SLon离心机在云南某锡矿含锡细泥选矿中的应用.pdf

2 0 1 8 年第3 期有色金属 选矿部分 6 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 3 ．0 1 4 S L o n 离心机在云南某锡矿含锡细泥选矿中的应用 焦科诚 湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 1 0 0 摘要针对云南某锡矿重选矿厂分级溢流细泥锡金属流失严重的情况进行了新型高效重选设备的应用研究。 确定了S L o n 离心机回收该细泥中锡石的最优工艺参数，并以S L o n 离心机为主选设备替代了现场的毛毯选矿机。工 业试验结果表明，在分级溢流细泥含锡0 ．3 2 ％的条件下，使用S L o n - 8 0 0 离心机离心粗选、精选得到的离心精矿进入摇 床作业，全流程获得了含锡1 9 ．8 1 ％，锡回收率4 8 ．7 8 5 ％的锡精矿产品，并实现了大量抛尾。 关键词S L o n 离心机；锡石重选；微细粒；细泥 中图分类号T I M 5 5 ．5 ；T D 9 5 2 ．4 文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 3 - 0 0 6 7 - 0 4 E x p e r i m e n tR e s e a r c ho faF i n eT a i l i n g sC o n t a i n i n gC a s s i t e r i t e U s i n gS L O NC e n t r i f u g a lS e p a r a t o r J I A 0K e c h e n g H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t ef o rN o n - f e r r o wM e t a l s ，C h a n g s h a4 1 0 1 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ea p p l i c a t i o no fan e wt y p eo fh i g he f f i c i e n c yg r a v i t ys e p a r a t i o ne q u i p m e n th a sb e e ns t u d i e di n v i e wo ft h es e r i o u sl o s so f t i ni ng r a d i n go v e r f l o wf r o mat i no r eg r a v i t ys e p a r a t i o np l a n ti nY u n n a np r o v i n c e ．，1 1 l e s t u d yc o n f i r m e dt h eo p t i m u mp r o c e s sp a r a m e t e r so fS L o nc e n t r i f u g a ls e p a r a t o rf o rr e c o v e r yo fs l i m ec a s s i t e r i t e ，i n a d d i t i o n ．b l a n k e ts e p a r a t o rw a sr e p l a c e db yS i g nc e n t r i f u g a ls e p a r a t o rw h i c hi su s e da sm a j o re q u i p m e n t ．T h e i n d u s t r i a lt e s tr e s u l t ss h o wt h a t u n d e rt h ec o n d i t i o nt h a tt h eo v e m O Wo fm u dc o n t a i n s0 ．3 2 ％t i n ，t h et e s tu s e d S L o n ．8 0 0c e n t r i f u g a ls e p a r a t o ri nr o u g h i n ga n ds e l e c t i o n ，t h u st h ec o n c e n t r a t ee n t e r st h es h a k e rs e c t i o n ，t h ew h o l e t e c h n o l o g i c a lp r o c e s sa c q u i r e dt i nc o n c e n t r a t ew i t ht i nc o n t e n to f19 ．