金川一矿区难选矿石提高选别指标的研究.pdf

铭 t “ c i { 0 选 矿 ； 佩 f{ r 彳 ／ 金川二矿区难选矿石提高 选别指标的研究 北京有 色冶金设计研究 总院 陈旭王兰 英 学仁 ___一 一 【 摘要 】 叙述了金川二矿 区硫化镰矿 难选矿 石的试睑研究流陧受 培 ． 1 前 言 金川镍 矿是 我 国最大的镍矿，也是世界 上的大镍矿 之一 。金川二矿区金属镍的储量 占总储 量的7 5 。对 于金J i l 4矿 区矿石的试 验 研究从1 9 6 6 年 起全 国各研究院 、所 、高等 学校傲 了大量工作。对 于难选矿石的研究工 作 进行 的不 多，难选矿石的连选试验研究， 还是 第一次 。 根 据矿石 难选的 程度及其 原因。采 取改 进工艺流程结构 、添加碳酸钠改变矿浆介质 条 件 、采 用捕收 力强 的捕收剂， 以及加强对 难选矿石 的 活化 等措 施进行试验，获得了 下 述选矿指标 原矿含镍 1 ． 6 2 8 ％，含 氧化 镁 26． 3 5 ； 精矿镍品位8 ． 3 0 ％，含氧化镁 5 ． 8 s ％} 镲 回收 率8 8 ． 2 3 。 试验结果为金川二船工程修改设-V t- 供 了可 靠的依据。按连 选试验结果计 算，在 不 另外增建精选车间的条件下，利用原有磨矿 设备 两样能够达到规模为8 0 0 0 t ／d 的 生产能 力，以满足二期工程生产建设的需要。 2矿石性质研究 2 ． 1 采样地点及配 比 连 选试验矿 样 采 自 金 川 1二 矿 区 西 部 是 卷 筒上二层缠 绕之间的过渡段 ；这二个 部 位 基本 都在 绳长的 中间部分 。 不是按 每段1 0 0 lr 1 分为三段，采取分别测定门限值捡 测的方 法 ，使 难题 得到解决。 四、进 一步完善和 改进 的意见 1 ． 检测中 门限值 和检测结果均需 待卷 扬 机停车后由计算机运算。当分多段检测时， 卷扬机多次开车和停车。每一次均需指令传 递 和卷扬机动作时问。钢丝 绳上 各检测分段 的结 合部易 出现漏检或 重复检测 。影 响检测 精 度。建议 进一步完善仪器性 能，先 将钢 丝 育 色 ． 矿 山 一 l 9 9 2 ． 6 绳全长 运行 一次。其 间仪器按 设定 部位分 别 测定信号特征参数，卷扬机停车后计算机即 分别运算门限值，并贮凡机内。然后再将钢 丝绳垒长运行一次。停车后计算机分别运算 出各段检测结果并显示或打字。 2 ． 在 目前使用的随动支架上安，卸传感 器时，需先在井口搭设脚 手板，传感器安， 卸均需在脚 手板 上系着安全带操作 。虽 然编 制的安全操作规 程中明确 了保 安要 求，但检 测人员仍感 心理 紧张 。故需继 续寻求更 为方 便 ，可靠的措施。 责 任编辑肖译 话 一 29 一 r 、● 维普资讯 I 2 5 o m中段和l 2 O 0 m中段．其详细 地 点及配 比见表 I 。 裹1 采样 地点厦配比 中细粒I 富 矿 I 2 B i 柬平2 l 一2 2 行巍 1 ． 日 5 0 ． 6 I 3 1 ． 0 2 中细粒2 富 矿 I 2 7 9 东平I 5 -- I 6 行线 I ． 6 9 0 ． 6 8 3 I ． 0 2 贫矿I I 2 3 8 承平2 2 行线 上盘 0 ．4 9 0． 3 0 I 6． 4 贫矿2 I 2 6 3 承平l 8 --I 9 开鳆 台 计 1 ． 6 1 8 0 ． T I 1 0 0． 0 2 ． 