浮选柱一浮选机联合在小庙岭选矿公司的应用和实践.pdf

5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第6 期 D O I 1 0 ．3 6 3 9 ／j ．i s s n l 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 1 ．0 6 ．0 1 5 浮选柱一浮选机联合在小庙岭选矿公司的应用和实践 晁彦德，陈天修，薛浩 栾川龙宇钼业有限公司小庙岭选矿公司，河南洛阳4 7 1 5 0 0 摘要小庙岭选矿厂采用浮选柱一浮选机联合的工艺流程分选辉钼矿，生产实践表明。在原矿品位o ．1 1 7 ％、原 矿含铜0 ．0 1 5 3 ％的条件下，分选钼精矿品位达到4 9 ．4 5 ％，精矿含铜0 ．2 7 ％。尾矿品位降至0 ．0 0 99 ％。总体回收率达到 8 9 ．3 0 ％。分选指标优异。选矿厂建成时间较短，管理水平有待进一步提高。 关键词浮选柱一浮选机联合；回收率；管理 中图分类号T D 4 5 6 ；T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 1 0 6 - 0 0 5 6 - 0 4 A p p l i c a t i o na n dP r a c t i c eo fJ o i n tU s eo fF l o t a t i o nC o l u m na n dF l o t a t i o nM a c h i n ei n X i a o m i a o l i n gM i n e r a lP r o c e s s i n gC o m p a n y C 丑A OY a n d e ，C H E NT i a n x i u ，砌H a o X i a o m i a o l i n gM i n e r a lP r o c e s s i n gC o m p a n y ，L u a n c h u a nL o n g y uM o l y b d e n u mC o m p a n y ， L u o y a n gH e n a n4 7 1 5 4 2 ，C h i n a A b s t r a c t T h ef l o t a t i o nc o l u m na n df l o t a t i o nm a c h i n ej o i n ts e p a r a t i o np r o c e s si Su s e dt os e p a r a t e m o l y b d e n i t ei nX i a o m i a o l i n g M i n e r a lP r o c e s s i n gP l a n ta n dt h ep r a c t i c es h o w se x c e l l e n ts e p a r a t i o nr e s u l t s ． U n d e rt h ec o n d i t i o nt h a tt h ep r i m a r yo r eg r a d ei S0 ．117 ％w i t h0 ．0 1 5 3 ％c o p p e r ．am o l y b d e n u mc o n c e n t r a t e c a nb eo b t a i n e dw i t hag r a d eo f4 9 ．4 5 ％a n dac o p p e rc o n t e n to f0 ．2 7 ％．T h et a i l i n gg r a d ef a l l st o0 ．0 0 9 9 ％ a n dt h eo v e r a l lr e c o v e r yr a t ei si m p r o v e dt o8 9 ．3 0 ％．S i n c et h ep l a n th a sb e e np u ti n t oo p e r a t i o nf o ras h o r t p e r i o do ft i m e ．t h e r ei sr o o mf o ri m p r o v i n gt h em al g e r i a ll e v e l ． K e yw o r d s f l o t a t i o nc o l u m na n df l o t a t i o nm a c h i n ei o i n tp r o c e s s ；r e c o v e r yr a t e ；m a n a g e m e n t 小庙岭选矿公司隶属于栾川龙宇钼业有限公 司，是河南煤业化工集团在金属板块的支柱产业。 