81 ％a n dt i nr e c o v e r yo f4 8 ．7 8 5 ％．al a r g e n u m b e ro fd i s c a r d i n gt a i l i n g sa r ea b a n d o n e ds i m u l t a n e o u s l y ． K e yw o r d s S L o nc e n t r i f u g a ls e p a r a t o r ；c a s s i t e r i t eg r a v i t ys e p a r a t i o n ；f i n ep a r t i c l e ；f i n em u d 相比于其它种类的大密度矿物，锡石具有性脆、 易过粉碎的特性‘1J ，即在矿石破碎、磨矿过程中先 于其它矿物发生解离进入矿浆之中，而过粉碎的微 细粒锡石矿物易漂浮在矿浆表面，进而随着重选溢 流损失皿J 。据不完全统计，国内外锡矿山损失在细 泥中的锡金属占总锡金属损失量的9 0 ％以上pJ 。 近年来，针对含锡细泥中微细粒的锡石回收的研究主 要在于1 新型高效的组合重选设备的研发及应用， 如复合力场离心机、横流皮带、溜槽毛毯选矿机等，这 些设备将入选物料的有效处理粒径降低至1 9I x m 以 下，可作为锡石重选厂的辅助回收设备H 引；2 含锡 石矿泥浮选的研究，微细粒锡石浮选工艺研究的重 点主要集中在锡石捕收剂上，如浮锡灵、F X L 一1 4 、Z J 一 3 等∞1o ，由于锡石浮选具有药剂成本高、选矿废水 处理难度大等缺陷，微细粒锡石浮选在我国锡矿矿 山应用较少，仅有部分选矿厂如广西大厂车河选矿 厂、云南都龙矿区采用浮选工艺处理部分含锡石中 矿矿泥‘8 | 。 本文以云南某锡矿重选厂水力分级箱分级细泥 溢流为研究对象，结合该含锡石矿泥物料原矿性质 分析结果，使用S L o n 科0 0m mx 3 0 0m m 作为小型 试验用设备，确定了回收该含细泥中锡石矿物的最 优参数，并以此作为现场技术改造和设计的依据进 行了工业试验，工业试验结果表明，采用S L o n 离心 机可有效降低总尾矿中的锡金属流失，并极大地提 高了现场的产出价值，为国内外同类型锡矿山综合 回收微细粒锡石提供了借鉴旧J 。 收稿日期2 0 1 7 - 1 l 一2 2修回日期2 0 1 8 4 3 4 1 0 作者简介焦科诚 1 9 8 4 - ，男，湖南郴州人，工程师，主要从事选矿工艺研究及工程设计。 万方数据 6 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 1 试验原矿性质 云南某锡矿为锡石．硫化物矽卡岩型锡矿床，原 矿锡平均品位为0 ．4 8 ％，原矿经光谱分析及扫描电镜 分析等，查明该锡矿矿石的组成矿物种类较为复杂， 金属矿物主要是磁黄铁矿、锡石、黄铜矿、闪锌矿、毒 砂等，并含少量铁矿物等；脉石矿物含量较高的是石 英，其次为云母、帘石及长石等。现场生产工艺流程 为在磨矿细度一7 4 肌占6 3 ％左右，采用磁选脱除部 表1 T a b l e1 分磁性矿物，磁选尾矿进入浮选作业中浮选回收铜、 锌、硫等硫化物，浮硫尾矿作为重选给矿进入上升式 水力分级箱分为粗一中一细粒级分别进入摇床重选， 得到不同粒级的重选产品及尾矿，水力分级细泥溢流 部分采用毛毯选矿机回收微细粒锡石，但作业回收率 仅有2 0 ％左右，毛毯精矿含锡0 ．3 5 ％左右，需进一步 处理0 | 。为了提高该锡矿综合产出价值，拟对该部 分含锡细泥溢流部分进行离心重选回收试验。该含 锡细泥原矿多组分分析结果如表1 所示。 含锡细泥多组分分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - c o m p o s i t i o no ff i n es l i m ec o n t a i n i n gt i n ，％ 对该含锡细泥进行了全筛析，筛析结果如表2 所示。 表2含锡细泥筛析结果 T a b l e2S i e v ea n a l y s i sr e s u l t so ff i n es l i m e c o n t a i n i n gt i n ／％ 由表1 和表2 可看出，该含锡细泥溢流部分含 锡0 ．3 2 ％，细泥中主要可回收的目的矿物为锡石， 脉石矿物主要为石英，从筛析结果可知，该含锡细泥 中的锡石主要集中在一2 6 斗m ，远低于常规的重选 设备对入选物料的粒级下限⋯。 