(wěn)定，經(jīng)常跑漿。隨后，在浮選柱中添加適量的起泡劑，并將浮選柱泡沫層設(shè)定在約30 cm，浮選柱液面趨于穩(wěn)定，銅精礦品位和回收率逐步提高。

2019年10月，通過(guò)將浮選柱充氣量提高至150 m3/h以上，然后將浮選柱泡沫層高度提高至60 cm以上，銅精礦品位和作業(yè)回收率均得到提高，銅浮選柱泡沫層高度與銅精礦品位及回收率關(guān)系見(jiàn)圖7。目前，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)根據(jù)銅精礦品位變化情況，在40～90 cm對(duì)浮選柱泡沫層高度進(jìn)行調(diào)整。

4.5.3 浮選柱泡沫淋洗水調(diào)整

調(diào)節(jié)浮選柱泡沫淋洗水是調(diào)整銅精礦品位的重要手段。銅礦物和部分易浮脈石礦物隨泡沫一起從浮選柱溢出，當(dāng)淋洗水淋灑在泡沫層上后，易浮脈石礦物隨淋洗水又回到了礦漿中，從而達(dá)到了提高銅精礦品位的目的。浮選柱淋洗水量與銅精礦品位及回收率的關(guān)系見(jiàn)圖8。

由圖8可見(jiàn)，當(dāng)淋洗水量低于50 m3/h時(shí)，隨淋洗水量的增大，銅精礦品位和回收率均提高；當(dāng)淋洗水量高于50 m3/h時(shí)，淋洗水壓力較大，影響銅精礦泡沫的上浮量，致使銅精礦回收率呈下降趨勢(shì)。目前，現(xiàn)場(chǎng)采用的淋洗水管道水孔較大，致使淋洗水壓力較大，從而導(dǎo)致泡沫層上不來(lái)，進(jìn)而影響了銅精礦回收率，后期擬對(duì)淋洗水管道進(jìn)行改造。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）米拉多銅礦為低品位銅、硫礦石，其中黃鐵礦嵌布粒度較粗，黃銅礦嵌布粒度不均勻，且包裹在黃鐵礦和脈石礦物中。根據(jù)米拉多銅礦礦石性質(zhì)，采用銅硫混合浮選、粗精礦再磨再選工藝流程是可行的。

（2）試生產(chǎn)前期，由于藥劑制度不適宜及對(duì)浮選柱的操作不當(dāng)，致使選礦指標(biāo)波動(dòng)較大，銅精礦品位和回收率均不高。

（3）通過(guò)藥劑制度優(yōu)化，提高一段磨礦及二段磨礦分級(jí)效果，優(yōu)化浮選柱充氣量、泡沫層高度及淋洗水量等參數(shù)，選礦處理量和選礦指標(biāo)穩(wěn)步提高，至2021年1季度選礦指標(biāo)超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)。