小庙岭选矿厂于2 0 0 8 年1 0 月建成试生产，设计规 模处理原矿1 0k t ／d ，目前为单一选钼。采场钼原 矿矿石用车辆运至颚式破碎站，开路破碎至一2 0 0 I T U n 后用1 ．7k m 长带式输送机运送至原矿仓；原 矿仓物料经H P 5 0 0 中、细碎圆锥破碎机闭路破碎 至一1 2m m 进入粉矿仓；粉矿仓物料经一段磨矿 至一7 4 斗m 粒级含量5 5 ％左右进入浮选系统。 表1 T a b l el 1 矿石性质 1 ．1 原矿多元素分析 原矿多元素分析结果见表1 。 从表l 可知，原矿中有用元素钼含量为 0 ．0 9 7 ％，已达到工业利用品位。其他伴生元素铜、 铅、锌、钨等含量很低，均未达到综合利用品位。 矿石中的造岩成分S i 0 2 、A 1 2 0 3 、K 2 0 、N a 2 0 、M g O 、 试样多元素分析结果 M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eore|％ 化学成分M o C uP bZ nT F e W 0 3N a 2 0K 2 0 C a O i s OS i 0 2 A 1 2 0 3S 含量 0 ．0 9 70 ．0 1 10 ．0 0 0 70 ．0 1 73 ．1 2O ．0 1 2 1 ．9 2 4 ．4 83 ．0 4 2 ．7 26 6 ．2 51 2 ．4 40 ．8 8 CA u * A 矿 3 ．2 3 R e 其它 3 ．0 l 2 ．0 0 O ．o oO ．2 1 ’A u 、A g 、R e 的单位为1 0 。6 。 收稿日期2 0 1 1 _ 0 8 埘 作者简介晁彦德 1 9 8 2 一 。男，青海乐都人，助理T 程师，主要从事选矿生产技术管理工作。 万方数据 2 0 11 年第6 期晁彦德等浮选柱一浮选机联合在小庙岭选矿公司的应用和实践 5 7 C a O 等构成了矿石中的二氧化硅、硅酸盐及碳酸盐 矿物。不具备工业利用价值。 1 ．2 原矿粒度及钼矿物解离度分析 为考察原矿磨矿后钼金属的分布状况，取原矿 样进行磨矿 磨矿细度一7 4t x m 含量5 8 ．6 8 ％ 筛分 分析及钼矿物单体解离测定，结果见表2 。 表2原矿筛析及钼矿物单体解离情况 T a b l e2S i e v ea n a l y s i sa n dm o l y b d e n u mm i n e r a lm o n o m e r d i s s o c i a t i o n／％ 粒级，“m产率铡品位钢分布率学体连生体 1 5 01 5 ．3 0O ．1 9 53 0 ．2 46 8 ．4 3 1 ．6 一1 5 0 7 42 6 ．0 20 ．0 7 72 0 ．3 07 0 ．72 9 ．3 - 7 4 “31 6 ．6 0O ．0 9 81 6 ．4 98 9 ．41 0 ．6 - 4 3 3 24 ．1 l0 ．0 7 12 ．9 69 8 ．O2 ．O 一3 23 7 ．9 70 ．0 7 83 0 ．0 l l o o ．OO ．O 合计 1 0 0 ．00 ．0 9 91 0 0 ．08 5 ．71 4 ．3 从筛析结果可以看出，钼金属主要分布在最粗 的 0 ．1 5m m 粒级和最细的一3 2p , m 粒级，两者合 计钼金属分布达到6 0 ．2 5 ％，这种“两头大、中间 小”的状况对分选不利。 从解离度测定结果可知， 7 4 灿m 粒级物料辉 钼矿单体解离度仅有7 0 ．7 ％，只有在一3 2I ．L m 粒级 辉钼矿才能达到完全解离 3 2 斗m 粒级辉钼矿单 体解离度合计达到9 8 ．0 ％ ，说明如果想要获得高 质量钼精矿，需要较高的磨矿细度。 1 ．3 原矿钼物相分析 为了解钼矿物的化学成分，取原矿样作钼物相 分析，结果见表3 。 表3钼物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fm o l y b d e n u mp h a s e } ％ 鱼整 堕丝望生塑塑篁丝望 塑塑基兰 堕塑 全塑 含量0 ．0 9 2 0 ．0 0 3 30 ．0 0 1 70 ．0 9 7 钼分布率9 4 ．8 53 ．4 01 ．7 51 0 0 ．0 从表3 可知，硫化物中的钼分布率高达 9 4 。8 5 ％，占绝大多数，钼的氧化率仅有3 ．4 0 ％，说 明原矿氧化程度不高。 2 浮选柱一浮选机联合的分选 浮选柱的设计思想源于1 9 1 5 年，后来为了克 服矿石在底部的沉积，安装了搅拌装置，逐渐演变 为现在的浮选机。