2原矿物质组成研究 2 ． 2 ． 1 矿石化 学组成及 电子探 针测定 矿石化 学分 析见表 2。各类 型矿石 中镍 黄铁 矿 、马基诺矿 中主要元素 电子探 针测定 结果见表 3 。 裹2 矿 石化 学分析结 果 l Co Fe 『 詈 AIj0 0 含 量 l i．62 I o．78 0．07 l6．09 0 裹3镰黄饿矿 马基 诺矿 电子探针测定结 果 含量 镶 黄 秩 矿 马 基 诺 矿 ＼ ＼ S F B N i S F e N i 类型 ＼ 中祖粒富矿 3 2 1 7 l 3 2 ． 1 4 O 3 4 ． 5 2 O 中细 粒 I 富 矿 3 2 ． 2 2 2 3 2 ． 2 9 3 3 4 ． 5 5 2 中细粒2 富矿 ”． i 9 0 3 8 ． 2 7 l 2 5 ． 5 9 6 3 5 ． 6 6 1 5 2 ． 5 2 7 8 ． 3 1 8 贫 矿 3 3 ． 6 5 3 3 T ． 0 1 0 2 9 ． 0 i 2 3 6 ． 0 4 5 5 0 ． 5l 8 7 ． 5 1 0 平 均 3 2 ． 7 4 7 3 4 ． 8 8 5 3 0 ． 8 6 2 3 5 ． 7 9 3 5 1 ． 8 2 1 8 ． 4 3 2 2 ． 2 ． 2 矿物组成l及其嵌布特性 矿石中的金属矿物以硫化矿钫为主，有 少量铁的氧化物。硫化物中以 磁 黄 铁 矿为 主，其次是锦黄铁矿、黄铜矿，马基诺矿， 墨锕矿及少量黄铁矿，白铁矿、紫硫镍矿。 铁的氧化物有t磁铁矿，铬尖 晶 石、 钛 铁 矿 、赤铁矿，褐铁矿等。脉石矿物有-橄榄 石 、蛇纹石，辉石、透闪石 、碳酸盐，绿泥 石 、辉石 ，黑云 母 、白云母 等。 矿石中各种矿物相对含量觅表 4。 矿石 中镍黄铁 矿、磁黄铁矿 、黄 铜矿等 一 30 一 裹● 矿石 中矿 鞠相 对含量 诗 铁 。矿 ；镰 黄 铁 矿 {黄 铜 矿 【铁 的 氧 l ；i5- l l 瞄 物 l 白 铁 矿 障 硫 镶 矿 墨 铜 矿 I化 物 l 矿 物 l 1 j } l 百 } 金属硫化物常紧密共生，呈半 自形 晶，他形 晶粒状集合体嵌布于脉石矿物之中，集合体 粒鹰较大，但主要金属矿物本身呈粗细不均 匀嵌布，其 粒度在1 ． 2 ～0 ． 0 l 2 5 mm之 间。 中 粗 粒 富矿 与中细粒 2富矿 中的磁 黄铁矿 ，沿 有 色矿 山一 l 9 9 2 ． 6 维普资讯 其解理常有细脉状 、条状 ，蠕虫状的镍 黄铁 矿 形成 固熔体分离结构， 或者被条状 、脉状 磁铁矿和脉石交代充填。贫矿和中细粒 1 富 矿中的镍黄铁矿被条状 、脉状 磁铁 矿穿插 。 并含有 大量 的马基诺矿 。马 基诺 矿 呈 细 脉 状、蠕虫状，叶片状、板状交代镍黄铁矿． 其中的 镍黄铁矿几 乎全 部马基诺矿亿 了。马 基诺 矿在 此二种矿石 中 占含镍矿物的3 5 左 右，在原矿 中占全部含镍矿物 的2 O 。 富矿 石中有如此多的马基诺矿物，在金川镍矿这 是 第一次发现。 另外贫矿中含有相 当数量的 充填料。 3 矿石 难选 的程 度及其对 策研 究 3 ． 1 矿 石难选的程度及讨论 。 连选 试验采 用小型试验的工艺流程 及药 剂制度 ， 即一段磨 矿磨 至7 O 一2 0 0目 ，经 粗 、扫 选后 丢弃尾 矿。粗精 矿再磨至9 5 一 3 2 0 目，经 多次精选获得最终精矿， 精 扫选 尾矿返 回第二次粗选作业 。不连续十个 班的 试验指标 与小型试验 闭路指标相 差甚大 详 见表 5 。