發(fā)布時(shí)間：2021-11-19所屬分類(lèi)：工程師職稱(chēng)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:為解決輝鉬礦伴生低品位銅金屬難以回收的技術(shù)難題，通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究，在自主設(shè)計(jì)實(shí)施選銅工藝流程的基礎(chǔ)上，采用浮選柱工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鉬精掃尾礦中銅金屬高效回收利用。使整個(gè)選礦系統(tǒng)工藝技術(shù)更加豐富完善，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)更加多元合理，并創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效
摘要:為解決輝鉬礦伴生低品位銅金屬難以回收的技術(shù)難題，通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究，在自主設(shè)計(jì)實(shí)施選銅工藝流程的基礎(chǔ)上，采用浮選柱工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鉬精掃尾礦中銅金屬高效回收利用。使整個(gè)選礦系統(tǒng)工藝技術(shù)更加豐富完善，產(chǎn)能結(jié)構(gòu)更加多元合理，并創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:輝鉬礦;銅金屬;浮選柱;回收技術(shù)
0引言
欒川龍宇鉬業(yè)小廟嶺選礦公司設(shè)計(jì)原礦處理能力10kt/d[1]，單一選鉬，原礦為南泥湖礦區(qū)的輝鉬礦。經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)和不斷優(yōu)化，工藝技術(shù)日趨成熟，鉬金屬回收率基本穩(wěn)定在88%以上。近幾年隨著鉬行業(yè)發(fā)展，多金屬回收已成為趨勢(shì)，特別是輝鉬礦伴生銅金屬回收已逐步被各企業(yè)重視和應(yīng)用，成為一個(gè)重要的效益突破口和增長(zhǎng)點(diǎn)。在此背景下，結(jié)合現(xiàn)有選鉬工藝的生產(chǎn)條件，進(jìn)行輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收技術(shù)研究與應(yīng)用具有重要意義。
1理論研究分析
1.1鉬礦石性質(zhì)
小廟嶺選礦公司鉬選礦工藝的原礦為南泥湖礦區(qū)開(kāi)采的礦石，主要金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，其次有黃銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦和少量褐鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等，輝鉬礦是鉬的二硫化物，為礦床內(nèi)主要含鉬礦物，分布于各類(lèi)巖石中，其含量微小，分布不均勻[2]。輝鉬礦的顏色為純鉛灰色，具有金屬光澤[3]。
1.2鉬選礦工藝條件
小廟嶺選礦公司生產(chǎn)工藝流程為碎礦系統(tǒng)采用三段一閉路流程，磨礦系統(tǒng)采用兩個(gè)系列一段閉路流程，選礦系統(tǒng)采用一次粗選、四次掃選、三次精選、兩次精掃選流程。原礦鉬礦石(輝鉬礦)中鉬品位基本保持在0.08%～0.10%，銅品位為0.010%～0.015%。
1.3理論分析
在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中，各鉬選礦企業(yè)的精掃選尾礦中鉬品位基本在0.5%～1.0%，一般采用的都是精掃尾礦返回粗選系統(tǒng)或作為中礦返回再磨閉路循環(huán)，來(lái)減少鉬金屬流失，提高回收率。小廟嶺選礦公司鉬精選工藝中兩次精掃選后底流礦漿返回粗選工藝，經(jīng)2015年及2016年生產(chǎn)數(shù)據(jù)累計(jì)分析，鉬精掃底流濃度10.0%～13.0%，平均鉬含量0.5%～0.9%，銅含量0.4%～0.8%。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)洛鉬集團(tuán)、金鉬集團(tuán)等企業(yè)銅回收工藝考察分析，進(jìn)行輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收利用研究，從鉬精掃底流中實(shí)現(xiàn)銅金屬回收理論上可行。
2試驗(yàn)研究分析在分析
得出輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收理論可行后，本研究擬采用一次粗選、兩次精選的工藝進(jìn)行選銅閉路試驗(yàn)，探索從鉬精掃選底流中進(jìn)行銅回收工藝生產(chǎn)的可行性。
2.1試驗(yàn)條件
以小廟嶺選礦公司浮選車(chē)間鉬精掃二底流為銅回收試驗(yàn)原礦，在鉬精選生產(chǎn)工藝中采用巰基乙酸鈉抑制銅金屬。選銅試驗(yàn)工藝流程為一次粗選、二次精選的閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)備采用150L攪拌槽和24L-FX機(jī)械攪拌式連續(xù)浮選機(jī)，共3組5槽(粗選2槽，精選一2槽，精選二1槽)，銅回收試驗(yàn)使用藥劑主要是石灰、硫酸銅、丁黃藥，其中硫酸銅、丁黃藥分別配置成5%濃度添加，石灰10%濃度添加。
