大山选矿厂浮选柱的推广应用.pdf

3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第3 期 大山选矿厂浮选柱的推广应用 张兴昌 江西铜业公司德兴铜矿工程部，江西德兴3 3 4 2 2 4 摘要介绍江西铜业公司大山选矿厂在浮选柱应用研究、推广应用方面所做的工作，最终实现了简化工艺流程、 提高铜精矿品位、降低生产成本的目标。 关键词选矿厂；浮选柱；推广应用 中图分类号T I M 5 6文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 0 0 3 - - 0 0 3 8 - 0 4 德兴铜矿是江西铜业集团公司下属的骨干矿 山，位于江西省德兴市境内，1 9 5 8 年建矿以来， 经历了一期、二期、三期的建设和发展，目前已形 成1 0 万洲生产规模。大山选矿厂是德兴铜矿三 期工程兴建的现代化大型选矿厂，设计日处理矿石 6 7 J t ，1 9 8 7 年1 0 月开工建设，1 9 9 1 年、1 9 9 4 年 前、后3 0 0 0 0 W 系统分别建成投产。 2 0 0 0 年以来，为实现提高铜精矿品位的目标， 大山选矿厂从改进工艺流程、选择新型高效捕收 剂、更新部分选矿设备三个方面开展工作，取得了 一定成绩。前两项分别于2 0 0 1 年、2 0 0 2 年开展试 验研究工作，并成功应用于生产，铜精矿品位相应 的从2 4 ％提高到2 5 ％左右，钼的回收状况明显改 善。在更新部分选矿设备方面，2 0 0 2 - - 2 0 0 4 年完 成了浮选柱应用研究的一系列工作， 2 0 0 8 年上半 年完成浮选柱推广应用技术改造，实现了提高铜精 矿品位、简化工艺流程、降低生产成本的目标。 1工艺现状 1 ．1 工艺流程 大山选矿厂原设计采用混合分离浮选工艺流 程，为适应提高铜精矿品位的需要，大山选矿厂 2 0 0 0 一2 0 0 1 年开展新药剂、新工艺提高铜精矿品 位的试验研究，将原混合分离浮选工艺改为优 先一混合分步浮选工艺，同时配用新型高效捕收剂 A P ，使铜精矿品位从2 4 ％提高到2 5 ％左右，钼的 回收状况明显改善。该工艺在粗选段先用少量选择 性较强的捕收剂A P ，优先浮出单体铜矿物及富铜连 生体 即一步粗精矿 ，再用强捕收剂回收贫连生 收稿日期2 0 0 9 1 2 2 0 修回日期2 0 1 0 - 0 2 1 2 作者简介张兴昌 1 9 6 9 一 。男，江西南康人，工程师。 体、大部分硫及其它有用矿物 即二步粗精矿 [ 1 引。 一步粗精矿经过两次精选产出一步铜精矿，二步粗 精矿和一步精选尾矿再磨后进行铜硫分离，产出二 步铜精矿，尾矿采用旋流器选硫。 工艺流程见图1 。 1 ．2 精选段设备配置 大山选矿厂设计前、后三万系统精选段各由3 个系列组成，每个系列由1 6 台B S K 8 浮选机组 成，按精二精一粗选扫一扫二为2 3 5 3 3 比例配置。 采用部分优先一混合浮选工艺后，前、后三万 系统粗选段的一步、二步粗精矿分别合并处理，精 选部分已不再分为前、后三万系统，流程结构调整 为前、后三万一步粗精矿合在一起不进行再磨， 直接进入前三万精一、精二作业，产出一步铜精 矿；前、后三万二步粗精矿合在一起进行预先分 级，沉砂经过再磨后进入后三万系统的铜硫分离作 业和二步精选作业；预先分级溢流与一步精选尾矿 合并进入前三万二段粗扫选作业，其精矿也进入后 三万系统的铜硫分离作业和二步精选作业，产出二 步铜精矿。 1 ．3 精选段存在的主要问题 1 浮选时间不足。与处理同样矿石的泗洲选 矿厂 一期、二期选矿厂 相比，在浮选机规格型 号基本相同的情况下，大山选矿厂精选段浮选机 单位容积对应的原矿处理量几乎是泗洲选矿厂的 2 倍。 多年来生产实践表明，大山选矿厂精选段浮选 时间明显不足，表现在铜硫分离速度慢，黄铁矿不 万方数据 2 0 1 0 年第3 期 张兴昌大山选矿厂浮选柱的推广应用 3 9 原矿 图l 大山选矿厂优先一混合浮选工艺流程 F i g ．1 T h es e l e c t i v e - b u l kf l o t a t i o nt e c h n o l o g i c a l f l o w s h e e to fD a s h a nc o n c e n t r a t o r 表1大山选矿厂与泗洲选矿厂精选段设备配置情况 T a b l e1T h ee q u i p m e n tc o n i i g u r a t i o no ft h e s e l e c t i v e f l o t a t i o n s t a g ei n D a s h a nc o n c e n t r a t o ra n d S i z h o uc o n c e n t r a t o r％ 。。