金川镍选矿厂5号富矿系统工艺改造及效果.pdf

金川镍选矿厂号富矿系统工艺改造及效果 曾新民陈晓东 摘要金川镍选矿厂号富矿系统是为冶炼闪速炉提供低镁精矿的选矿二期扩建的主 体工程， 也是选矿厂主要生产系统。因设计的工艺流程和使用的浮选设备不太适应金川镍矿选 矿工艺要求， 虽经多次改进， 生产指标仍比其它富矿系统差。本次改造后， 几个月的生产实践表 明， 号系统生产指标比 年同期镍回收率提高了 ， 氧化镁降低了 。不仅精 矿中氧化镁含量得到了较好控制， 每年还可为选矿厂增加效益 多万元。 关键词选矿工艺改造氧化镁效果 近年来， 随着矿山出矿地点及矿石性质 的不断变化， 出矿品位逐年下降， 原矿氧化 镁含量逐年升高， 同时， 我公司冶炼采用了 先进的闪速熔炼技术， 要求选矿镍精矿中氧 化镁含量低于 。现有选矿降镁工艺 不太适应矿石性质的变化， 选矿生产既要稳 定选别指标， 又要降低精矿中氧化镁的含 量， 工作难度越来越大。 金川镍选矿厂号系统是选矿二期扩 建系统， 处理二矿区富矿石， 处理量 。因设计的工艺流程和使用的浮选设备不 太适应金川镍矿选矿工艺要求， 几年来， 虽 经多次工艺改进， 生产指标仍较其它富矿系 统差， 镍金属回收率偏低， 特别是精矿中氧 化镁含量偏高， 严重影响了闪速炉的正常生 产。号富矿系统改造后， 浮选过程稳定， 生产指标比 年同期镍回收率提高了 ， 精矿中氧化镁降低了 ， 为我 公司进一步挖掘闪速熔炼的潜力， 提高选冶 经济效益创造了条件。 矿石性质 二矿区富矿石属于蛇纹石类型硫化镍 铜矿石， 矿石中矿物组成复杂。主要金属矿 物以磁黄铁矿、 镍黄铁矿、 黄铜矿共生组成 为主， 其次有墨铜矿、 马基诺矿、 黄铁矿和铁 的氧化物等。脉石矿物以蛇纹石为主， 其次 有橄榄石、 辉石、 透闪石、 绿泥石、 云母、 碳酸 盐等蚀变产物。 二矿区有两个大矿体， 其中东部号矿 体富矿已基本采完， 剩下的是贫矿石。采矿 现已转入西部号矿体。号矿体与号 矿体富矿有较大差别， 一是矿石中镍品位 低， 号矿体镍品位比号矿体低 左 右。镍铜比例也有差异， 号矿体镍铜为 ， 而号矿体镍铜为 。二是矿石 中矿物含量发生变化， 其中磁黄铁矿号矿 体比号矿体低 左右， 脉石矿物中的蛇 纹石号矿体比号矿体高 左右， 占 全部矿物的 左右。三是矿石中氧化镁 含量增加， 号矿体比号矿体高 左右， 已达 。四是矿石中金属矿物嵌 布粒度发生变化， 号矿体金属矿物的嵌布 粒度比号矿体细 〔〕。从矿石性质的变化 可以看出， 号矿体的矿石选矿降镁难度增 大， 同时金属矿物嵌布粒度的变化又给选矿 厂磨矿选别工艺带来了急需解决的新课题。 号富矿系统生产工艺中存 在的问题 金川有色金属公司选矿厂高级工程师 甘肃金昌 万方数据 号富矿系统原设计工艺流程为两磨 两选、 粗精矿再磨、 集中四次精选流程， 见图 。 年初建成并交付试生产， 经过近两 年的摸索， 边生产、 边完善、 边改进， 处理工 艺、 设备、 电器等各类问题共 余项， 至 年 月才完成号扩建系统的工业 试验， 并正式投入生产 〔〕。几年来， 号富 矿系统的生产指标一直较其它富矿系统差， 近年来生产指标的统计结果见表。 图 号系统原设计工艺流程 表 年号富矿系统与号、号富矿系统生产指标 （） 年份系统 处理量 （万） 原矿镍品位精矿镍品位精矿氧化镁尾矿镍品位镍回收率备注 、 月份前，号、 号系统改造 号系统处理龙首矿 混合矿， 号系统也有 时处理龙首矿混合矿 、 号、号系统有时处 理龙首矿混合矿 、 号、号系统有时处理 龙首矿混合矿 从统计结果来看， 号系统与号、号 系统相比， 镍精矿品位高 ， 精 矿中氧化镁含量高 ， 镍回收 率低 。