2.2試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論
在鉬精掃二底流管處開(kāi)口進(jìn)行分流，以其作為入選原礦進(jìn)行銅回收試驗(yàn)，入選礦漿濃度<13%，礦漿流速約為8kg/min，pH為7.5左右。設(shè)計(jì)試驗(yàn)藥劑用量為硫酸銅280g/t，丁黃藥180g/t，石灰3000g/t，pH為9～10。試驗(yàn)過(guò)程中，因入選礦漿濃度較小，以及加藥輔助設(shè)施控制精度不高，使得實(shí)際藥劑用量大于計(jì)劃藥劑量，最終試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果來(lái)看，對(duì)鉬精掃二的底流經(jīng)過(guò)一次粗選、二次精選閉路選別，銅精礦品位≥13.2%，銅回收率≥77.25%。鉬精礦品位≥11.86%，鉬回收率≥64.30%。在保證入選原礦濃度和銅含量合適情況下，適當(dāng)增加精選和掃選次數(shù)，銅精礦品位及回收率將會(huì)進(jìn)一步提高。另外，在試驗(yàn)中藥劑單耗較高的問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)中可通過(guò)濃縮作業(yè)提高入選礦漿濃度來(lái)解決，根據(jù)同行業(yè)其他企業(yè)選銅經(jīng)驗(yàn)，入選礦漿濃度大于25%較為合理。
相關(guān)期刊推薦：《中國(guó)鉬業(yè)》是中國(guó)科技核心期刊。是由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)主管、由金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司、陜西省有色金屬學(xué)會(huì)等共同主辦，是中國(guó)鉬行業(yè)唯一的權(quán)威性科技期刊，在國(guó)內(nèi)外鉬業(yè)界有較大的影響。該刊為雙月刊，主要報(bào)道國(guó)內(nèi)外鉬地質(zhì)、采礦、選礦、冶金、化工、金屬加工等方面的研究成果及鉬市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、鉬專(zhuān)利、鉬行業(yè)信息等。
由試驗(yàn)結(jié)果推論，初步認(rèn)定鉬精掃底流中銅的回收指標(biāo)可達(dá)到工業(yè)要求，鑒于鉬天然可浮選較好，如果在實(shí)際生產(chǎn)中，為避免鉬對(duì)銅回收效果造成負(fù)面影響，銅回收工藝前增加選鉬、濃縮等作業(yè)，銅回收效果將會(huì)更佳。
3選銅工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施
按照對(duì)鉬精掃尾礦進(jìn)行選銅前先進(jìn)一步選鉬操作提取回收鉬金屬的思路，結(jié)合前期對(duì)陜西金堆城鉬業(yè)集團(tuán)采用浮選柱進(jìn)行銅回收工藝的考察了解，鉬精掃尾礦屬于細(xì)粒級(jí)，且銅含量較低，浮選柱設(shè)備自動(dòng)化程度高，柱體深，柱內(nèi)礦漿、氣泡流動(dòng)平穩(wěn)，對(duì)減少精選次數(shù)、提高精礦品位以及對(duì)細(xì)粒級(jí)的回收十分有利[4]。鑒于此，采用浮選柱工藝更有利于銅精礦的富集和回收，在提升銅精礦品位上更有優(yōu)勢(shì)。
3.1工藝流程設(shè)計(jì)
根據(jù)公司現(xiàn)有鉬精選系統(tǒng)工藝條件，同時(shí)考慮到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)空間布局、后期運(yùn)行成本等問(wèn)題，最終設(shè)計(jì)采用浮選柱進(jìn)行銅回收工藝流程為:鉬精掃三尾礦—濃縮—銅回收(一次粗選、二次精選、一次掃選)。具體改造設(shè)計(jì)為:(1)新增加4臺(tái)CCF系列浮選柱，1臺(tái)取代原鉬精Ⅰ浮選柱(2臺(tái))，剩余3臺(tái)將原來(lái)2次鉬精掃選流程改為3次精掃選流程，保持原鉬精Ⅱ和鉬精Ⅲ不變;(2)三次鉬精掃選的尾礦直接進(jìn)入濃密機(jī)濃縮后，進(jìn)入選銅系統(tǒng);(3)使用更換替代下來(lái)的4臺(tái)舊鉬精選浮選柱進(jìn)行選銅(原2臺(tái)鉬精Ⅰ、1臺(tái)精掃Ⅰ、1臺(tái)精掃Ⅱ)，采用一次粗選、二次精選、一次掃選工藝。工藝流程見(jiàn)圖1、圖2。
3.2工藝流程指標(biāo)
根據(jù)3.1中設(shè)計(jì)的工藝流程，具體到每個(gè)工序指標(biāo)如下:(1)鉬精掃選工藝。改造后，原來(lái)的2次鉬精掃選改為3次精掃選，可以使三次鉬精掃后尾礦中鉬品位下降到0.1%～0.4%，銅品位富集到0.4%～1.5%不等，具備直接進(jìn)入選銅工藝系統(tǒng)條件;(2)鉬掃選尾礦濃縮。三次鉬精掃后尾礦進(jìn)入原閑置的30m周邊傳動(dòng)式濃密機(jī)濃縮，濃度由11%左右濃縮到30%左右;(3)銅回收工藝。濃縮后礦漿進(jìn)入銅回收工藝，通過(guò)一次粗選、二次精選、一次掃選，銅精礦品位預(yù)計(jì)可達(dá)到13%～20%，回收率在80%左右，選銅后尾礦直接排尾;(4)銅精礦處理。選出的銅精礦可經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后水分達(dá)到15%左右，定點(diǎn)存放晾曬和待售。
