依靠科技进步,发展金川的选矿技术.pdf

； ； 一 逝 j， 祭} } 静{ } 珏 { 选 矿 i 烛 辫 ≤ 酗 { ≥ 蚝搿 刁 [ 腿 依靠科技进步 ， 发展金川的选矿技术 A 拣 有 色 冶 金 设 惭 究 总 院竺 一 ／ 【 摘要】 阐述了叠 瀛矿柏选矿技术盅屡和进步，系统地舟蛞壳程结构、技术指标、药刘{ 6 [ 宦．设备 关键词浮选闪速浮选浮选机过滤机自动化选矿工艺药剂。 l 概况 金川镍矿是以镍铜为主 的 多 金 属硫化 矿。其镍储量在世界同类矿床中仅次于加拿 大的萨特伯里矿 区，居世界第二位 铜储量 仅次于江西 的德 兴铜 矿，钴储量 仅次于 四川 的攀枝花，均居全 国第二位 J铂 族金属储 量 为全国之遥，综合利用价值很高。 金J i 【 自1 9 5 9 年以来，经过3 5 年的开发和 建设，已成为一个包括采、选，冶和辅助生 产单位的特大型有色冶金联合企业，是 目前 我国最大的镍钻生产基地和铂族金属提炼中 心 ，镍 产量 占全 国8 8 ％，铂族 金属 产量 占全 国9 O 以上，钻 产量 占 全 国1 ／ 3 ，被称为中 国的镍都。 鱼川建设起步予国家正处于困难时期的 1 9 5 9 年，一选厂l 9 6 5 年投产，二选厂1 9 6 7 年 投 产。限于特定的历史条件，一期工程建设 比较匆忙，前期的试验研究工作不够充分， 投 产后 又经 历l O 年动乱，许多技术 难题未 解 决， 指 标 达 不 副设计要求，金 属 流 失 严 重，镍选维综台回收率达不刭5 0 ％，铂族金 届 回收率只有1 。 l 9 7 8 年金川技列为全国矿产资源综合利 用三大基 地之一 ，国家非常重视，组 织了 国 内5 O 多个单位的 数 百名 科技人员联合攻 关， 以解决 矿山建 设 、综 台利用 、选冶回收率 、 环 境保 护等一系列重大难题 ，取 得了一 ‘ 大批 科技成果，有 力地推进了金川 公司 的发展， 提 高了 镍的选矿技术水平 。 2选矿工艺及药剂制度 的发展与成就 一 选厂处理一 矿 区 井下富矿 1 2 0 0 r i d 。 矿石 品位低 ，可 选性差，再加 上当时公司把 保回收率作为主要 目标，精矿品位只维持在 4 ． 5 左右，造成冶炼能耗多，加工成本高， 经济效益低。1 9 7 8 年以后，通过联合攻关， 改变工艺流程，提高浮选机效率，改进作业 条件， 加强操作工人的技术培养， 终于使精矿 品位 突破 了5 的设计指标 ， 达 到了5 ． 1 4 ％， 后逐渐上升， 目前己连续几年超过6 ． 3 ， c u 、c o及铂族金属的回收率也大大 提 高 在原矿品位由设计的1 ． 7 降到1 ． 4 的情况 下，回收率稳定在8 9 左右。与过去比，现 在药剂用量减少，每年可省几十万元，精矿 品位提高，使冶炼厂降低成本上百万元，获 利 几十万元 。 二选厂处理嚣天 矿 贫矿6 0 O o t ／ d 。 石 品位低 ，种 类多，变化 大，可 选 性 差，所 以， 虽经许 多单 位研 究及选 矿 厂 的 共 同努 力， 仍未解决 金属 回收率 低 的 问 题， 直至 1 9 9 0 年露天矿闭坑，镍回收率也仅在5 5 左 右 。 依靠科技进步，发展尘川的选矿技术 马学仁 编1 0 0 0 3 8 维普资讯 I 们3 年 以后，露天矿量减少，二矿区开 始 出矿。