其原因是原矿性质有 一 定 的 差 裹5 不 连续十个斑 的累计指 标与小 试 指标 比较 项 目 莲 选试睦I 小 型 试 验 原矿镰品位 嘶 1 6 2 l 6 6 砾矿氧化蠖含量 嘶 2 6 ． 3． 5 2 6 ． 9 2 耩矿镰品位 嘀 8 8 5 8 精 矿氧 化镁含量 嘶 B 0 7 5 2 2 藕矿 铱回收 宰 嘶 8 5 0 试验舟质 自然p I I 自然p H 丢尾的磨矿细麈 嘀- 2 0 o 耳 6 9 ． 8 T 0 ． 0 再磨细 度 嘶- 3 2 0 目 9 4 ． g 9 5 异。小试用的矿样是 1 9 8 5 年连选试验的剩泉 矿样。本次连选试验的矿样与小试矿样相比 较 ，具 有下 面几 点差 异t 1 本连选矿样中，中细粒海绵晶铁 构造舸矿石比例增大，占6 2 ，是小试矿样 的两倍 小试为3 1 。而 中粗 粒海绵晶铁 构造的矿石 比例减少，仅 占2 1 ． 6 2 ， 是 小 试矿样的5 7 小试为3 8 ％。 有 色矿 山一 1 9 g 2 ． 6 2 贫矿中水泥充填 料多，矿样采出 后放 置一段时 间， 充填料被凉 干， 对 矿 浆 p H值的 影响不大 ， 但在 磨矿过程 中却产 生了 大量 细泥，这对 选矿指标 会有 一定 的影 响。 3矿石中的马基诺矿物多，马基诺 矿物 占整个 原矿中含镍矿物的2 0 ，是 小试 矿 样的 4 0 倍 ，是 国内历次试验 中马基诺矿含 量最多的 一次 。马基诺 矿在 自然1o H值 介 质 中可浮性 比较 差， 嵌布粒度 又细，这是造成 本次矿石 可选牲差 、难度 大的最主要原 因。 不 同类 型矿石磨矿细度试验 结 果 见 图 1，图 2。 啦． 哿 回 嚣 靠 - ／ 圈l 不 同矿石 类越 毫矿 细度与租精 矿 镶回 牧率 关 系 曲 螋 碧 喜 砉 一 中 钿 粒 。 富 石 一 中 钿 哩 士 暨 裙 一 ∞ H告 ％ 圈2不同矿石类型磨矿细度与租精矿 ． 镍品位关系曲螋 i 字 署 一 中 富 石 “ 。 一 ～ 3l ～ 维普资讯 幽 1 、图 2 的 曲线表明当磨矿细度由 6 5 变化 到8 0 时， 中粗粒 富矿的精 矿品位 和回 收率 变化 不大 ，与中细 粒富矿、贫矿相 比较，品位和回收率都 高，可选性也好。中 细粒 2富矿的 选别指标优于 中细粒 1富矿， 这两个富矿都是1 2 5 0 m中段的 中细粒海绵晶 铁构造富矿石 ，原矿品位相近，当其磨矿细 度相 同时 ，粗精矿 品位差0 ． 3 ～0 ． 8 ％，回 收率差2 ． 5 ～5 ． 6 ％。镜下 观察 这两个 富矿 的主要差 别在 于 中细粒 1富矿含有 大量马 基 诺矿 ，其 镣黄铁 矿几 乎全部马基 诺矿化了， 马基诺矿 占该类 型矿石 中含 镣矿 物的 3 5 ， 而中细粒 2富矿的马基诺矿物含量却很少。 表 3电子探针 测定 结果 表明，由于受马基诺 矿化的影响，中细粒 1 富矿中镣黄铁矿含镍 只有 2 5 ． 6 ，中细 粒 2富矿石 中镣黄铁矿 含 镍3 4 ． 6 ，二者相 差 9％左右，这充分说明 马基 诺矿含量 愈高，提 高精 矿品位愈 困难， 提高 回收率更 困难。 四条 曲线 中指 标最 差的是 贫 矿蛆 线 4 ， 当磨矿细度达到8 0 一2 0 0 目时，粗精矿 品位 只 2 左 右其回收率不超过8 4 。 由此 看 出贫矿含量 愈多，精 矿品位愈低 ，回收率 也愈低。