世界上第一台浮选柱诞生于 1 9 6 1 年，由加拿大人皮埃尔布廷 B o u t i n 发明， 并于1 9 6 5 年得到应用[ 1 ．3 ] 。 有研究表明，由于浮选柱和浮选机的结构以及 粗、细粒级矿物的浮游特性差异[ 2 ] ，通常情况下， 浮选机选别粗粒级矿物的选别效果优于浮选柱， 而浮选柱选别微细粒级矿物的选别效果则优于浮 选机‘6 | 。 鉴于这种分选差异性，栾川地区的钼矿石分选 过程中，采用浮选柱一浮选柱联合的形式组成粗、 精选分选回路，同时采用浮选机组处理浮选柱粗选 作业尾矿，形成浮选柱一浮选机联合作业。这样， 物料在磨矿细度不高的情况下进入浮选，粗选浮选 柱首先浮选出大部分高质量的细粒目的矿物以及解 离度较好的一部分粗颗粒目的矿物，这部分矿物经 再磨成为微细颗粒后进入精选浮选柱，精选柱发挥 其对细粒矿物的高选别效果挣眭分选出高质量的精 矿；同时，解离不好的粗粒级矿物进入扫选，被浮 选机回收成为中矿返回，然后经再磨后重新进入粗 选，实现抛尾，保证整个作业具有较高的分选回收 率。从而获得高品位、高回收率的精矿，实现浮选 柱一浮选机的分选优势互补⋯J 。 3 浮选柱一浮选机联合在小庙岭选矿 厂的应用 3 ．1 分选设备 参考栾川地区钼矿石分选时浮选柱一浮选机联 合应用的成功经验，小庙岭选矿厂设计时，浮选段 工艺流程采用浮选柱一浮选机联合的工艺流程。其 中，浮选柱选用长沙有色冶金设计研究院的C C F 系列浮选柱，浮选机采用北京矿冶研究总院的 K Y F 浮选机，主要浮选设备见表4 。 表4 T a b l e 4 主要浮选设备 M a i nf l o t a t i o nd e v i c e s 3 ．2 工艺流程 小庙岭选矿厂现有磨矿、浮选工艺流程为闭路 磨矿、旋流分级、一次粗选、粗精再磨、三次精 选、一次精扫选、四次扫选、中矿再磨，其中粗选 及扫选为双系列，精选及精扫选为单系列。每2 台 咖40 0 0 x l O0 0 0C C F 系列浮选柱组成一次粗选， 万方数据 5 8 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第6 期 两个系列的粗选精矿合并后进入精选浮选柱，粗选 尾矿分别进入对应的浮选机扫选作业；扫选作业每 个系列由1 6 台K Y M 浮选机构成，每4 台浮选 机组成一次扫选。磨矿、浮选工艺流程见图1 。 原矿 钼精矿 图1 磨浮工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n g - f l o t a t i o np r o c e s s 4 效果及分析 经过工业调试和工业生产试运行，小庙岭选厂 已进入正常生产阶段，浮选柱一浮选机联合的工艺 流程取得了良好的生产效果。 4 ．1 生产指标及分析 2 0 1 0 年部分月份生产指标见表5 。 经过2 0 0 9 年一年时间的探索和生产实践，小 庙岭选矿厂的生产指标渐趋稳定，实践证明，一次 粗选、三次精选、一次精扫选、四次扫选的浮选 柱一浮选机联合的浮选工艺是成功的。见表 5 ，2 0 1 0 年3 月到8 月的生产数据统计显示，选矿 厂在辉钼矿原矿品位O ．11 7 ％、原矿含铜0 ．0 1 53 ％ 的条件下，分选钼精矿品位4 9 ．4 5 ％，精矿含铜 0 ．2 7 ％，达到国家钼精矿质量标准 G B 3 2 0 0 8 9 K m 4 9 一A 质量要求 精矿铜含量稍高 ；同时，尾 表52 0 1 0 年3 - 8 月份生产指标 T a b l e5 P r o d u c t i o nt a r g e t sf r o m3 - 8i n2 0 1 0 ／％ 月份丽晶嚣 实际回收率 塑鱼垦 回收卒差值原矿钼精矿 矿品位0 ．0 0 99 ％，总体回收率达到8 9 ．3 0 ％，分选 指标优异。 表5 中数据“合计”一栏为3 8 月的加权平均 值，加权平均尾矿品位达到0 ．0 0 99 ％，分开看各 个月份尾矿平均指标，都在0 ．0 1 ％左右，如此低的 尾矿指标在整个栾川地区的钼选矿厂中处于领先地 位。同时，3 8 月钼精矿加权平均指标达到 4 9 ．4 5 ％，远高于钼精粉出售时4 5 ％的精矿品位要 求，分开看各个月份精矿指标，最低的3 月份仅有 4 7 ．4 8 ％，最高的8 月份高达5 1 ．5 5 ％，也大于4 5 ％。 从经济角度考虑，在实际生产过程中，可以通过人 为控制精矿品位，提高精矿产量，从而提高实际生 产回收率。 从表5 可以看出，实际回收率和理论回收率的 差值较大。两者的“合计”差值高达2 ．2 6 ％，月份 最大差值高达4 ．2 2 ％。而对于单一金属矿选矿厂， 两者之间的差值通常不应大于1 ％，说明选矿厂在 磨矿、浮选等生产环节以及样品化验等环节的管理 水平有待提高。 