为 了适应 日入选富矿3 0 0 0 t 的要 求 ， 二选厂增加了新 的选 矿 系统，碎矿改为闭 路，磨矿改成两段，原来的A 型浮选机改为 充气 式 浮选机。 为 了开发 二矿 区的资源， 吸取一矿 区试 验不 充分的教 训， 从6 0 年代末开始二矿 区富 矿选矿工艺研究 ，7 0 年代中期 以 后 又 委托 美、 加 、 芬 兰等国的研究单位做了大量的试验 研究工作 。推 荐的工艺 流程有碱法 、酸 法、 中性介质 自然p H值 浮 选法 。1 9 8 0 年 经参 加金川资源综 台利用科研会议的 各 方 面 专 家、学者 的论证评 议 ，选择了中性介质， 出 两种产品 铜镍混台精矿和硫精矿的选矿 工艺，并在当年完成小型试验，次年完成连 选扩 大试验。试验成果经金川资源综 合利用 会议 鉴定通过后， 用于二 选厂3 ’ 、4 系统改 造。 其特点是 ；利 用矿石 中黄铜 矿、镍黄铁 矿 、磁黄铁矿的 自然可 浮性 顺序 ，在 中性介 质 自然p H 值的条件下，采用两段磨矿、 两次浮选，优先选出铜镍混台精矿，浮选尾 矿经硫酸活化后选出硫精矿。铜镍混合精矿 供电炉熔炼，硫精矿供贫化电炉作硫化剂。 1 9 8 4 年 6 月至7 月，在 二选厂4 ‘ 系统进行了工 业试验，当原矿品位为2 ． 0 9 时，铜镍混台 精矿中镍 品位为7 ． 1 4 ％ ， 硫精矿 中含硫3 0 ， 总精矿镍 品位为 6 ． 5 ％， 镍的 总 回 收 率 为 9 0 ． 9 。达到了设计指标。奉工艺不 用碱， 步用酸，节省药剂；与碱法和酸 法 工 艺 比 较，具有 投资省 、成本低和见效快 的优 点， 与一 选厂 的碱法工艺 比较，年 多 收 益2 6 0 多 万元，同时解决了酸法工艺的设备腐蚀和硫 化氢污染等重大问题，符台 国情 和 生 产 实 际。该工艺投产后，在原矿 品位逐渐下降的 情况下，技术 指标仍 保持相 对稳 定。可见该 工艺 适台金川二矿 区富矿石 的特性要 求，并 于1 9 8 5 年获 中国有 色金属工业总 公司和 国家 科技进步一等奖。 为满 足金 J I l 二期闪逮熔炼 对选矿精矿含 Mg o 6 ％的要求，又进行了降低 精矿Mg o 含量的科研 联合 攻关 。1 9 8 4 年 和1 9 8 5 年分 别 进行 了小型试验和 连选试验， 其 工 艺 特 点 是 ① 产出两种 精矿 精矿 I 和 精矿2 ，分 别 给入 闪速 炉和 电炉，为 闪逮炉提供了可靠 的原料保障； ②采用 硫酸和 硫酸 铜为 活化剂，强 化硫 化物浮选，有 利于提高镍和铜的 回收率 ，并 降低精矿 I 中的 Mg o 含量 ； ③采用一磨一 选及粗精矿再磨 再选 的工 艺 流程，可 以粗磨 丢尾，有利 于减少选 矿厂 的动力消耗和基建投资。 连选 试验的结果如下 ； 原矿含 镍1 ． 6 6 3 ％，含铜1 ． 2 2 7 } 精矿 I 供 闪速炉 ；产率 I 1 ． 8 1 ％，含 镍8 ． O 0 ，含铜7 ． 3 9 1 ， Mg o 4 ． 8 1 9 ％， 镍回收率 5 6 ． 8 7 ，铜 回收率7 1 ． 1 3 ％， 精矿2 供 电炉 产率1 2 ． 8 5 ％，含镍 4 ． 1 I ％，含 铜1 ． 9 6 3 ％，含 Mg o l 8 ． 