2 S L o n 离心机的基本构造及工作原理 小型试验采用赣州金环有限公司所生产的实验 室型S L o nq 4 0 0m mx 3 0 0m m 变频离心机，工业试 验用离心选矿机型号为S L o n 一8 0 0 ，其设备构造示意 图如图1 所示。 由图1 可看出，S l _ o n 离心选矿机的主要部分由 给矿器、离心转鼓、精尾矿分矿器三部分构成，当离 心转鼓卧式旋转时，在转鼓内表面产生了径向均匀 分布的离心力场，人选物料由给矿装置给至离心转 鼓内表面，并在转鼓的带动下一起随转鼓做回转运 吖翳 l 一离心转鼓；2 一防护机罩；3 一机柴；4 一给矿器； 5 一给矿支架；6 一给矿装置；7 一精尾矿分矿器 图lS L o n - 8 0 0 离心选矿机结构图 F i g ．1E q u i p m e n ts t r u c t u r ed i a g r a mo fS L o n - 8 0 0 c e n t r i f u g a ls e p a r a t o r 动，从图1 可看出，离心转鼓内存在着下降的坡度， 运行时进入离心机内的矿浆在做回转运动的同时也 在沿轴向流动，即形成了螺旋状的沿轴向运动。做 螺旋运动的物料中不同密度的颗粒在弱紊流流膜和 离心力场的联合作用下，不同密度的矿粒发生了分 离，大密度的矿粒离心沉降至离心转鼓表面上并被 压实于转鼓内表面上，而小密度的矿粒受流膜扩散 作用下沿转鼓坡度排出至尾矿分矿器中，当暂停给 矿时，精矿冲洗水装置将转鼓内表面上的大密度矿 粒冲洗卸落于精矿分矿器中，如此实现了大密度矿 物与小密度矿物的选择性分离⋯J 。 万方数据 2 0 1 8 年第3 期焦科诚S L o n 离心机在云南某锡矿含锡细泥选矿中的应用 6 9 3 分选试验及结果讨论 3 ．1 S L o n 离心机分选含锡细泥粗选试验 S L o n 离心机分选物料效率的高低主要取决于 入选物料进入离心力场后，物料中不同密度的颗粒 在径向离心力和轴向紊流流动力联合作用下运动轨 迹的差异，反应在离心机运行过程工艺的主要调节 要素为转筒转速和洗涤水流量。小型试验使用的 S L o n 离心机型号为q J 4 0 0m mX3 0 0m m ，以现场生 产水力分级细泥溢流部分为处理对象，处理能力 5 0 0g ／批次，固定离心入选浓度为1 0 ％，洗涤水流量 为2L ／r a i n ，以S L o n 离心机转筒转速为变量，处理流 程为以分级溢流细泥作为给矿，经离心机分选后分别 产出离心粗精矿和离心尾矿，所得结果如表3 所示。 表3离心粗选转速条件试验结果 T a b l e3R e s u l t so fs p e e dc o n d i t i o ni nc e n t r i f u g a l r o u g h i n gt e s t s ，嚷 由表3 可以看出，S L o n 离心机处理该部分含锡 0 ．3 2 ％的细粒物料时，随着转速的增大，离心粗精矿 产率随之增大，离心粗精矿中锡的作业回收率也逐 渐提高，当转筒转速为7 0 0r ／m i n 时，离心粗精矿中 细作业回收率为8 9 ．5 3 2 ％，锡品位为0 ．5 2 ％，离心 尾矿中含锡为0 ．0 8 0 ％，低于选矿厂现场的抛废标 准，结合锡重选厂重选工艺中能抛早抛的原则，对于 低于抛废标准的物料应尽早丢弃，尤其是为了避免 低品位微细粒细泥在再处理作业中恶化矿浆环境， 低于抛废标准的部分产率应越大越好2 I ，所以综合 考虑作业回收率、离心粗精矿品位及离心尾矿的产 率，离心粗选最佳转筒转速为7 0 0r ／m i n 。 洗涤水流量对离心效果的影响如图2 所示，由 图2 可知，当洗涤水流量为3L ／m i n 时，离心粗精矿 的品位和回收率达到了峰值，在合适的洗涤水流量 条件下，微细粒的脉石矿物被冲走，而黏附于转筒桶 内壁的大密度物料没有被冲走，再增大洗涤水流量 时，离心粗精矿的回收率降低。 图2 洗涤水用量条件试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fw a s h i n gw a t e rd o s a g et e s t 3 ．2 S L o n 离心机分选粗精矿试验 使用S L o nq 4 0 0m mX3 0 0m m 离心机处理现场 生产水力分级细泥溢流部分，处理能力5 0 0g ／批次， 固定离心人选浓度为8 ％，洗涤水流量为3L ／r a i n 时 可获得含锡0 ．5 3 ％、锡作业回收率8 9 ．0 8 7 ％的离心 粗精矿，其中离心尾矿含锡0 ．0 8 2 ％，作业产率为 4 5 ．1 9 ％。