其原因是舞矿中也含有大量马基诺 矿，含量 占其含镣矿物的3 5 以上，致使镍 黄铁 矿含 镍只有2 9 ，比 中细粒 2 富 矿 低 5 ． 5 ％。此 外贫矿原 矿鼎位低 ， 只有0 ． 4 9 ％， 并 含有相 当数量 充填 料，使 它成 为最难选的 矿石 。 从图 1、 2不难看 出，随着矿石嵌布粒 度变细、马基诺矿含量增多，原矿品位降低 和充填料的加入等因素的影响，致使矿石可 选性 的难度增大 ，选别指标特 别是回收率变 低。这就是这次试验矿样称之为难选矿石的 原 因。 ． 3 ． 2 提 高难选矿石选 别指标的措 施 3 ． 2 ． 工艺流程研究 3 ． 2 ． 1 ． 1 改进工艺流程结构 F } j 于 金J 】 『 矿石属于粗 、细 不均 匀嵌 布， 一 3 2 一 根姑这次连选矿样嵌布粒度粗细不均，及偏 细的特点 ，采 用阶段磨 矿 、阶段 选 别 的 流 程。原矿磨 至5 5 ～6 0 ％一2 0 0目后 经 一段 粗 选 ，其尾矿进入 第二 段磨 矿， 经 第 二 段 粗、扫选后丢弃尾 矿。 两段 粗精 矿台并 再磨 至9 5 ％一3 2 0 目，经多次精选后获 得 最终精 矿。精扫选尾矿返 回第二段粗选作业 。 3 ． 2 ． 1 ． 2 提 高磨 矿细度 由图 1、 图 2曲线可知 ，除 中粗粒富矿 磨 矿细度6 5 ～2 0 0 目可 以获得 较好 选 别指 标外，中细粒 1 富矿和贫矿最适宜的磨矿细 度 是7 5 一2 0 0 目， 中细粒 2富矿 则为8 0 ％一 2 0 0 目较好，综台考虑决定第二段磨矿 细 度 采用7 5 一2 0 0目。 3 ． 2 ． 2 药剂研究 3 ． 2 ． 2 ． 1 调 整矿浆介质 金川公 司选矿 厂一选车 间的 生产 实践 证 实，对于紫硫镣矿这种次生锦矿物的浮选， 采用碳酸钠 介质 浮选是 有效的。 马基 诺矿 也 是次生锦矿物。图 3 镣精矿品位与回收率关 系 瞳线 表 明 本次 连选矿样 含有 大量 马 基诺 矿物的 矿样在 碳酸钠 介质 中浮选 同样是 有 效的 ，它使 浮选观 象及指标均得 到明显的 改善。 _ I； l} 屋 鹾 窭 精 矿 键 品 位 t ％ 圈8 精矿镶昌位与回收率关系蠡缝 l 一舔加Na 2 C 0 a 3 k g ／t 2 一不添加Nm 2 C 0 。 碳酸钠 添加地点的研 究 见图4 表明t 碳酸钠分 别加入第一 ，第二段磨 机 中，或者 有 色矿 山～ l 9 9 2 ． 6 维普资讯 全部加入第一段磨机中 图4 曲线2 、 3 粗选 作业选别效果好 ，但精选作业选别效果差， 90 辑 0 8 o 舞 7j 4 6 B 1 0 地 1 4 槠 矿镍 品位， ％ m4 碳酸钠不 同添加地点。 精矿 镍 品位 与 回收率 关系曲线 其效果随着精 选次数的增加而降低。当碳酸 钠分别加入三段磨机中 图4 曲线1 其选别 效果则相反，精选作业选 别效果好 ，粗选作 业 选别效果程差，说 明粗选 作业碳 酸钠数量 不足，试验采取精扫选尾矿返回第二段粗选 作业的流程结构，在再磨作业添加2 5 ％碳酸 钠 ，会有 一部份碳酸钠随矿浆 一起返回 刘筇 二段龃 选作业，从而保 证丁浮选各作业所 需 要足够的碳酸钠 。 3 ． 2 ． 2 ． 2 采 用捕收力强的捕收剂 试验比较了异戊基黄药和丁基黄药的选 别效果 ，当药剂 用量相 同时使 用异戊基黄药 与丁基黄药 相 比，前 者粗精矿 镍 回 收 率 高 1 ，详 见表 6。 