1 2 9 ％， 镍 回收 率3 1 ． 7 7 ，铜回收率2 0 ． 5 7 ％， 两种精矿的镍总回 收 率8 8 ． 6 4 ％，铜总 回收 率为9 I ． 7 0 ％。 本试验结果已用于二期工程设计，并荣 获 中国有色 工业 总公司科 技进步三等奖。 上述试 验 虽然解决 了闲速熔炼 原料的质 量问题，但由于将低镍高Mg o 的 精 矿2 给入 了 电炉， 势必降低 电炉熔炼的效益，影 响其 生 产能 力和技 术经济指标。为此，各单 位又 开展了一 产 品降低Mg o 的研究， 连选 试验结 果见表 I 。 上述指标 都是在粗精矿 再磨再选流程中 取 得的。 针对粗精矿再磨再 选 工 艺 存在着设备 多，能 耗高的缺点，又开展 了新的 降镁药 剂 的研究。 西 北矿 冶研究 院研 制出一种 J CD ]降 镁新药 ， 油 T 一 1 I 4 0 无机盐和2 9 ’ 有 机聚合物 及O 中性油三者合成，其中T 一1 l 4 0 对镍黄 一 3 4一 有 色 _山一1 9 0 6 ． 3 维普资讯 铁矿和含镍磁黄 铁矿 等有 活化 作 用 。2 9 药 剂是钙镁抑制剂，配合T 一1 1 4 0 对蛇 纹石有 较 强的 抑制作用}0 ’油为 T 一 1 1 4 0 和2 9 药 剂的辅助剂，起消牯，调泡和协助降镁的作 用。 C J c D ]新药剂的工业试验结果与粗精 矿再磨再选及4 ’ 系统的同期工业生产指标比 较见表2 。 新药 齐 4 不 仅使精矿 中的 Mg o降 到 6 以 下 ，而 且在 原矿品位偏低的 情况下， 使铜锦 回收率比粗精矿再磨再选的有所提高，成本 亦 比较低 。 用新药 剂对一选厂矿石 也做了试验 ，但 裹1 一产 品连选试验结 果表 因矿石性 质有 区别，未达到 预期 指标 一 、二矿 区井下开 采皆 用胶结充 填采矿 法，充填料不 可避 免地混入 了矿石 中，混入 率一般为2 ～5 ，有时达l 5 以上。结果 造成浮选矿浆p H值升高，浮选 作 业 恶化， 镍回收率大幅度下 降。鉴此选矿厂 等单 位又 做了消除充填料影 响的 小型和工业试验 。试 验表明，当入选原矿混有较多充填料，矿浆 p H 值达l 0 ～1 2 时，镍回收率 下 降到8 7 ～ 7 0 ％。添加1 ～1 ． 8 k g ／ t 的硫酸铵，可使镍回 收率恢复到8 9 左 右。此结果获 中国有色 工 业总公司科技进步四等奖。I 9 8 6 年以后，选 矿 厂在 生产中一直添加 硫酸铵，效果 显著 。 硫酸铵是价廉 的无机 电解质 ，能 改变胶 粒 电荷， 中和矿 浆 高 碱 物 质，清洗矿物表 面，活化硫化镍矿并扩 大 其 浮 选 p H值范 围 。 闪 速浮选 基理，是在 磨矿 分级回路中 ， 密度犬的有用金属矿物会在 返 砂 中 产生富 集。该工艺 的设备首先 由芬 兰奥托 昆普公司 研制成 功， 目前 已有 2 0 0 多 台 用 于十几个 国 家的选矿厂 。北京有色 冶金 设计 研究总院对 此也到了一些 工作 ，并 用二选 厂3 ’ 系统中的 5 ’ 球磨机旋流 器的沉砂做 了小型试验，结果 见 表 3 。 南表 3可知， 闪速浮选 的合格精矿 产率 依靠科技进步。发展盘川的选矿技术马学仁 t 0 0 0 S a 维普资讯 蓑3 闲速 浮选小 型试验指标 在l 0 ％左右，可以减少磨矿和分级负荷，提 高磨矿和分级效率，降低能耗和经营费用。 