为了进一步增大抛废的产率，降低微细粒 泥质对全流程的影响，拟对离心粗选获得的离心粗 精矿进行进一步离心作业，S L o n 离心机分选离心粗 精矿试验流程如图3 所示，条件试验考察了精选转 筒转速对分选指标的影响，离心转筒转速条件试验 固定入选浓度8 ％，洗涤水流量为3I M m i n ，单次处 理量为5 0 0g ，洗涤水流量为3I M m i n ，处理流程为以 离心粗精矿作为给矿，经离心机分选后分别产出离 心精矿和离心尾矿，以离心转速为变量精选转筒转 速条件试验结果如表4 所示。 表4离心精选转速条件试验结果 T a b l e4R e s u l t so fs p e e dc o n d i t i o ni nc e n t r i f u g a l c l e a n i n gt e s t s f ％ 由表4 可看出，对原矿含锡0 ．5 3 ％的锡粗精矿 再次离心处理，随着离心转速的增大，离心尾矿锡品 万方数据 7 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 位随之降低，当离心转速为7 0 0r ／m i n 时，离心精矿 含锡0 ．8 2 ％，离心作业回收率为9 1 ．9 5 8 ％。结合粗 选最优条件，对给矿含锡0 ．3 2 0 ％的细粒矿泥使用 S L o n 离心机在粗选离心条件转速7 0 0r ／m i n ，洗涤 水流量为3L ／m i n ，离心粗精矿再使用S L o n 离心机 在离心条件为离心转速7 0 0r ／m i n 的条件下，洗涤 水流量为3L ／m i n ，最终离心精矿含锡0 ．8 2 ％，对原 矿作业回收率为8 2 ．3 3 1 ％，将离心粗选的尾矿和离 心精选的尾矿合并为总离心尾矿，总离心尾矿含锡 0 ．1 1 0 ％，达到了抛废的标准，总离心尾矿相对于原 矿的作业产率达到了6 1 ．5 6 ％。对总离心尾矿进行 筛析，所得结果如表5 所示。 表5总离心尾矿筛析结果 T a b l e5S i e v ea n a l y s i sr e s u l t so ft o t a lc e n t r i f u g a l t a i l i n g s ，‘稻 分析表5 可看出，通过两次离心作业得到的总 离心尾矿物料粒径主要在一2 6u 肌以下，小于1 9 肌 部分达到了6 0 ％左右，该筛析结果表明通过离心机 可有效抛除现场分级溢流细泥中的微细粒脉石矿 物，抛废作业产率达到了6 1 ．5 6 ％，远高于毛毯选矿 机，实现了细泥的有效抛废。 4 工业应用实践及经济效益分析 在已有的试验结果基础上，结合现场处理现状 进行了工业试验，根据流程改造的设计要求，工业试 验采用两台S L o n - 8 0 0 离心机作业工业试验主选设 备。工业试验方案流程图如图3 所示，所得工业试 验指标如表6 所示。 由表6 可看出，采用如图3 所示的工艺流程处 理云南某锡矿重选厂的分级溢流细泥，在细泥含锡 0 ．3 2 ％条件下，采用两台离心机在小型试验中拟定 的工艺参数条件下进行工业试验，经流程查定，现场 日处理原矿量3 0 0t 左右，重选车间水力分级箱分级 溢流部分每日的干矿量在1 0t 左右，采用离心机处 理后不仅可以大幅度降低总尾矿的金属品位，离心 精矿进入摇床作业后可获得含锡1 9 ．8 l ％，锡回收 率4 8 ．7 8 5 ％的锡精矿，每年可新增2 4 ．0 9t 锡品位 2 0 ％左右的锡精矿，按当前锡价1 4 00 0 0 形t 、计价 系数0 ．7 5 计算，每年新增产值5 0 ．5 9 万左右，经济 效益昆薯 摇床摇床摇床 精矿中矿尾矿 表6 T a b l e6 图3 工业试验流程图 F i g ．3 F l o w s h e e to fi n d u s t r i a lt e s t 工业试验指标 I n d e xo fi n d u s t r i a lt e s t ／％ 5结论 1 云南某锡矿为锡石一硫化物矽卡岩型锡矿 床，原矿锡品位为0 ．4 8 ％，现场重选厂水力分级箱 溢流细泥含锡0 ．3 2 ％左右，对该部分细泥进行分析 可知，细泥粒径在一2 6l x m 以下，低于常规重选处理 设备的粒径处理下限，属于难处理含锡石微细粒 细泥。 2 使用S L o n 离心机可有效处理该锡矿分级溢 流细泥。小型试验离心选矿机最佳参数和处理工艺 为离心粗选矿浆人选浓度为8 ％，离心转筒转速洗 涤水流量为3L ／m i n ，以S L o n 离心机转筒转速为 7 0 0r ／r a i n ，获得含锡0 。5 2 ％的离心粗精矿；离心精 矿在给矿浓度8 ％、离离心转速7 0 0r ／r a i n 的条件 下，洗涤水流量为3L ／m i n ，获得的最终离心精矿含 锡0 ．8 2 ％，对原矿作业回收率为8 2 ．3 3 1 ％。 3 离心选矿机可抛除6 0 ％的含锡低于0 ．