艾砂磨在某铜矿选厂再磨中的应用_章恒兴.pdf

收稿日期2019-07-03 作者简介章恒兴 （1987） ， 男， 工程师。 总第 525 期 2020 年第 3 期 金属矿山 METAL MINE 艾砂磨在某铜矿选厂再磨中的应用 章恒兴 1 邱廷省 2 江领培 1 黄东福 1 胡志超 1 童伟 1 孙希乐 11 （1. 浙江艾领创矿业科技有限公司， 浙江 金华 321000； 2. 江西理工大学， 江西 赣州 341400） 摘要艾砂磨机具有高效节能、 磨矿产品粒度分布窄、 设备占地面积小、 维修简便等优点。某铜矿选厂入选 原矿中铜嵌布粒度较细， 传统球磨机作为再磨设备浮选指标不理想， 为此开展了以新型细磨设备艾砂磨机代替球 磨机进行粗精矿再磨提升选别指标的浮选试验。结果表明， 试样中主要可回收金属为铜和锌， 含量分别为2.35、 1.24； 铜主要以原生硫化铜的形式存在， 占总铜的87.23， 其次为次生硫化铜； 锌主要以硫化锌的形式存在， 占总 锌的94.35， 极少数以氧化锌的形式存在； 黄铁矿、 黄铜矿和闪锌矿为主要金属矿物， 石英、 绢云母为主要的脉石 矿物； 矿石中黄铜矿与闪锌矿嵌布关系复杂， 嵌布粒度较细， 以微细粒结构的致密块状、 浸染状为主； 混合粗精矿采 用艾砂磨机再磨至磨矿产品细度P80为40 μm， 经1粗2精2扫全流程闭路浮选试验， 最终可获得铜品位为26.25、 铜回收率为78.07的铜精矿， 锌的回收率仅为10.54， 较好地分离了铜锌矿物； 球磨机的磨矿产品在相同的浮选 试验条件下， 获得铜品位仅为18.54、 铜回收率为50.04的铜精矿。研究结果对艾砂磨机在选厂中的实际应用具 有一定的推广借鉴意义。 关键词艾砂磨机球磨机粗精矿再磨铜锌分离浮选 中图分类号TD923.7文献标志码A文章编号1001-1250 （2020） -03-090-05 DOI10.19614/ki.jsks.202003013 Apllication of ALC Mill in the Regrinding of a Copper Ore Dressing Plant Zhang Hengxing1Qiu Tingsheng2Jiang Lingpei1Huang Dongfu1Hu Zhichao1Tong Wei1Sun Xile12 （1. ALC Minerals Technology Co.， Ltd.， Jinhua 321000， China； 2. Jiangxi University of Science and Technology， Ganzhou 341400， China） AbstractALC mill possesses the advantages of high efficiency and energy saving，particle size with narrow distribu- tion，small floor area，and simple maintenance. The particle size of the copper in the raw ore is relatively fine in a copper concentrator，and the flotation inds with traditional ball mill as regrinding equipment are not ideal. Therefore，flotation experiments were carried out to improve the flotation inds by replacing the ball mill with a new type equipment ALC mill to regrind coarse concentrate. The results showed that the main recoverable metals in the samples are copper and zinc with the contents of 2.35 and 1.24，respectively. Copper mainly exists in the of primary copper sulfide，accounting for 87.23 of the total copper，followed by secondary copper sulfide. Zinc mainly exists in the of zinc sulfide，accounting for 94.35 of the total zinc，with a few in the of zinc oxide. Pyrite，chalcopyrite and sphalerite are the main metal min- erals，and quartz and sericite are the main gangue minerals. Chalcopyrite and sphalerite are in complex dissemination rela- tionship with fine particle size，which mainly in the of dense block and disseminated