原矿处理浮选机 浮选机浮选系列每系列对直的原单位酮；牧上理 ’一量／6 - d 。 规格型号总台数 总数量矿处理龟 l - d - ， 量h ．r n - , ．d - q 大山厂6 2 0 0 0B S - K 89 661 0 3 0 08 0 ．7 泗洲厂4 0 0 0 0B S - K S S F - - 8 1 2 085 0 0 0 4 1 ．7 能及时受到抑制而在各个作业大量上浮，导致中矿 循环量过大，操作控制困难，精矿品位难以达到工 艺要求。为确保精选段流程畅通、提高铜精矿品 位，现场一般采取在粗选段抑制部分硫铁矿、减少 药剂用量、降低粗精矿产率等措施，从而使粗选段 回收率受到一定的影响。投产后多年来，大山选矿 厂铜精矿品位一直在2 3 ％～2 4 ％徘徊。 2 0 0 2 年采用优先混合分步浮选工艺后，浮选 时间不足的问题更为突出一步粗精矿 产率4 ％ 左右 仅用1 5 台浮选机作两次精选，浮选时间严 重不足，尽管～步铜精矿可达到2 7 ．5 ％，但其作业 回收率仅8 0 ％，增加了二步精选的负担；二步精选 作业由于入选品位低 1 ．5 ％左右 、粒度细 一3 8 1 ．。m 粒级含量7 5 ％～8 0 ％ ，经一次粗选、两次精选、两 次扫选，精矿品位仅1 8 ％左右，不得不挪用原选硫 系统1 4 台浮选机增加两次精选，使二步铜精矿品 位提高到2 2 ％左右，总铜精矿品位基本达到2 5 ％。 如果按泗渊选矿厂二期精选段浮选机总容积配 置，则大山选矿厂精选段需新增9 0 台8 m 3 浮选机， 即再建一个与现场规模相似的精选厂房。受场地的 限制，靠增加浮选机解决浮选时间不足的问题显然 是不行的。 2 常规浮选机分选精度较低。大山选矿厂精 选段入选细度较细，一3 8 斗m 粒级含量达8 0 ％左右， 目前采用浮选机作为精选设备，存在分选精度低、 机械夹带现象严重。从铜精矿多元素分析可以看出 见表2 ，铜精矿中S i O 、硫酸盐、A 1 O ，、C a O 、 M g o 均为石英、绢云母、绿泥石等脉石矿物的主 要成分，总含量达1 5 ％左右。 表2铜精矿月度综合样多元素分析结果 T a b l e2 T h em u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t s o fm o n t h l y o v e r a l lc o p p e rc o n c e n t r a t e％ 盛坌塑全堕查塾堡全堡 竺 璺 Q 型塑璺 Q 竺鲤 含量2 4 ．2 03 3 ．6 3 3 0 ．8 32 9 ．5 4 0 ．3 1 94 ．9 81 ．0 50 ．6 8 2 0 ．3 7 8 浮选柱是一种适合微细粒分离的高效浮选设 备，在提高精矿的品位方面有明显优势，并且具有 结构简单、占地面积少、能耗低、投资成本低等特 点。近二十年来，浮选柱技术的发展取得长足进步， 特别是当今浮选柱普遍采用计算机控制技术，具有 先进的矿浆液位和充气量及风压自动调节功能，自 动化程度高，使浮选柱的应用技术日渐成熟，在有 色金属、稀有金属、非金属矿物和煤炭的浮选分离 等方面均有浮选柱的工业应用实例。如采用浮选柱 替代精选作业浮选机，则可妥善解决提高精矿品位 与浮选场地限制、浮选机分选精度较低的矛盾。为 此，大山选矿厂组织开展浮选柱应用研究工作。 2 浮选柱应用研究情况 通过对国际上通用的几种浮选柱进行调研和技 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第3 期 术咨询，浮选柱选型主要是在加拿大C P T 和瑞典 S V E D A L A 两种常规浮选柱中进行。通过对其关键 部件如气体分散器、充气反应器、微泡发生器等及 其控制系统进行对比，结合价格等因素，最终确定 选用加拿大C P T 浮选柱。2 0 0 2 年，从加拿大C P T 公司引进了一台t I 2 ．4 m x l o m 浮选柱，2 0 0 2 年9 月 至2 0 0 3 年6 月开展了一系列浮选柱应用研究[ 引。 