柱机联合流程在大山选矿厂精选段的应用研究.pdf

3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第1 期 柱机联合流程在大山选矿厂精选段的应用研究 谢捷敏 江西铜业集团德兴铜矿，江西德兴3 3 4 2 2 4 摘要介绍了C P T 浮选柱在大山选矿厂精选段的投产及使用情况，通过流程优化和参数优化，发挥浮选柱在提 高铜精矿品位方面的优势，使柱机联合流程在精选段成功应用。 关键词浮选柱；柱机联合；流程改造；精矿品位 中图分类号T D 4 5 6文献标识码B文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 0 0 1 - 0 0 3 8 - - 0 4 江西铜业集团德兴铜矿属特大型斑岩铜矿，具 有原矿品位低、储量大、易采易选等特点，适合于 大规模工业开采。矿石中主要金属矿物有黄铜矿、 黄铁矿，其次是辉钼矿，并伴生有金、银等贵金 属。主要脉石矿物有石英、绢云母等。金属矿物占 矿石总量的4 ％，5 ％，矿体平均铜品位0 ．4 2 ％、硫 品位2 ％。 矿石嵌布粒度属于粗细颗粒不均匀嵌布类型。 黄铜矿多呈它形细粒浸染及细脉集合体，呈不规则 不均匀嵌布在脉石中，粒度8 - 5 0 0 1 x m 。在黄铁矿 裂隙中呈不规则细脉存在部分黄铜矿与黄铁矿包裹 体，矿石磨至一7 4 1 ．L m 时，单体解离度仅达8 0 ％。 黄铁矿呈不等粒散染状，局部集合成块状集合体出 现在脉石中，部分具压碎结构，粒度0 ．0 4 ～0 ．4 r a m ， 以粗粒居多。矿石磨至一0 ．1 4 m m 时，解离度可达 8 5 ％以上。脉石矿物呈细小粒状、细小鳞片状、他 形散粒状及微细脉状产出，造泥矿物以绢云母、高 岭土、绿泥石含量较多。 该厂目前采用优先一混合浮选工艺，该工艺在 粗选段先用少量高选择性的铜矿物捕收剂，优先浮 出单体铜矿物及富铜连生体，再用强捕收剂回收贫 连生体、大部分黄铁矿及其它有用矿物；一段粗精 矿在低碱度环境中精选，产出一段铜精矿，尾矿进 入再磨；二段粗精矿再磨后进行铜硫分离，产出二 段铜精矿，尾矿采用旋流器选硫。工艺流程如图1 ， 该厂前、后三万系统精选段采用优先一混合浮选工 艺，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，按精选二、精选一、粗选、扫选一、 收稿日期2 0 0 9 - - 0 8 1 4 作者简介谢捷敏 1 9 6 9 一 ，男。江西大庾人，高级工程师。 原矿 最终铜精矿 含C u 2 5 ％左右 图1 原工艺流程 F i g ．1 T h eo r i g i n a lt e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e t 万方数据 2 0 1 0 年第1 期谢捷敏柱机联合流程在大山选矿厂精选段的应用研究 3 9 扫选二分别为2 、3 、5 、3 、3 台配置。 1 精选段技术改造项目背景 2 0 世纪，通过深入的理论和结构创新研究， 弄清了浮选柱作用机理，建立了数学模型，创新了 气泡发生器，完善提升了自动控制技术。由于新型 外置式充气器的充气量大，气泡微细均匀，喷嘴耐 磨不易堵塞，并可载流维修更换，从而保证了浮选 柱连续稳定生产。特别是当今的浮选柱都采用了工 业计算机控制系统，具有先进的矿浆液位稳定和充 气量及风压自动调节功能，自动化程度高。从而使 浮选柱具有设备投资省、建筑费少、能耗低、选矿 效率高、经济效益好等优点。新设计建设的有色金 属选矿厂的精选回路多采用浮选柱作精选设备，并 用浮选机作精扫选作业，以确保精选回路精矿质量 和金属回收率双提高【”。 2 0 0 2 年，德兴铜矿从加拿大C P r 公司引进了 l 台①2 ．4 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，整个应用研究 结果表明，C P T 浮选柱具有以下几方面的特点闭 1 C P T 浮选柱解决了以往浮选柱因充气器结 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。 2 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。 2 精选段技术改造方案 一段精选中的两次机精选作业改为一次柱精 选，而铜硫分离粗选和二段精选中的三次机精选 作业改为二次柱精选，而且，粗Ⅱ精矿预先分级 溢流改机粗选为柱精选，共需新增7 台中4 ．2 7 m 浮 选柱。 3 精选段技术改造项目试车过程 首先进行单机无负荷试车，并对单机无负荷试 车运行过程中发现的问题进行整改。 其次进行浮选柱 浮选机联合流程清水试车， 包括矿浆输送系统清水试车、浮选柱清水试车，必 须确认浮选柱至少要6 m 高水位的水。开启气体分 散器系统并观察，确保所有气体分散器都正常喷 气，设置气流量为7 5 0 ～8 0 0N m Ⅶ，如有需要这个 值可以提升到1 2 0 0N m 强。