另外， 闲速浮选还 可 以使单休分 离的有用矿 物尽早回收，从而减少过 粉碎损失 ，提高选 别指标，稳定入选 品位 ，降 低 精 矿 滤饼水 份。而且对提高贵金属的回收也有一定的效 果。 现在样机已经制造 出来并运到二选厂， 希望尽早进行工业试验，以便早投产，早获 经济 效益。 3 选厂 自动化和新设备 的研制及应用 提高选厂自动化水平，既是技术进步， 也是改善选矿指标的有效手段。为稳定和优 化磨矿系 统，1 9 9 2 年 1 1 月在二选 厂3 系统第 一 段磨矿回路安装了测控系统，并于1 9 9 3 年 4 月投 入运行 。生产证 明设备作 业 良好 ，事 故减少，未发生过乱棒、胀 肚，空 砸 等 现 象，减轻了工人的劳动强度，提高了生产技 术指标。据测定，处理量提 高 了5 ％，分级 溢流细度提高了3 ～5 ％，尾矿品位和精矿的 Mg O 含量降低了，精矿 品 位 提 高 了0 ． 0 4 6 个百分点，回收率提高了0 ． 6 7 个百分点。因 此，一年左右所获的经济效益，可偿还该项 目9 0 万元的投资。 一 ，二选厂过滤 碌 设 计 采 用 2 0 m 和 4 0 m。 圆筒型外滤机，投 产后 发现滤饼 水份高 达2 5 ， 卸料田难 ， 效率低， 维修量大。后改 用折带过滤机，使处理量提高一倍 以上，滤 饼水份降低3 ～5 个百分点，滤布寿命延长一 倍，而且成本降低，维修变简，作业稳定。 1 9 7 8 年获冶金部优秀成果奖和全国科学大会 奖a 为了提高浮选机的选别效率，增加处理 能 力，降低成本和 节约能源，在 3 、4 ‘ 系统 改造中采用 了北京有色 冶金设计研究 总院 与 沈 阳矿 山机 器厂 ，金川 公司 共 同研制的XJ C 一 8 0 充气式机械搅拌浮选机，工业试验和多 年生产证明，该机型与仿苏T A浮选机相比， 具有选别效率高，药剂消耗低，功耗少，占 地面积小，液面稳定、叶轮和定子磨损小， 使用周期长等优点，是当前国内较先进的大 型浮选设备， 已获全 国 机 械 工 业 科学大会 奖。 为了满足金川二期工程建 设 的需要 ，北 京有色冶金设计研究总院设计了B s K 1 6 浮 选机 1 6 m。 充气式。工业试验表明，该机 与B S --X 8 m。 浮选机相比，单位容积 的 能耗 可降低3 5 5 3 ％，气泡更分散，粒子悬浮状 态更好，设备结构更合理，叶轮和定子寿命 更长，实现自动化更易等。 一 选厂将A型 浮选机 换 成 了 J J F 一 4 型 吸气式机械搅拌浮选机，精矿品位和回收率 分 别提高了0 ． 0 9 7 和0 ． 0 6 6 个百分点 ，黄 药用 量降低5 ． 3 g ／ t ，铵黑药用量 降低9 ． 2 g ／ t ，电 耗降低1 1 ． 7 ，获得了较大的经济效益。 分级 原来采用 国产切 线型旋流器，3 与 4 系统改造改用了K 型旋流 器，其给矿口为 渐开线型 ， 横断面从圆管形逐渐向矩形过渡。 因此 ，矿 浆经 过渐开线运动 时，固料会预先 定 向和初步分级，然后进 入旋 流器 内部，形 成层流，减少紊流，从而在较低的给矿压力 下获 得较大的处理能 力，分级 效率 也比切 线 型高5个百分点，备品备件消耗明显降低。 