1 工业对比试验。采用中2 ．4 m x l o m 浮选柱替 代二步精选某系列精二作业2 槽浮选机，铜精矿品 位提高4 ．9 7 ％，铜、金回收率分别提高3 ．8 9 ％、 4 ．0 6 ％[ 5 ] 。 2 柱机联合流程试生产。中2 ．4 m x l o m 浮选 柱代替精三、精四作业1 4 槽浮选机，在浮选柱承 载能力、表观给矿速率和泡沫堰负荷分别为设计值 2 ．5 3 倍、1 ．6 4 倍和2 ．5 5 倍的情况下，二步铜精矿 品位及总铜精矿品位分别达到了2 2 ．0 9 ％和 2 5 ．4 3 ％，与传统浮选机流程指标相当，达到了代替 二步精选精三、精四作业1 4 槽浮选机的效果。试 生产结束后，该试验柱直接投人生产使用，每年可 节约成本9 2 ．2 万元【3 J 。 3 浮选柱工业试验。2 0 0 3 年4 - 6 月分别进行 一、二步精选利用浮选柱选别的工艺参数的优化试 验。经过近两个月的现场试验，探索出C P T 浮选 柱处理德兴铜矿大山选矿厂一、二步精选矿浆的较 佳性能指标，浮选柱处理二步精二泡沫产品，获得 了铜精矿品位2 5 ．5 0 ％，铜、金、钼、银作业回收 率分别为7 9 ．3 7 ％、7 6 ．0 0 ％、7 5 ．8 7 ％、1 7 ．8 0 ％的较 好指标；浮选柱处理一步粗选泡沫产品，获得了铜 精矿品位2 8 ．7 9 ％，作业回收率分别为铜8 0 ．2 6 ％、 金7 1 ．4 0 ％、银7 4 ．6 0 ％、钼5 7 ．4 0 ％。一3 8 1 上m 粒级回 收率达到8 4 ．0 9 ％的较好指标。与浮选机两次精 选指标比铜精矿品位提高0 ．8 1 ％、作业回收率提 高3 ．2 9 ％。 三个阶段研究结果及生产应用情况表明，C P T 浮选柱解决了传统浮选柱因充气器结钙堵塞而影响 生产的问题，与浮选机相比，具有分选效率高、能 耗低、自动化程度高、操作维护方便等优势；浮选 柱一次精选可达到浮选机2 ～3 次精选的效果，浮选 柱应用于精选作业是可行的，可达到提高铜精矿品 位目的。通过开展浮选柱试验研究，掌握了浮选柱 应用技术，为浮选柱的推广应用提供了技术保障。 3 浮选柱推广应用技术改造 定大山选矿厂浮选柱推广应用方案在利用现有 1 台①2 ．4 mx 1 0 m 浮选柱的基础上，新增7 台 巾4 ．0 2 m 浮选柱替代现有一步、二步精选作业4 5 台 浮选机。具体情况如下 3 ．1 设备配置 1 一步精选用2 台m 4 ．0 2 m x l 2 m 浮选柱替 代一步精选作业1 5 槽B S K 8 浮选机，经过一次精 选产出一步铜精矿。 2 二步精选3 台舛．0 2 m x l 2 m 浮选柱替代二 步粗选作业1 5 槽B S K 8 浮选机。l 台舛．0 2 m x l o m 浮选柱和现有的1 台①2 ．4 4 m x l o m 浮选柱并联替代 二步精一、精二作业1 5 台B S - - K 8 浮选机作第一次精 选；1 台中4 ．0 2 m x l o m 浮选柱替代原垂2 ．4 4 m x l o m 浮选柱作第二次精选，产出二步铜精矿。 3 前三万二段现有浮选设备用于一步、二步 精扫作业，共需使用5 4 台B s K 8 浮选机，后三万 二段浮选设备停止使用。 4 3 台L U 2 5 0 7 ．5 空气压缩机 2 用1 备 布 置在2 号风机房，为8 台浮选柱供风。 3 ．2 设备布置 本次改造不另建厂房，浮选柱集中布置在浮选 原矿 总铜精矿 二步精选尾矿 根据大山选矿厂工艺现状和生产发展规划，制 F i g ．2 图2 改造后浮选流程 T h ef l o t a t i o nf l o w s h e e ta f t e rt h et r a n s f o r m a t i o n 万方数据 2 0 1 0 年第3 期张兴昌大山选矿厂浮选柱的推广应用 4 l 厂房外侧的2 号、3 号风机房之间，一步、二步精 扫作业集中布置在前三万二段浮选，腾出后三万二 段浮选场地为下一步1 3 万们扩产创造条件。改造 后流程见图2 。 本次改造总投资1 7 0 0 万元，浮选柱露天布置， 不必新建厂房，设备的安装调试不影响正常生产。 4 改造效果 1 改造前后能耗对比 表3改造前后能耗对比 T a b l e3T h ec o m p a r i s o no fe n e r g yc o n s u m p t i o nb e f o r e a n da f t e l “ t h et r a n s f o r m a t i o n k W h - I 项目浮选机矿浆输送泵风机 空压机合计 2 选矿技术指标 由于富家坞采区矿石含泥量大、氧化率高、含 硫高，属难选矿石。 