开启洗水系统并观察，确 保洗水分配正确 没有堵塞 。设置水流量为5 0 m 3 ／h ， 原矿 图2 初步设计柱机联合工艺流程 F i g ．2P r e l i m i n a r yd e s i g no ft h eJ o i n tt e c h n o l o g i c a l f l o ws h e e to fc e l la n dc o l u m n 如有需要这个值可以提升到1 0 0 m 3 ／h 。 然后进行联合流程负荷试车。首先一段柱精选 负荷试车，快速柱 1 、2 投矿浆，停前三万精选 一、精选二浮选机，然后预先柱浮选负荷试车，预 先柱 4 投矿浆，停前三万粗选浮选机，最后二 段柱精选负荷试车，检查柱 3 、5 、6 、7 投矿 浆，停后三万二段浮选机。 例如4 号浮选柱试车程序 1 4 号浮选柱控制箱试电，设定初始值； 2 先开3 号再磨砂泵及旋流器，矿浆往后三 万精选段输送，停1 号再磨砂泵； 3 把矿浆导入预先分级溢流溜槽； 4 检查4 号浮选柱精矿泵、管路、气动阀门、 柱的喷淋水等； 5 检查4 号浮选柱的喷枪、进气总阀，5 号、 6 号泵送电； 6 检查一段精扫选Ⅱ系列浮选机，并打开分 配器，Ⅱ系列进浆； 7 把矿浆导入预先溢流溜槽后，开l 号再磨 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第1 期 砂泵，矿浆进入4 号浮选柱； 8 调节喷淋水、管夹阀等参数； 9 启动5 号 6 号 泵； 1 0 调节P I D 参数，使作业稳定。 4 精选段技术改造项目的优化 2 0 0 8 年4 月中旬，大山选矿厂精选作业7 台浮 选柱开始投料试车，5 月初调试正常，生产流程基 本畅通，但铜精矿品位和二段回收率偏低。2 0 0 8 年5 月1 0 日进行了浮选全流程考察，l 、2 、5 、6 、 7 号浮选柱作业状况良好。3 号浮选柱回收效果差、 处理能力过大；4 号浮选柱表观充气速率低、充气 载荷偏高，能力紧张；二段精矿品位严重偏低。 4 ．1 浮选柱流程结构的优化 流程考察暴露出流程结构的问题主要在预先分 级的溢流 3 号浮选柱 、铜硫分离精选 4 号浮选 柱 两部分，利用现场部分闲置的8 m 3 浮选机对流 程结构进行调整。 预先分级溢流利用原前三万二段粗选1 5 槽 8 m 3 浮选机处理预先分级溢流和一段精选尾矿，作 为一段精扫一；原前三万二段扫一9 槽8 m 3 浮选机 作为一段精扫- - -原前三万二段扫选二9 槽8 m 3 浮 选机作为一段精扫三，其精矿顺序返回，精扫一精 矿泵至再磨泵池，一段精扫三尾矿直接外排。由于 二段铜硫分离扫选的浮选机被调整为一段精扫选， 分扫选启用闲置的选硫场地浮选机，作业次数和槽 数不变。 铜硫分离精选将闲置的西2 ．4 4 m x l O m 浮选 柱补充到该作业，分担部分矿量，可增大近四成 的处理能力，从而缓解二段精选一处理能力紧张 的问题。 针对二段铜精矿品位严重偏低的问题，二段增 加一次精选，将预先分级溢流腾出的3 号浮选柱作 为二段精选二柱，尾矿按顺序返回，精矿即为二段 铜精矿。 4 ．2 浮选柱参数优化 流程结构调整稳定运行一段时间后，开展了 各浮选柱工艺参数的优化。经过取样对比确定如 下参数 1 一段精选作业浮选柱淋洗水量3 5 m 3 ／h ， 。风压0 ．5 3 M P a ，界面高度7 5 ％。9 0 ％，淋洗水高度 l c m ，风量6 5 ～8 5m 3 ／h ； 2 二段粗选作业浮选柱淋洗水量3 0 m 3 ／h ， 风压0 ．5 3 M P a ，界面高度4 0 ％一6 0 ％，具体根据泡 原矿 图3 优化后工艺流程图 F i g ．3 F l o w s h e e ta f t e rb e i n go p t i m i z i n g 表l T a b l el 指标对比 I n d e xc o m p a r i s o n％ 阶段型C uM o 等等鲁 2 0 0 8 年l - 3 月原浮选机工艺5 ．7 80 ．1 4 0 2 0 ．7 3 0 ．4 4 3 9 7 ．9 0 8 4 ．5 0 2 0 0 8 年4 - 6 月浮选柱投产调试5 ．4 70 ．1 2 5 2 2 ．3 2 0 ．4 3 8 9 7 ．8 6 8 4 ．3 5 2 0 0 8 年7 - 1 1 月柱机流程优化5 ．7 30 ．1 3 82 1 ．6 2 0 ．3 6 1 9 6 ．4 2 6 6 ．9 6 2 0 0 9 年1 ．4 月柱机流程优化后5 ．7 40 ．1 3 5 2 1 ．9 6 0 ．4 7 2 9 7 ．7 9 6 1 ．3 5 沫现象调整，保持精矿产率均衡稳定，淋洗水高度 l c m ，风量8 0 。9 0 m 3 ／h ； 3 二段精一作业浮选柱淋洗水量3 5 m 3 ／h ， 风压O ．5 3 M P a ，界面高度7 5 ％，淋洗水高度l c m ， 风量8 0 ～9 0 m 3 ／h ； 4 二段精一作业中2 ．