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澳大利亚世纪锌矿选矿厂工艺流程剖析 圜朱慧武1 ，程龙2 I ．中国五矿集团公司，北京1 0 0 0 4 4 2 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 7 0 摘要概述了澳大利亚世纪锌矿的地理位置、选矿工艺、选矿设备，并详细地描述了锌超细磨矿 和超细浮选工艺。同时对矿浆浓缩、精矿管路输送、过滤、尾矿处理以及药剂制度作了介绍。 关键词世纪锌矿；选矿厂；磨矿；浮选超细分选；尾矿；药剂制度 中图分类号T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 2 8 文献标识码A 文章编号2 0 9 5 1 7 4 4 2 0 1 2 0 l 一0 0 3 2 0 4 澳大利亚帕斯明柯世纪锌矿位于澳大利亚昆土兰州 的西北部，是一座大型露天开采矿山，现隶属于中国五 矿集团公司五矿资源有限公司下属的M M G 公司。选矿 厂于1 9 9 9 年1 1 月投产，矿山设计服务年限为2 0 年。世 纪锌矿选矿厂是一座自动化水平很高的企业，年处理矿 石现已达到6 0 0 万t ，整个选矿厂的生产率是按照处理 矿石中锌金属的含量为标准进行控制的，锌的处理能力 为8 2 仉1 ，最大处理能力达8 4 仉1 。世纪锌矿选矿厂见图1 。 1 矿石性质 图1 世纪锌矿选矿厂全貌 世纪锌矿是一个赋存于元古代伊萨山盆地草坪山地 层的富合碳质页岩、硅质粉砂岩和砂岩的大型层状锌、 铅、银矿床。世纪锌矿的矿物组成复杂，主要矿物有闪 锌矿、方铅矿及少量黄铁矿，脉石矿物有石英、火成沥 青及菱铁矿等。工艺矿物学研究表明，方铅矿和闪锌矿 共生关系密切，另外，闪锌矿、方铅矿以及焦性脉石和 燧石之间的细粒嵌布使它们之间构造较为复杂，因此 需要采用复杂的选矿工艺。世纪锌矿矿石中主要有用 金属元素的相对含量为锌1 1 ．8 ％、铅1 ．5 ％、银3 5 卧。 作者简介朱慧武 1 9 8 3 一 。男，湖北孝感人．硕士．工程师 3 2 工程技术E n g i n e e r i n gT e c h n o I o g y 万方数据 2 选矿工艺 2l 破碎磨矿 开采出的矿石根据矿体位置不问被存储在一系列的 矿仓中，矿仓内的矿石通过单板给料机卸矿，然后输送 到M M D 筛分破碎机，破碎筛分的目的是保证8 0 ％的矿 石粒度低于9 5m m ，并且最大的块度不得大于3 5 0m m 。 经过破碎的矿石被储存到一个储世为15 万t 锥形 堆场中．这些矿石是一段磨矿的给料。锥形堆场中的矿 石经皮带运输机运送至粗矿仓，粗矿仓通过2 台单板给 矿机给矿，每台给矿机都能满足磨机的处理最。 世纪锌矿选矿厂一段磨矿采用一台半自磨机 s A G 完成，半自磨机具有钢质衬板．磨机滚筒筛孔径 1 0m m 3 0m m 。筛上颗粒通过冲水回流系统返回半自 磨机，『f _ i 细粒排矿进入自磨机排矿槽。自磨机在大约 7 5 ％的临界转速F 运转．装球率1 2 ％～1 5 ％。磨矿介 质为1 0 5 m m 和6 5 m m 两种砾石。二段壤矿球磨机I 和 球磨机Ⅱ使用中5 0m m 的钢球作为介质，装球率大约 3 5 ％～4 0 ％。球辟机I 的排矿与半自磨机的排矿混合。混 台矿浆通过两个旋流器分组进行分级．