5结论 1 大山选矿厂针对精选段浮选时间不足、浮 选机分选精度较低的问题，开展浮选柱应用研究， 为浮选柱推广应用提供了技术保障。 2 在充分利用目前l 台0 2 ．4 m x l O m 浮选柱的 表4改造前后选矿技术指标 T a b l e4 T h ef l o t a t i o ni n d e xb e f o r ea n da f t e rt h e t r a n s f o r m a t i o n％ B d 问段原矿品位粗精品位籼蛊回收率一步锕精二步锌椭精矿品位 萄辩纠踟0 A 2 1 4 , 8 18 8 ．5 12 7 5 32 2 3 02 5 ．1 7 渤龋半年0 ．4 2 2 谢8 5 ．7 12 4 3 91 7 3 22 1 ．4 1 哟断；半年0 ．4 0 8 5 5 88 6 ．7 82 5 A 71 8 5 52 3 8 7 啡披梅篷R Ⅱb 淬综合回收率金回收率银回收率钼回收率富i 鹳矿出矿比例 富黏蚓蝴9 8 2 3 8 6 ．9 46 7 3 26 8 f f 26 8 3 00 改造前半年 9 7 9 18 3 ．9 16 4 ．0 36 6 3 86 7 3 32 5 ．4 3 燃半年9 7 ．7 0 8 4 ．7 96 2 3 06 6 ．8 36 3 2 13 2 ．8 7 基础上，再引进7 台浮选柱作为快速浮选、铜硫分 离精选设备，分别代替现有流程中一步和二步的 精选作业4 5 台B S K 8 浮选机，取得了较好的经济 效益。 3 根据大山选矿厂工艺特点和生产现坊隋况， 实施“浮选柱 浮选机”联合流程技术改造，将8 台 浮选柱集中布置在浮选厂房外，设备的安装调试不 影响正常生产，也为1 3 万们扩产腾出场地。 参考文献 [ 1 ] 吴熙群，李成必，杨菊，等．高效选择性捕收剂A P 的应用 [ J ] ．有色金属选矿部分，2 0 0 2 ， 2 3 6 - 4 0 ． [ 2 ] 何庆浪．大山选矿厂浮选工艺的改进E J ] ．矿冶，2 0 0 2 ， 3 2 6 2 9 ． [ 3 ] 张兴昌．C P T 浮选柱工作原理及应用[ J ] ．有色金属选 矿部分，2 0 0 2 ， 2 2 2 _ 2 4 ． T H EP O P U L A R I Z A T I O NA N DA P P L I C A T I O NO FC O L U M NF L O T A T I O NI ND A S H A N C O N C E N T R A T O R Z t t A N GX i n g c h a n g D e x i n gC o p p e rM i n eo fJ i a n g x iC o p p e rC o r p o r a t i o n ，D e x i n gJ i a n g x i3 3 4 2 2 4 ，C h i n a A B S T R A C T I nt h i sp a p e r ，t h e p o p u l a r i z a t i o na n d t h ea p p l i c a t i o no fc o l u m nf l o t a t i o ni nD a s h a nc o n c e n t r a t o ra r e i n t r o d u c e d ．A n df i n a l l yt h et e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e ti ss i m p l i f i e d ，t h eg r a d eo fc o p p e rc o n c e n t r a t ei si m p r o v e d a n dt h ep r o d u c t i o nc o s tr e d u c e d ． K e yw o r d s c o n c e n t r a t o r ；c o l u m nf l o t a t i o n ；p o p u l a r i z a t i o na n da p p l i c a t i o n 万方数据