3 ． 2 ． 2 ． 3 加强对古 镍矿 物的 活化 裹6 异戊基黄菇 丁基黄菇试验结果 丁基黄药 异戊基黄药 药剂用 量 产品名称 g Y和 B Ni ， 和 ￡Ni 和 B Ni ， 和 eNi ． 嘶 粗精矿 Z 7 4 l 5 ． 2 7 8 9 ． 0 3 0 0 6 4 9 l P 0 ． 【 5 中矿 9 ． 9 9 0 ． 住 4 4 5 9 ． 8 0 0 ． 6 l 3 ． 8 尾矿 6 2 ． 6 0 0 【 T 0 B ． 5 5 6 0 ． 1 4 0 1 6 8 6 【 7 碌矿 l D O ． 0 1 ． 6 Z 1 0 0 ． 0 l 0 0． 0 1 ． 6 3 1 0 0 ． 0 粗精矿 2 8 4 2 5 ． 0 【 8 8． 8 0 2 9 4 0 5 ． 0 8 8 9． 9 5 中矿 1 【 ． 0 2 0 ． 6 9 4 ． 7 5 1 0 9 0 0 ． 6 3 4 ． 1 2 尾矿 6 0 5 a 0 ． 1 7 1 6 ． 4 5 5 9 ． 0 0 ． 【 6 5 5 ． 9 3 原矿 l 0 0 ． 0 l 6 0 l 0 0 ． 0 【 0 0． 0 【 ． 6 6 【 0 0 ． 0 1 增加硫酸铜的用量及给药 点。为 了更有利于活化难浮游的镍矿物，在第一、 二段粗选作业及第一段 扫 选 作 业 各 添 加 2 0 0 g ／t 硫酸铜 。 2 六偏磷酸钠是硅酸盐矿物的抑制 剂 ，也是镍黄铁矿的话化 荆 ，还是 矿泥的 分 散剂。添加碳酸钠、硫酸铜后，再添加六偏 磷酸钠 ，其选别效果见图 5。从图 5看 出添 加六偏磷酸钠的选别指标得到明显的改善。 3 ． 3 连选试验 根据这次连选试验矿样中马基诺矿多、 嵌布 粒度 偏细的 特点，采取上述对策 ，按 图 6 流程进行试验，连续t O 个班试验累计指标 有电矿山一1 9 9 2 ， 日 井 蔷 ．辟 糟矿镰品也， ％ ■5 奠晶位与 匣l l 鬈 率关 系曲线 l 一币嚣却六墒磷酸神 2 一舔加六偏磷酸钠5 o 0 g ／t ～ 33 ～ 维普资讯 见 表 7。 衰T 连续t O 个班 试验曩计指标 匾矿品位 精矿品位 尾矿 品证 矿嘲收卑 i 啊 Ni f 钿 Mg Of 嘀 Ni N f 嘶 滴磷 酸钠 肾虚基 5d 8％ 一 0 O7 o． mm 将丧 7 与表 5 相 比较 可知采取上述措 施后，连续1 0 个班 累计指标 比不连续1 0 个班 的 累 计指标大为改善，接近于小 试指标，从 而为金川镍矿的难选矿石的选别探索了一条 道路 。 异 萆 莳 醛酸 钠 7 5 一 0 0 76 m t T 圈6连选 试驻 工艺流程豳 4经济效益 随着 冶炼技术的 不断发展，对精矿的质 鼍 要求愈来 愈高。金 川二期工 程 中， 冶炼采 用了技术 先进的闪速熔 炼工 艺，要 求选矿的 精矿 中氧 化镁 要小 于6 ． 5 ％，否则 闪 速 炉 不 能正 常生产 。金 川一期工 程 中，冶炼正在用 先进的氧气熔炼 工艺改造 旧的 电 炉 熔 炼工 艺，氧气熔炼同样要 求选矿的精矿中氧化镁 要小于7 ． 5 ％。本工艺为冶炼采用新 技 术创 造了先决条件。 冶炼厂仅一期工程采用氧气熔炼改造成 功后，冶炼镍回收率将提高3 ． 4 6 ，钻回收 率提高1 2 ，每年 可 节 电 1亿 k W h ，多 回收硫酸 3 万多吨，环境污染问 题 也 得 到 解决 ，预计冶炼厂年新增利润可达3 0 0 0 万元 以上。