生产指标呈现出 “三 高一低” 的现象， 即镍精矿品位高、 精矿中氧 化镁高、 尾矿品位高、 镍回收率低。由于 号系统回收率低， 导致选矿厂每年损失 万元。另一方面号系统生产能力 为 ， 占整个富矿系统的 ， 相当 于两个老富矿系统， 它的氧化镁含量偏高对 总精矿中氧化镁含量影响较大， 严重影响闪 速熔炼的正常生产。 工艺流程不合理 号扩建系统原设计流程为两段磨矿、 万方数据 两段选别、 粗精矿再磨、 集中四次精选流程。 在试生产中因一段磨矿细度 含量 少于 ， 一段浮选粒度粗， 经常压死浮选 机， 被迫停车放矿， 生产极不正常。后去掉 粗精矿再磨， 再磨球磨机用于一段磨矿， 一 段磨矿细度提高到 以上， 解决 了一段浮选机被压死的现象。因设计的精 选次数较多， 泡沫越来越粘， 流动性极差， 造 成三次、 四次精选跑槽而无法正常操作， 将 集中四次精选改为集中三次精选流程， 浮选 操作得到了一些改善， 但问题还没有根本解 决。设计的二段粗扫选为并联浮选流程， 造 成两排浮选矿浆量分配不均， 不利于有用矿 物的富集， 两排粗扫选最终尾矿品位差别较 大， 影响了整个流程的选别指标。 浮选设备选型不合适 号富矿系统在设计中选用 型浮选机， 在生产实践中发现该机存在 的问题较多， 主要是浮选机的定子、 转子和 充气分配器不配套， 气泡不能均匀地分散于 矿浆中， 矿浆经搅拌后形成的矿浆流直冲槽 内泡沫区， 造成浮选机竖轴周围的矿浆翻 花， 严重破坏了有用矿物由泡沫负载上升到 泡沫区， 影响选别指标。 号富矿系统一、 二段粗扫选和一次精 选都选用 型浮选机， 工艺上来 说是不合理的。一般精选浮选机的单槽容 积要小于粗选浮选机的单槽容积， 才能有利 于有用矿物富集和发挥浮选机的选别效果。 浮选机在较高的浓度下工作效 果比较好， 浓度小了会造成浮选机内粒度分 层， 不利于浮选机发挥选别效率。而金川镍 选矿要在精选作业严格控制氧化镁的上浮， 必须采用低浓度浮选才能达到降镁的目的。 精选使用 浮选机， 浮选泡沫层 很薄， 翻花严重， 表面泡沫层颜色还不如一 段粗选泡沫。实际操作中要么刮不出泡沫， 要么带浆过多， 严重影响了精矿中氧化镁的 降低和浮选指标的提高。 工艺改造方案 在充分论证比较的基础上， 吸取号至 号系统工艺流程特点， 兼顾金川镍矿工艺 矿物特征， 在原设备基础上不进行较大改 动， 确定了号富矿系统工艺改造方案， 坚 持两磨两选、 分段精选的原则流程下， 对部 分浮选设备及部件进行更换， 重新配置了二 段粗扫洗浮选机和一、 二段精选浮选机。将 原二段粗扫选并联流程改为串联流程， 将集 中精选改为分段精选， 拆除原一次精选作业 型浮选机， 在原地安装 型浮选机作为一段一、 二次精选作业。二段 精选改为两次精选带精扫选流程。将一段 粗选 台 型浮选机的定子和 叶轮更换成 型浮选机的叶轮和定子， 改善浮选机搅拌充气效果。改造后的工艺 流程见图。 改造后工艺流程分析 号富矿系统工艺流程于 年月 上旬改造完毕投入生产， 从各作业的浮选现 象和流程考察数据来看， 改造效果十分明 显。 提高了一段浮选指标 一段浮选作业主要进行两项大的改造， 一是精选 浮选机改为 浮选机， 浮选机效率明显提高。浮选机内泡 沫层厚度达 以上， 操作稳定， 精矿镍 品位可达 ， 氧化镁 左右， 镍回 收率 左右， 大大减轻了二段浮选的压 力。二是一段粗选 采用新型的 定子和转子， 配备充气分配器， 明显改善了 浮选机内的搅拌充气效果， 槽内泡沫层增 厚， 翻花现象减少， 促进了有用矿物上浮， 适 应了金川镍矿物需快选早收的特性。 