此项成 果获 中 国有色工业总 公司科技进步三 一 3 6 一 有色矿m一】 9 9 6 ． 3 维普资讯 一 选收采金船挖斗漏矿探讨 ． 五 陕西 安康金矿艾满 乾 ， l一 ‘ 【 摘要 】 采盒船 挖斗结受矿斗供矿时，至少有5 嘶 把掘矿量诵掉．根 据砂金矿山赛践经验，改 变担斗形状，采用支撑滚筒 ．或按矿石储量和生产规模选用MTE 一3 0 0 钢绳式采盍船都可藏 少 儒 矿 损 失．与船果作业同步的条筛一格筛梯眺自 汽工艺在选收碍矿砂盎 谤 践中巳取得了较好效果． 关 蛆 雾复 随着 船采矿体 贫 、细 ，杂 ”发展的趋 势 ，越 来越多的砂金矿 山把 采金 船挖 斗漏 矿 回收列入企业正规生产的范畴，建章建制从 严管理 ，有 效地提高了船选 回收率和采金 效 益 。本文通 过对 采金船挖 斗漏 矿 原 因 的 分 析，试图探讨减少漏矿的有效途径 以及漏矿 选 收的较佳 工艺 。 1 采金船挖斗漏矿的原因 采金船挖 斗给受矿 漏斗供矿时 ，目 砂矿 与斗链间的运动惯性 、斗链的振动作用和 挖 斗与受矿谝斗间的可动距离，会使部分挖掘 矿量漏掉。据查，某中型采金船在挖掘河谷 砂矿时，漏矿 占原矿量 的5 ～ 8 ，挖掘含 泥量达 2 0 ％以上的胶绪性 较强的 砂矿 时 ，漏 矿 量往 往超过原矿量的 1 0 ％以上 。挖斗卸矿 时，随着斗链 与受矿漏 斗相对 距 离的变化 ， 卸矿时间差异造成了不 同程 度的漏矿 。相对 距 离愈 大，漏矿愈多| 卸矿 时间越短 ，漏 矿 越严重 见 表 1。 有人根据多年的砂矿生产实践，对采金 船挖 斗漏矿的原 因作 了全面 研 究 分 析 ，认 X 搿 X XKX } 冰椒 墩X X X 拣 船 般 冰 撒冷 撒冷 X X X 等奖 。 1 改善劳动条件，操 作 省 力， 安全 为 了满足二期工程 闪速熔炼 对精 矿含水 的要 求，1 9 8 5 年 以前 曾做过加助 滤剂和加 压 过 滤的小型试 验，但 滤饼水份只 比现场用 的 折 带式 过滤机稍低 。为此 ，从 芬 兰LAR OX 公司 【 进了世界较先进的P F A 1 型 自动 压滤 机。小 型和工 业试 验证 嬲， 可将二期工程精 矿滤饼水份降到1 0 ％以下。1 9 9 2 年精矿压滤 车间投产并达到了预计指标。 该机 的优点如下 1 操作全 自动连续； 2 滤布 可清 洗，使用寿命长 } 3 占地面积小，设备总 重 轻，总投 资少， 5 可取代传统的真空 过 滤 加 干燥 的 脱 水工艺 。 该机的经济效益和社会效益如下 可靠} 2 取消干燥，节省基建 投 资 4 0 0 万 元。每年省标准 煤1 ． 5 万t ，节电3 O ％，合计 降低经营费1 0 O 多万元／ a 。 3 减少精矿损失，每年多收益1 5 0 万 元 ， 4 消除了干燥烟尘 对 大气 的污染。 4结束语 金川镍矿的选矿工艺，通过联台攻关和 国 内外技术交 流，得 到 了 很 大 改 进。 当 然，仍存在 一些问题，诸 如 自动化 水平低 、 设备落后、效率低、能 耗 高、精 矿 质量差 等，今后 尚需进一步 努力解决 。 责 任编辑李怀先 选收采 盒船搀斗蓿矿探讨艾满乾 邮犏7 5 0 2 1 一 3 7 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