with micro fine grain structure. The mixed coarse concentrate was ground by ALC mill until the fineness of the grinding product P80is 40 μm. Finally，the copper concentrate with copper grade of 26.25 and copper recovery rate of 78.07 could be obtained through the closed-cir- cuit flotation test of one roughing，two cleaning and two scavenging while the recovery rate of zinc is only 10.54，which well realized the separation of copper and zinc minerals. However，the copper concentrate with copper grade of just 18.54 and copper recovery rate of 50.04 could be obtained with the grinding products of ball mill under the same flotation test con- ditions. The result would be a certain reference for the practical application of ALC mill in dressing plant. KeywordsALC mill， Ball mill， Regrinding of coarse concentrate， Flotation separation of copper and zinc Series No. 525 March 2020 90 ChaoXing 随着我国矿业的不断发展， 品位较高的富矿和 易选矿越来越少， 嵌布粒度较细的贫矿和有再回收 利用价值的尾矿逐渐成为矿业亟待处理的对象 ［1-3］。 对于矿物的选别， 首先要做的工作就是对矿石进行 有效的磨矿， 使有用矿物与脉石矿物充分单体解离。 对于嵌布粒度较细的难选矿石， 更需要进一步地细 磨。磨矿作业在金属矿山选矿工艺中是一个高能 耗、 高材耗的过程 ［4-6］， 矿山已有的磨矿设备尤其是细 磨设备难以适应越来越复杂的矿石性质变化， 开发 高效节能的磨矿设备势在必行 ［7-8］。 艾砂磨机是浙江艾领创矿业科技有限公司研发 的大型卧式砂磨机， 其研发目的是为国内低品位、 多 金属共生、 嵌布粒度粗细不均等特点的矿产资源提 供高效的细磨设备 ［9-11］。艾砂磨机具有高效节能、 磨 矿产品粒度分布窄、 设备占地面积小、 维修简便等优 点。同类型磨机在国外矿山已经有二十多年的应用 历史， 取得了良好的效果， 近年来在国内也已应用在 多个矿山， 设备运行稳定， 相比于传统球磨机能取得 更好的磨矿效果。由于艾砂磨机磨矿产品粒度分布 的特性， 也可以在一定程度上提升后续作业中矿物 的浮选效果。 某铜矿选厂由于原矿中铜嵌布粒度较细， 必须 采用粗精矿再磨工艺以提高铜精矿品位 ［12-15］。当前 选厂中再磨设备依然以传统球磨机为主， 而球磨机 在再磨工艺中要达到较细的磨矿细度， 易导致产品 的过磨及铁质污染， 从而使浮选效果欠佳。因此， 本 研究开展了以新型细磨设备艾砂磨机代替球磨机进 行粗精矿再磨提升选别指标的浮选试验， 以期为艾 砂磨机在该类型选厂的应用提供基础数据。 1矿石性质 原矿的化学多元素分析和铜、 锌物相分析结果 分别见表1、 表2、 表3。 注 Au、 Ag的单位为g/t。 由表1可知， 试样中可回收金属为铜、 锌， 含量分 别为 2.35、 1.24， 矿石中的金、 银含量分别为 0.48 g/t、 32.60 g/t， 可作为伴生金属回收。 由表2及表3可知， 矿石中的铜主要以原生硫化 铜的形式存在， 占总铜的 87.23， 其次为次生硫化 铜。矿石中的锌主要以硫化锌的形式存在， 占总锌 的94.35， 极少数以氧化锌的形式存在。 矿物组成的研究结果表明， 矿石中主要金属矿 物为黄铁矿、 黄铜矿和闪锌矿， 少量的方铅矿、 辉铜 矿以及微量的辉钼矿、 斑铜矿、 银金矿等； 主要脉石 矿物为石英、 绢云母， 其次为方解石、 重晶石等； 矿石 中的黄铜矿与闪锌矿嵌布关系复杂， 嵌布粒度较细， 以微细粒结构的致密块状、 浸染状为主。 2试验结果与分析 2. 1条件试验 条件试验给矿为选厂现场实际生产的混合粗精 矿， 磨矿设备为实验室小型艾砂磨机， 为避免铁质污 染， 磨矿介质选用纳米陶瓷球。浮选试验中抑制剂 为硫酸锌和亚硫酸钠， 捕收剂为丁基黄药和Y89， 起 泡剂为BK201， 具体试验流程见图1。 2. 1. 1磨矿细度试验 由于矿石中有用矿物嵌布粒度较细， 必须使有 用矿物和脉石矿物充分单体解离才能保证目的矿物 在后续浮选作业中的有效回收。固定硫酸锌亚硫 酸钠用量为 （1 200300）g/t， 丁基黄药Y89用量为 （4010）g/t， 起泡剂BK201用量为12 g/t， 考察磨矿细 度对浮选指标的影响。