3.3選銅藥劑制度
根據(jù)試驗(yàn)研究和實(shí)際工藝條件，銅金屬回收工藝藥劑制度采用硫酸銅作為活化劑，丁基黃藥作為捕收劑，生石灰作為絮凝調(diào)整劑[5]。其中(1)石灰主要是添加在經(jīng)三次鉬精掃選后尾礦的泵池內(nèi)，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入銅回收系統(tǒng)礦漿pH在9～10左右;(2)硫酸銅、丁基黃藥添加入銅粗選攪拌桶。
3.4主要設(shè)備配置
按照工藝設(shè)計(jì)，鉬精掃選工藝改為三次精掃，銅回收工藝為一次粗選、一次掃選、二次精選，所用設(shè)備全部采用CCF系列浮選柱，礦漿泵池選用50ZJ-1-A50渣漿泵以及50HFM-I-5-30耐磨耐腐泵，銅精礦壓濾采用自動(dòng)箱式隔膜壓濾機(jī)。具體主要設(shè)備配置見(jiàn)表2。
3.5具體改造實(shí)施
該研究項(xiàng)目具體實(shí)施改造主要包括鉬精選系統(tǒng)和銅回收系統(tǒng)兩塊，實(shí)施過(guò)程主要是:(1)新增加安裝4臺(tái)CCF2.5m浮選柱，分別替換掉原有鉬精Ⅰ(一大一小2臺(tái))、精掃Ⅰ、精掃Ⅱ等4臺(tái)浮選柱，并安裝配套的攪拌桶、渣漿泵、泵池、礦漿管道等，由原來(lái)的2次鉬精掃選改為3次精掃選，提升鉬精選系統(tǒng)產(chǎn)能和回收率。(2)銅回收工藝則直接利用鉬精選系統(tǒng)改造替換下來(lái)的4臺(tái)CCF系列浮選柱，通過(guò)工藝管道改造，實(shí)現(xiàn)一次粗選、一次掃選、二次精選的選銅工藝系統(tǒng)，生產(chǎn)出銅精礦利用泵輸送到壓濾機(jī)廠(chǎng)房進(jìn)行壓濾后晾曬存放。
整個(gè)實(shí)施改造主要集中在公司浮選車(chē)間，在不影響原鉬選礦系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，進(jìn)行銅回收工藝系統(tǒng)改造實(shí)施，從2016年10月份開(kāi)始施工，到2016年12月底完成鉬精選工藝改造并投運(yùn)，2017年3月份完成了銅回收系統(tǒng)改造實(shí)施，具備投運(yùn)條件，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行后，2017年7月份正式投入生產(chǎn)運(yùn)行。
4實(shí)施效果分析評(píng)價(jià)
通過(guò)進(jìn)行輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收利用，將原來(lái)鉬精選系統(tǒng)的2次精掃選改為3次精掃選，提升了鉬精選區(qū)處理能力，鉬精掃底流中鉬品位由0.5%～0.9%降至0.01%～0.20%，提升鉬回收率。銅金屬回收后，根據(jù)近兩年的生產(chǎn)運(yùn)行狀況，平均每月可回收銅精礦60t左右，品位保持在13%～16%，每年為公司增加產(chǎn)值近300萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)150萬(wàn)元左右。同時(shí)，選銅工藝實(shí)施以后，從實(shí)際效果來(lái)看，將原來(lái)選鉬閉路循環(huán)變成了開(kāi)路，解決了銅金屬在鉬選系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)富集的問(wèn)題，使鉬精礦中銅含量由0.4%降至0.2%，抑銅藥劑巰基乙酸鈉由147.01g/t原礦降至87.02g/t原礦，有效降低了鉬精選抑銅藥劑用量和成本。
5結(jié)論
輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收利用技術(shù)的研究實(shí)施，是公司在面對(duì)嚴(yán)峻經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和市場(chǎng)環(huán)境下一次成功的嘗試和創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)整個(gè)鉬選礦工藝系統(tǒng)的研究，設(shè)計(jì)采用浮選柱工藝流程，工藝結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、合理，設(shè)備用量少，改造容易，效果明顯[6]。在實(shí)現(xiàn)了從鉬精掃尾礦中將銅金屬有效回收利用的同時(shí)，使鉬精掃選工藝得到優(yōu)化改造和產(chǎn)能提升，也使巰基乙酸鈉替代氰化鈉的使用效果更明顯，進(jìn)一步促進(jìn)了無(wú)氰選鉬技術(shù)的全面推廣。同時(shí)，該項(xiàng)目研究實(shí)施探索出的利用浮選柱進(jìn)行銅金屬回收工藝技術(shù)，優(yōu)化提升了公司的產(chǎn)能結(jié)構(gòu)和核心競(jìng)爭(zhēng)力，為公司進(jìn)一步開(kāi)展鉬資源綜合高效利用發(fā)展戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。——論文作者：晁彥德，楊建國(guó)，陳俊濤