二段浮选指标得到了控制 二段粗选由并联改为串联， 二段精选改 为两次精选带精扫选流程， 浮选矿浆的走向 万方数据 图 号系统改造后工艺流程 和中矿的返回地点作了适当的变动， 流程结 构更趋于合理， 二段精矿品位和氧化镁得到 了控制， 同时降低了最终尾矿镍品位。 改造效果 号富矿系统改造后生产指标与 年同期进行对比， 结果见表。 号系统改造后， 生产指标与去年同期 生产指标相比， 精矿镍品位降低 ， 回收率提高 ， 氧化镁降低 。 在提高镍回收率的同时， 有效地控制了精矿 中的氧化镁， 为闪速熔炼的正常生产以及 表 号系统改造前后生产指标比较结果 （） 年份处理量 （）原矿品位精矿镍品位精矿氧化镁尾矿镍品位镍回收率 差值 注 年月号系统不降镁生产时的氧化镁指标未统计在内。 提高处理能力提供了有效的保障， 同时镍回 收率的提高每年可为选矿厂增加效益 多万元。 结语 生产实践表明， 号富矿系统工艺改造 是成功的， 改造后浮选流程和工艺条件趋于 合理， 整个浮选过程的操作更加稳定。 号富矿系统改造后， 年 月的生产指标统计与 年同期相比， 镍 回收率提高 ， 精矿氧化镁含量降低 ， 生产指标赶上了号、号系统生 产指标。 （下转第页） 万方数据 减少， 而且能够使选硫电耗大幅度下降 （节 省了一个系列的选硫设备） ， 这样以来， 铅、 锌、 硫的选别均由原来的两个系列合并为一 个系列选别， 大大节省了选矿能耗。 工业试验与生产实践 年月， 在现场进行了石灰系列 的改造、 硫酸系统的增设之后， 便进行了工 业试验， 试验效果较好， 年月进行锌 尾矿浓缩改造， 硫的选别由两个系列变为一 个系列， 硫酸用量和电耗大幅度下降。月 份进行铅、 锌二合一试验， 并获得了成功， 选 矿能耗进一步下降。新、 老工艺选别的指标 见表。生产实践表明， 电位调控新工艺用 于南京铅锌银矿是非常成功的， 它能提高铅 精矿品位 ， 铅回收率 ， 锌精矿品位 ， 锌回收率 ， 硫精矿品位 ， 同时 由于二系列合一， 大大降低了选矿动力消 耗。 年处理每吨矿石可节电 。 在工业生产中我们发现， 电位调控浮选 新工艺由于采用高碱条件， 铅精矿中银的回 收率较原工艺下降了 ， 损失的银转移 到了锌精矿中， 这是由于部分独立的银矿物 受石灰的强烈抑制而难以选入铅精矿中所 致， 铅、 锌最佳分选的电位与银最大回收率 的电位存在较大差异， 前者要求矿浆的电位 较低， 后者则较高， 因此， 铅品位、 回收率以 及铅精矿中银回收率同时提高较难实现。 尽管铅精矿中银有所损失， 但铅精矿品位、 铅锌回收率均有大幅度提高， 综合经济效益 为 万元 。 表新老工艺各项指标对比 （） 时间 工艺 原矿品位 （ ） 精矿品位 （ ） 回收率 年原工艺 新工艺 新工艺 结语 南京铅锌银矿应用电位调控浮选是非 常成功的， 不仅能大幅度提高铅精矿、 硫精 矿品位， 同时大幅度提高铅、 锌回收率， 由于 该工艺是在高碱条件下进行， 加快了铅、 锌 浮选速度， 减少了中矿量。两个系列合二为 一， 节省了大量的动力消耗， 取得了显著的 经济效益和社会效益。 （上接第页） 号富矿系统改造后， 镍回收率的提 高每年可为选矿厂增加效益 多万元。 号富矿系统改造后精矿中氧化镁 含量的降低为公司进一步挖掘闪速炉的潜 力创造了条件。 金川镍选矿厂目前的降镁工艺还存 在一定的局限性， 在今后较长的一段时间 内， 降镁及提高选别指标仍然是金川镍选矿 工艺研究的主要课题。 参考文献 曾新民有色金属 （选矿部分） （） 曾新民有色金属 （选矿部分） （） 万方数据