發布時間：2021-11-19所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：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難題，通過理論分析和試驗研究，在自主設計實施選銅工藝流程的基礎上，采用浮選柱工藝技術，實現了鉬精掃尾礦中銅金屬高效回收利用。使整個選礦系統工藝技術更加豐富完善，產能結構更加多元合理，并創造了較大的經濟效
摘要:為解決輝鉬礦伴生低品位銅金屬難以回收的技術難題，通過理論分析和試驗研究，在自主設計實施選銅工藝流程的基礎上，采用浮選柱工藝技術，實現了鉬精掃尾礦中銅金屬高效回收利用。使整個選礦系統工藝技術更加豐富完善，產能結構更加多元合理，并創造了較大的經濟效益。
關鍵詞:輝鉬礦;銅金屬;浮選柱;回收技術
0引言
欒川龍宇鉬業小廟嶺選礦公司設計原礦處理能力10kt/d[1]，單一選鉬，原礦為南泥湖礦區的輝鉬礦。經過多年生產和不斷優化，工藝技術日趨成熟，鉬金屬回收率基本穩定在88%以上。近幾年隨著鉬行業發展，多金屬回收已成為趨勢，特別是輝鉬礦伴生銅金屬回收已逐步被各企業重視和應用，成為一個重要的效益突破口和增長點。在此背景下，結合現有選鉬工藝的生產條件，進行輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收技術研究與應用具有重要意義。
1理論研究分析
1.1鉬礦石性質
小廟嶺選礦公司鉬選礦工藝的原礦為南泥湖礦區開采的礦石，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，為礦床內主要含鉬礦物，分布于各類巖石中，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工藝流程為碎礦系統采用三段一閉路流程，磨礦系統采用兩個系列一段閉路流程，選礦系統采用一次粗選、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
在國內同行業中，各鉬選礦企業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或作為中礦返回再磨閉路循環，來減少鉬金屬流失，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2015年及2016年生產數據累計分析，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%。在此基礎上，結合對洛鉬集團、金鉬集團等企業銅回收工藝考察分析，進行輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收利用研究，從鉬精掃底流中實現銅金屬回收理論上可行。
2試驗研究分析在分析
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、兩次精選的工藝進行選銅閉路試驗，探索從鉬精掃選底流中進行銅回收工藝生產的可行性。
2.1試驗條件
以小廟嶺選礦公司浮選車間鉬精掃二底流為銅回收試驗原礦，在鉬精選生產工藝中采用巰基乙酸鈉抑制銅金屬。選銅試驗工藝流程為一次粗選、二次精選的閉路試驗，試驗設備采用150L攪拌槽和24L-FX機械攪拌式連續浮選機，共3組5槽(粗選2槽，精選一2槽，精選二1槽)，銅回收試驗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試驗過程及結論
在鉬精掃二底流管處開口進行分流，以其作為入選原礦進行銅回收試驗，入選礦漿濃度<13%，礦漿流速約為8kg/min，pH為7.5左右。設計試驗藥劑用量為硫酸銅280g/t，丁黃藥180g/t，石灰3000g/t，pH為9～10。試驗過程中，因入選礦漿濃度較小，以及加藥輔助設施控制精度不高，使得實際藥劑用量大于計劃藥劑量，最終試驗數據見表1。
從試驗數據和結果來看，對鉬精掃二的底流經過一次粗選、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，適當增加精選和掃選次數，銅精礦品位及回收率將會進一步提高。另外，在試驗中藥劑單耗較高的問題，在實際生產中可通過濃縮作業提高入選礦漿濃度來解決，根據同行業其他企業選銅經驗，入選礦漿濃度大于25%較為合理。
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由試驗結果推論，初步認定鉬精掃底流中銅的回收指標可達到工業要求，鑒于鉬天然可浮選較好，如果在實際生產中，為避免鉬對銅回收效果造成負面影響，銅回收工藝前增加選鉬、濃縮等作業，銅回收效果將會更佳。
3選銅工藝設計與實施