由于磨矿产品细度较细， 试 验中采用磨矿产品P80（指物料中80通过某一筛孔） 数值代表磨矿产品的细度大小， 试验结果见表4。 由表4可知， 随着磨矿产品细度的增加， 浮选粗 精矿产率先增加后降低， 铜品位先下降后上升， 而锌 的品位先上升后下降。这说明适宜的磨矿细度有助 2020年第3期章恒兴等 艾砂磨在某铜矿选厂再磨中的应用 91 ChaoXing 于铜的回收， 但不利于提高粗精矿中铜的品位。继 续细磨会导致一部分过磨的矿物在粗选时无法回收 上来， 粗精矿产率降低。锌品位的变化趋势与铜相 反， 可能是因为矿物中铜的解离会在一定程度上提 升锌的上浮。随着磨矿细度的增加， 粗精矿中铜的 回收率在磨矿产品细度P80为40 μm时达到最大值， 虽然此时粗精矿中锌含量也较高， 但后续可以通过 药剂调整加以抑制。因此， 在后续试验中选取磨矿 产品细度P80为40 μm。 2. 1. 2抑制剂用量试验 铜锌能否有效浮选分离取决于抑制剂对锌的抑 制效果， 在实际生产中常采用硫酸锌和亚硫酸钠混 合使用作为锌的组合抑制剂。固定磨矿产品细度P80 为40 μm， 丁基黄药Y89用量为 （4010） g/t， 起泡剂 BK201用量为12 g/t， 考察抑制剂硫酸锌亚硫酸钠对 浮选指标的影响。试验结果见表5。 由表5可知， 随着组合抑制剂硫酸锌亚硫酸钠 用量的增大， 粗精矿中铜的品位先上升后趋于稳定， 而锌的品位逐渐降低， 说明组合抑制剂的添加有助 于降低铜粗精矿中锌的含量。当组合抑制剂硫酸 锌亚硫酸钠用量为 （1 400350）g/t时， 粗精矿中铜 的回收率最高且兼顾了铜品位， 铜锌浮选分离效果 最佳， 因此， 确定组合抑制剂硫酸锌亚硫酸钠用量 为 （1 400350）g/t。 2. 1. 3捕收剂用量试验 混合粗精矿进行再磨后， 矿物解离更加充分， 同 时矿物比表面积增大。通常矿物的比表面积越大， 浮选过程中矿物表面吸附的药剂越多， 原定的捕收 剂用量可能不再满足再磨产品对药剂的需求。因 此， 固定磨矿产品细度P80为40 μm， 硫酸锌亚硫酸 钠用量为 （1 400350）g/t， 起泡剂BK201用量为12 g/ t， 考察捕收剂丁基黄药Y89 用量对浮选指标的影 响。试验结果如表6所示。 由表6可知， 随着组合捕收剂用量的增大， 浮选 粗精矿的产率逐渐增加后趋于稳定， 粗精矿中铜、 锌 的品位逐渐降低， 铜、 锌的回收率逐渐增加。综合考 虑品位和回收率， 确定组合捕收剂丁基黄药Y89的 用量为 （5010）g/t。 2. 2闭路试验 为对比粗精矿经艾砂磨和传统球磨再磨后的浮 选指标， 分别进行以上 2种磨矿产品的浮选闭路试 验。结合条件试验和全流程开路浮选试验结果， 最 终确定了1粗2精2扫的全流程闭路浮选试验流程， 具体条件和试验流程见图2， 试验结果见表7， 其中艾 砂磨和球磨磨矿细度P80分别为40 μm和41 μm。 由表7可知， 混合粗精矿采用艾砂磨机磨矿， 经1 粗2精2扫的全流程闭路浮选试验， 可获得铜品位为 金属矿山2020年第3期总第525期 92 ChaoXing ［1］ ［2］ ［3］ ［4］ ［5］ 26.25、 铜回收率78.07的铜精矿， 锌的回收率仅为 10.54， 较好地分离了铜锌矿物。球磨机的磨矿产 品在相同的浮选试验条件下， 获得铜品位仅为 18.54、 铜回收率为50.04的铜精矿， 2种磨矿产品 浮选所得铜精矿中锌的回收率则相差不大。说明使 用艾砂磨机对粗精矿进行再磨， 能够在一定程度上 提高铜浮选指标， 实现铜矿物最大限度的回收利用， 这对艾砂磨机在选厂中的实际应用具有一定的推广 借鉴意义。 2. 3艾砂磨与传统球磨产品粒度分析 对艾砂磨与传统球磨产品粒度进行分析， 结果 见图3。 由图3可知， 选用艾砂磨进行磨矿后， 磨矿产品 的粒度分布集中在19 μm， 易选粒级占比较高。球 磨机的磨矿产品中19 μm虽然占比也较高， 但10 μm 以下的过磨粒级也较高， 这可能会给后续的浮选工 艺带来不利的影响。 3结论 （1） 某铜矿中主要可回收金属为铜和锌， 含量分 别为2.35、 1.24； 矿石中的铜主要以原生硫化铜的 形式存在， 占总铜的87.23， 其次为次生硫化铜； 锌 主要以硫化锌的形式存在， 占总锌的94.35， 极少数 以氧化锌的形式存在； 黄铁矿、 黄铜矿和闪锌矿为主 要金属矿物， 石英、 绢云母为主要的脉石矿物； 矿石 中黄铜矿与闪锌矿嵌布关系复杂， 嵌布粒度较细， 以 微细粒结构的致密块状、 浸染状为主。 （2） 混合粗精矿采用艾砂磨机再磨至磨矿产品 细度 P80为 40 μm， 粗选硫酸锌和亚硫酸钠用量为 （1 400350） g/t， 丁基黄药和Y89的用量为 （5010） g/t， BK201用量为12 g/t， 经1粗2精2扫全流程闭路浮选 试验， 最终可获得铜品位为26.25、 铜回收率78.07 的铜精矿， 锌的回收率仅为10.54， 较好地分离了铜 锌矿物。球磨机的磨矿产品在相同的浮选试验条件 下， 获得铜品位仅为 18.54、 铜回收率为 50.04 的 铜精矿。 参 考 文 献 张美鸽， 刘迎春， 李九洲， 等.YC捕收剂及其各馏分对辉钼矿的 试验研究 ［J］ .金属矿山， 2006 （11） 45-46， 61. 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