4 ．2 存在问题及分析 1 粗选及扫选为双系列，而精选为单系列。 这样，生产中由双系列变为单系列时，精选区分选 浓度会有较大变化，导致精矿品位不易控制，这要 求精选段浮选工具备扎实的基本功和丰富的现场生 产经验才能满足生产要求；同时，扫选段的人选矿 浆量变化更大，也容易造成尾矿跑高。在实际生产 中，精选段可以通过控制粗精矿浓密池给矿量以及 补加水量稳定精选段浓度；粗、扫选分选段可在球 磨停车后，继续运行一段时间再停车或者不停车而 将扫选返回的物料全部用该系列分选以保证另外一 个系列的分选稳定性。 2 粗选段采用长沙有色设计研究院的C C F 系 列浮选柱，这是一种无充填高柱体浮选柱，粗选浮 选柱高度达到1 0i n ，设备停车时，为了避免矿浆 万方数据 2 0 1 1 年第6 期晁彦德等浮选柱一浮选机联合在小庙岭选矿公司的应用和实践 5 9 在柱体底部淤积，必须往浮选柱内注水以排空浮选 柱内矿浆。排出的矿浆进入扫选浮选机，在停车较 急时浮选机内矿浆全部进入尾矿，致使尾矿钼品位 难以保证，造成资源的浪费。 5 结论 1 小庙岭选矿厂采用浮选柱一浮选机联合的 工艺流程分选辉钼矿，生产实践表明，在原矿品位 O ．11 7 ％、原矿含铜0 ．0 1 53 ％的条件下，分选钼精 矿品位达到4 9 ．4 5 ％，精矿含铜0 ．2 7 ％，尾矿品位 降至0 ．0 0 99 ％，总体回收率达到8 9 ．3 0 ％，分选指 标优异。 2 选矿厂建成时间较短，实践表明，分选实 际回收率和理论回收率的差值高达2 ．2 6 ％，说明选 厂在磨矿、浮选等生产环节以及样品化验等环节的 管理水平有待进一步提高。 参考文献 [ 1 ] 杨剑波，王彦峰，陈忠典，等．浮选柱在钼选矿中的应用 和实践[ J ] ．中国钼业，2 0 0 5 ，3 0 2 2 2 2 4 ． [ 2 ] 刘炯天．旋流一静态微泡柱分选方法及应用 之一 柱分 选技术与旋流一静态微泡柱分选方法[ J ] ．选煤技术， 2 0 0 0 1 4 2 √． [ 3 ] 石德俊．浮选柱在钨钼浮选中的应用[ J ] ．中国钼业， 2 0 0 9 ，3 3 3 9 一1 3 ． [ 4 ] 刘迎春，王漪靖，张美鸽．提高钼精矿品位试验研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 1 2 3 2 5 ． [ 5 ] 宋永胜，李文娟，阮仁满．河南某钼矿选矿试验研究 [ J ] ．矿产综合利用，2 0 0 7 6 7 - 1 0 ． [ 6 ] 周旭日，李春菊，周育军．浮选柱一浮选机联合处理铜 钼混合精矿的研究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 5 3 3 7 3 9 ． v O - ⋯00 - ⋯OO - ⋯O O - ⋯O O - ⋯00 ．⋯00 ．⋯00 - ⋯00 ．⋯OO - ⋯O O - ⋯OO ．⋯OO ．⋯OO - ⋯00 ．⋯OO - ⋯OO ．、0 蛉 上接第5 5 页 ’垂 世 恒 遥 挺 一等赛曼曼爵嚣霸罨季萼交甍暑嚣誉量誊嚣蚕蛩晷 时间／s 图7 精选浮选柱泡沫厚度曲线 F i g ．7 F o a mt h i c k n e s sC U l V eo fc o n c e n t r a t i o n f l o t a t i o nc o l u m n 所选择的硬件和设计的软件，能够对给矿量或其他 运行条件的变化做出及时反应，短时间内自动调节 阀门开度以保持液面的稳定，取得了较为理想的控 制效果。 4 结语 通过本次对3 台微处理量浮选柱所做的尝试性 液位控制的研究，可以得出以下结论 1 静压式液位计稳定性高、抗干扰能力强、 测量原理简易，是一种非常适合用作浮选柱液位检 测的装置。 2 气动直通隔膜阀灵敏性高、流通能力强、 耐磨性能好，对于处理量较小的浮选柱，是一种比 较适合的执行机构。 3 传统P I D 控制算法与液位控制优化算法相 结合可以对非线性、大惯性、小流量的试验型浮选 柱起到较好的控制效果。 参考文献 [ 1 ] 杨丽君。史帅星，陈东，等．2 0 0i 1 1 3 充气机械搅拌式浮 选机动力学研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 2 2 9 3 1 ． [ 2 ] 荣国强，崔雯．浮选柱液位自动控制系统设计探讨[ J ] ． 矿业工程。2 0 0 7 6 3 5 3 7 ． [ 3 ] 张志丰，张志刚，胡军．我周大型浮选柱自动控制策略 的研究[ J ] ．选煤技术，1 9 9 9 3 8 - 1 1 ． 万方数据