按照對鉬精掃尾礦進行選銅前先進一步選鉬操作提取回收鉬金屬的思路，結合前期對陜西金堆城鉬業集團采用浮選柱進行銅回收工藝的考察了解，鉬精掃尾礦屬于細粒級，且銅含量較低，浮選柱設備自動化程度高，柱體深，柱內礦漿、氣泡流動平穩，對減少精選次數、提高精礦品位以及對細粒級的回收十分有利[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勢。
3.1工藝流程設計
根據公司現有鉬精選系統工藝條件，同時考慮到生產現場空間布局、后期運行成本等問題，最終設計采用浮選柱進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)。具體改造設計為:(1)新增加4臺CCF系列浮選柱，1臺取代原鉬精Ⅰ浮選柱(2臺)，剩余3臺將原來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入濃密機濃縮后，進入選銅系統;(3)使用更換替代下來的4臺舊鉬精選浮選柱進行選銅(原2臺鉬精Ⅰ、1臺精掃Ⅰ、1臺精掃Ⅱ)，采用一次粗選、二次精選、一次掃選工藝。工藝流程見圖1、圖2。
3.2工藝流程指標
根據3.1中設計的工藝流程，具體到每個工序指標如下:(1)鉬精掃選工藝。改造后，原來的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，具備直接進入選銅工藝系統條件;(2)鉬掃選尾礦濃縮。三次鉬精掃后尾礦進入原閑置的30m周邊傳動式濃密機濃縮，濃度由11%左右濃縮到30%左右;(3)銅回收工藝。濃縮后礦漿進入銅回收工藝，通過一次粗選、二次精選、一次掃選，銅精礦品位預計可達到13%～20%，回收率在80%左右，選銅后尾礦直接排尾;(4)銅精礦處理。選出的銅精礦可經壓濾機壓濾后水分達到15%左右，定點存放晾曬和待售。
3.3選銅藥劑制度
根據試驗研究和實際工藝條件，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，生石灰作為絮凝調整劑[5]。其中(1)石灰主要是添加在經三次鉬精掃選后尾礦的泵池內，用于調節進入銅回收系統礦漿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主要設備配置
按照工藝設計，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箱式隔膜壓濾機。具體主要設備配置見表2。
3.5具體改造實施
該研究項目具體實施改造主要包括鉬精選系統和銅回收系統兩塊，實施過程主要是:(1)新增加安裝4臺CCF2.5m浮選柱，分別替換掉原有鉬精Ⅰ(一大一小2臺)、精掃Ⅰ、精掃Ⅱ等4臺浮選柱，并安裝配套的攪拌桶、渣漿泵、泵池、礦漿管道等，由原來的2次鉬精掃選改為3次精掃選，提升鉬精選系統產能和回收率。(2)銅回收工藝則直接利用鉬精選系統改造替換下來的4臺CCF系列浮選柱，通過工藝管道改造，實現一次粗選、一次掃選、二次精選的選銅工藝系統，生產出銅精礦利用泵輸送到壓濾機廠房進行壓濾后晾曬存放。
整個實施改造主要集中在公司浮選車間，在不影響原鉬選礦系統正常運行情況下，進行銅回收工藝系統改造實施，從2016年10月份開始施工，到2016年12月底完成鉬精選工藝改造并投運，2017年3月份完成了銅回收系統改造實施，具備投運條件，經調試運行后，2017年7月份正式投入生產運行。
4實施效果分析評價
通過進行輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收利用，將原來鉬精選系統的2次精掃選改為3次精掃選，提升了鉬精選區處理能力，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，根據近兩年的生產運行狀況，平均每月可回收銅精礦60t左右，品位保持在13%～16%，每年為公司增加產值近300萬元，實現利潤150萬元左右。同時，選銅工藝實施以后，從實際效果來看，將原來選鉬閉路循環變成了開路，解決了銅金屬在鉬選系統內循環富集的問題，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結論
輝鉬礦伴生低品位銅金屬回收利用技術的研究實施，是公司在面對嚴峻經濟形勢和市場環境下一次成功的嘗試和創新。通過對整個鉬選礦工藝系統的研究，設計采用浮選柱工藝流程，工藝結構緊湊、簡單、合理，設備用量少，改造容易，效果明顯[6]。在實現了從鉬精掃尾礦中將銅金屬有效回收利用的同時，使鉬精掃選工藝得到優化改造和產能提升，也使巰基乙酸鈉替代氰化鈉的使用效果更明顯，進一步促進了無氰選鉬技術的全面推廣。同時，該項目研究實施探索出的利用浮選柱進行銅金屬回收工藝技術，優化提升了公司的產能結構和核心競爭力，為公司進一步開展鉬資源綜合高效利用發展戰略奠定了堅實的基礎。——論文作者：晁彥德，楊建國，陳俊濤
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