4 4 m 浮选柱淋洗水量 1 5 m 3 ／h ，风压0 ．5 3 M P a ，界面高度7 5 ％，淋洗水高 度3 0 c m ，风量2 5 ～3 0 m 3 p a ； 5 二段精二作业浮选柱淋洗水量3 5 m 3 ／h ， 风压0 ．5 3 M P a ，界面高度7 5 ％，淋洗水高度l c m ， 开启1 8 2 1 根喷枪。 2 0 0 8 年4 月精选段浮选柱投产后，铜精矿品 位提高1 ．5 9 ％，铜、钼回收率及钼精矿品位与浮选 柱投产前大体相当。2 0 0 8 年6 月2 9 日后，由于矿 万方数据 2 0 1 0 年第l 期谢捷敏柱机联合流程在大山选矿厂精选段的应用研究 4 1 石性质变化造成精选段铜、钼回收率大幅度降低，但 铜精矿品位与浮选柱投产前相比还是提高了0 ．8 9 ％。 经过2 0 0 9 年l 一4 月的稳定使用，虽然矿石性质发 生变化，精选段钼回收率大幅度降低，但与浮选柱 投产前的2 0 0 8 年同期相比，铜回收率差0 ．1 1 ％， 铜精矿品位提高1 ．2 3 ％，说明精选段使用柱机联合 流程有利于提高铜精矿品位。 5 尾矿阀的改进 6 结论 1 精选段使用浮选柱有利于提高铜精矿品位。 但矿石性质的变化对浮选柱的性能发挥有影响。 2 2 0 0 8 年5 、9 月进行了流程考察，对比结 果可以看出，通过调整流程结构和优化浮选柱工艺 操作参数，基本达到了提高二段铜精矿的预期目 标。同时二段精选仍然存在金属积压循环的问题， 因此还应进一步优化浮选柱工艺参数。 经过半年多的运行，浮选柱尾矿阀磨损较大， ，⋯．． 要夏阀譬萼霎篓婴粪≥垦此翌鋈凳譬量 霎堂望曩[ 。] 谢捷敏．大山选矿厂至主主聂的改进田．有色金属选 快的4 号尾矿阀进行改造。改用在国内已经大量使 “。署蒹孬菇荔』3 二i ‘““””“Ⅲ一’。一1 ’一 用的北京矿冶研究总院的尾矿阀。尾矿阀外形示意 [ 2 ] 染英昌．c P T 浮选柱工作原理及应用阴．有色金属选矿 图见图4 闭。 部分，2 0 0 3 ， 2 2 2 2 4 ． 与原C P T 的尾矿夹管阀比较，自动化控制相 [ 3 ] 沈政昌，卢世杰，史帅星K Y Z B 型浮选柱系统的设计 似，但北京矿冶研究总院的锥阀安装位置高，磨损 研究叨．有色金属选矿部分，2 0 0 6 ， 4 2 0 - 2 4 ． 程度较小，且是国产备件，成本较低及进货周期 短，具有推广价值。 口 北京矿冶研究总院尾矿阀C P T 提供的尾矿阀 图4 尾矿阀外形示意图 F i g ．4 T h eo u t l i n ed r a w i n go ft a i l i n gc o n t r o lv a l v e 排矿口 T H ES T U D YO FT H EJ O I N TF L O W S H E E TO F C E L LA N DC O L U M NA P P L I E DI N C O N C E N T R A T I O NS T A G E 脚J i e m i n D e x i n aC o p p e rM i n e ，J i a n g x iC o p p e rG r o u p ，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 T h ec o m m i s s i o n i n ga n da p p l y i n gs t a t eo ft h eC P Tf l o t a t i o nc o l u m ni nD a s h a nc o n c e n t r a t o ri sd i s c u s s e d i n t h i sp a p e r ．T h ea d v a n t a g eo ft h i sc o l u m nf o ri m p r o v i n gc o n c e n t r a t i o ng r a d ei sd e v e l o p e db yf l o w s h e e ta n d p a r a m e t e ro p t i m i z a t i o n ，w h i c hm a k e st h ej o i n t f l o w s h e e to fc e l la n dc o l u m nb ea p p l i e di nc o n c e n t r a t i o ns t a g e s u c c e s s f u l l y ． K e yw o r d s f l o t a t i o nc o l u m n ；t h ec o m b i n a t i o n o f c e l la n dc o l u m n ；l l o w s h e e tt r a n s f o r m a t i o n ；c o n c e n t r a t eg r a d e 万方数据