可 见选矿精矿质 量提 高后，提高选 冶 综合经济效益是非常显著的。 5 缩鼍 有 邑矿 山一l 9 9 2 ． 6 维普资讯 ／ ； 7 闰 ， 形 孑 迎 ， 孑 窆 永平铜矿分步优先浮选 工业试验与生产问题对策 永 平 铜 矿- 袤 生鄄 正 恺 ‘ ／ -， 。 一 一 I r 期 } 奠 主 要阐 述永平铜矿1 ∞0 年以 来． 对分步优先浮选流程工业试验技术指标进行分析研究．其拣 是阐述对选厂生产同厨的对策 ，井对分步优先浮选工业试鲢的特点厦理论基础怍一介绍． 永平铜 矿是 我国大型有色铜矿山， 日处 理 矿 石 l O 0 0 0 t ．原 矿 品 位 铜 0 ． 7 2 1 ％，硫 l 2 ， 尚伴 生有 回收价值的银 8～ 9 g ／t ， 白钨0 ． 0 5 ％，是一个属似矽卡岩型铜硫 钨 综合 性矿床。1 9 8 5 年投产 以来， 由于种种原 因，生产指标尚未达到原设计的铜精矿含铜 2 2 ％和铜 回收率8 8 ％的要 求，特 别是伴生银 的回收率仅为5 5 ％左右， 白钨的回收尚未投 产。 根据有关资料分析，若以目前生产指标 为基准，选 矿工 艺流 程经 技术 改造 等措 施， 生产 指标可 以大大改 善。为此 ，近一年 来， 针对 目前选矿工艺流程存在的问题及目前处 理矿 石的性质进行 了分步优选 浮选 试验和 对 现有工艺进行技术改造 。 1 分步优先浮选的特点殛理论基 础 我矿与北京矿冶研究总院合作，于1 9 8 9 年 4月前 后，根据 1 9 8 9 年 3月 对半优先 等可 浮流程连选试验的 评审意见，重新 采集 了代 表本矿1 9 8 9 1 9 9 1 年的 四个 生产 矿样进行原 矿性质及可浮性的试验研究，于1 9 8 9 年1 2 月 提交了分步优先浮选新 工艺研究报告，经第 次扩大连选试验。新推荐了分步优先浮选 工 艺流 程作为1 9 9 0 1 9 g 1 年的 丁业 试验及选 厂流程改造的依据。 分步优先 浮选的 理沦基 础。是根 据永半 铜矿 矿石的矿物组 成和 可浮性。 将矿石 中矿 物分为两 大类 ；一类是 在磨 矿 细 度 一2 0 0 日 占6 8 时基本单体解离的、浮游 性 好 的 矿 物， 它们 可在 前两分钟 内上 浮。这类 矿物 主 要是 次生硫化铜矿物和 黄铜 矿。约 占铜矿物 的8 0 以上．有 近6 0 的银 矿物 赋 存 于 其 中。另一类是一 些浮 游速度慢 象黝铜 矿一 砷鼢铜矿和一些含银铜矿物、银矿物和一 些解离不充分的 矿物 主 要是铜 矿物和 银矿 物的细小集合体。这部分矿物需经再磨处 理才能回收。而分步优先浮 选工 艺就是根 据 这两类矿物不 同的特点采取分 别先后处理的 方 法进行选别的。该流程能 妥善 地解 决矿石 中次生硫化铜矿物的过磨 与一部分铜 ，银 矿 物嵌布粒度细，需要细磨才能回收的矛盾， 有利于提高铜、银回收率，符合早收快收的 原则。 2 分 步优 先潭选工 业试验指标分析 试验对金, r l l -矿区 含马基 诺矿多 ，嵌布 粒度偏 细的难选矿石 ，难选的 程度 进行 了研 究，分析其原因，找到了解央难点的途径 。 2 ． 对于含马基诺矿物多的矿石的选别研 究，目前国内外资料少见。试验中采用添加 有 色矿 山一 1 9 9 2 ． 6 碳酸 钠，改善选别介质条 j ，是提 高选别效 果的有 效方 法。 参考文献 略 责任编辑王家骧 维普资讯