1 2 ％ 的微细粒矿泥，既减少了进人工艺流程中的矿量，也 下转第8 6 页 万方数据 8 6 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 合，实现了液位自动调节的目的；利用高压冲水管， 电磁冲水阀在D C S 或P L C 的自动控制下，解决了管 道易堵塞这个难题。 从实际的运行效果来看，高浓度尾矿小流量 远距离连续输送系统是一种切实可行的、行之有 效的高浓度尾矿小流量远距离输送系统，该系统 能够实现高浓度矿浆以小流量的方式，连续稳定 的输送到较高扬程、较远距离的位置。该系统可 以进一步推广应用到需要对高浓度矿浆进行输 送、稀释、缓冲、提升的行业领域，具有很好的发展 前景和推广价值。 参考文献 [ 1 ] 王资主编．浮游选矿技术[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 6 1 - 2 2 0 ． [ 2 ] 杜广生主编．工程流体力学[ M ] ．北京中国电力出版 社，2 0 0 7 1 4 6 ． [ 3 ] 廖常初主编．s 7 3 0 0 ／4 0 0P L C 应用技术[ M ] ．北京机械 工业出版社，2 0 0 6 1 2 7 7 ． [ 4 ] 骆勇，王欣，倪文强．A B BA C 8 0 0 F 控制系统在栾川 龙宇钼业有限公司的应用[ J ] ．电气时代，2 0 0 9 增刊 1 6 1 9 ． [ 5 ] 倪文强．泡沫流体翻转处理装置设计与实现[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 1 6 2 8 2 8 4 ． 上接第7 0 页 有效降低了微细粒泥质可能对工艺流程的不利影 响。使用离心选矿机应用于云南某锡矿现场后，工 业试验结果表明，S L o n 离心机可有效降低总尾矿中 锡金属的流失，重选分级溢流细泥经离心粗选、精选 后的离心精矿进入摇床作业，全流程可获得含锡 1 9 ．8 l ％，锡作业回收率为4 8 ．7 8 5 ％的锡精矿，为企 业新增了经济效益。 参考文献 [ 1 ] 王晓，童雄，周永诚．锡石工艺矿物学与选矿工艺 [ J ] ．矿冶，2 0 1 1 ，2 0 4 1 5 1 9 ． [ 2 ] 梁增永，邓海波．磁一浮一重联合流程分选某锡石多金 属硫化矿的研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 1 2 9 3 3 ． [ 3 ] P o l k i nSI ．细粒锡石浮选理论和实践[ c ] ．第十届国际 选矿会议文献，1 9 9 6 l 一8 ． [ 4 ] 陈仕乾．离心选矿机在细粒嵌布锡石选矿中的应用[ J ] ． 有色冶金设计及研究，1 9 8 9 ，1 0 2 1 9 - 2 6 ． [ 5 ] 简胜，付丹，梁溢强．高效离心机F A L C O N 在云南某多 金属矿尾矿中锡回收的应用[ J ] ．云南冶金，2 0 1 l ，4 0 4 2 5 2 8 ． [ 6 ] 朱建光．利用浮选药剂的同分异构原理发展新型锡石捕 收剂[ J ] ．有色矿山，2 0 0 3 ，3 2 5 2 2 2 7 ． [ 7 ] 朱一民，周菁，徐金球，等．高效低毒锡石浮选剂z J 一3 浮选锡石细泥试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 0 1 2 3 8 4 1 ． [ 8 ] 莫峰，何庆浪，兰希雄．都龙矿区细粒锡石浮选实验研 究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 2 ，3 2 4 5 9 - 6 3 ． [ 9 ] 凌石生，王中明，刘方，等．内蒙古某多金属尾矿综合 回收锡石新工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 7 4 3 6 3 9 ． [ 1 0 ] 何东，韩彬．都龙矿区螺旋溜槽尾矿中锡石回收 工艺试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 6 6 4 4 _ 4 7 ． [ 1 1 ] 钟能．S L o n 离心选矿机在大吉山钨业细泥选矿中的 应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 6 2 7 9 - 8 1 ． [ 1 2 ] 仇云华，黄勇彬．云锡某低品位难选锡矿泥重选- 浮选 联合选矿工艺试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 1 6 1 3 1 3 5 ． 万方数据