每个旋流器分组 含有一个驴2 5 0m m 的旋流器。旋流器底流成为球磨机 【的给料，部分底流返回半自磨机，旋流器溢流进入后 面的分选作业。 磨机的规格见表1 。 表l 磨机规格 ／m 近期对磨矿回路的工艺流程改造是添加了球磨机 Ⅱ，用以提高单位时间磨机的处理量，使磨矿产品中 5 0 ～5 5p m 粒级的含量更好地控制在8 0 ％左右，同 时锌的总回收率可提高大约2 ％。球磨机Ⅱ主要处理来 自球磨机I 与半白磨机的排矿。球磨机Ⅱ的排矿通过两 个新的旋流器组进行分级，每个组有一个口3 8 0m m 的 旋流器。这些旋流器的底流成为球磨机Ⅱ的给料。球磨 机Ⅱ的排料进入矿浆槽作为再循环物料。旋流器溢流中 5 5 ～6 0u m 含括一般约占8 0 ％，固体含量3 0 ％。溢流 在给入碳预浮选流程之前需要经过筛分来除去5m m 以 上的颗粒。 22 选别作业 选别作业主要包括预浮选除碳、铅浮选、锌粗选、超 细磨矿和趣细锌浮选。 1 预浮选除碳。碳的预浮选作业主要是除去对后 面铅锌浮选作业有不利影响的有机碳。浮选中使用的起 泡剂M I B c 二甲基异丁醇 有助于有机碳的浮选。碳浮 选流程包括7 个1 0 0m 3 的浮选槽和1 个J a m e s o n 浮选 机。J a m e s o n 浮选机是本流程新添加的，主要用作碳粗 选泡沫产品的扫选I 殳备来回收部分锌，提高锌的回收率。 2 铅浮选。铅的浮选作业山一次粗选、两次精选 组成。粗选作业安装了6 台1 0 0 m 3 浮选槽，一次精选 作业设备为3 台5 0m 3 浮选槽．二次精选佑l k 安装2 台 5 0m 3 浮选槽。二次精选设置泡沫冲洗水，除去泡沫中 夹带的s i O ，最终铅精矿品位为6 5 ％～7 0 ％。方铅矿的 捕收剂为异丙基钠黄药，氰化钠为闪锌矿的抑制剂，糊 精为有机碳的抑制剂，通过添加到半自磨机给料箱中的 石灰来抑制黄铁矿的上浮。铅浮选作业见图2 。 图二铅浮选作业 有色金属工程2 0 1 2 年第1 期3 3 万方数据 3 锌粗选。铅浮选尾矿进入锌粗选作业。在锌粗 选中，用硫酸铜活化被抑制的闪锌矿，糊精作抑制剂，加 入石灰提高矿浆p H 值、同时抑制黄铁矿，捕收剂为异 丙基钠黄药。粗选尾矿添加硫酸铜和石灰调浆后进入扫 选作业。扫选精矿经再磨后旋流器分级，旋流器底流给 入并列安装的砾石介质搅拌磨机中再磨，再磨为开路磨 矿。再磨机的排矿和旋流器的溢流合并后进入锌精选作 业。锌精选一作业添加的药剂主要有石灰、硫酸铜、异 丙基钠黄药和糊精。锌精选一的精矿进入超细水力旋流 器分级作业，尾矿返回至锌扫选给矿。 4 超细磨矿。锌精选一精矿进入超细磨矿前的旋 流器组 每个旋流器组包括l O 个西5 0m m 的旋流器 进行分级作业。旋流器底流 细度为尸8 。3 2um 进入 一个环形管道，通过环形管道将矿浆分配至超细介质 搅拌磨机中，超细磨机并列配置，实行开路磨矿。磨 机的处理量根据单位功率控制，磨机运行数鼍由给料 箱的液位进行调控。旋流器溢流粒度尸8 。4 ．5 ～5um ，超 细磨机的排矿粒度尸8 。7um ，二者合并后的粒度约为 J P 矗6 “．5um 。超细旋流器溢流与超细磨机排矿一起沉 原矿 降后进入调浆槽，之后进入锌精选二调浆槽之前的缓冲 罐。缓冲罐也是最近添加的设备，其主要作用是调节精 选回路的料浆流。过去在超细磨矿部分的球磨机和旋流 器的开启和关闭使得矿浆流入锌精选二，因此会直接影 响锌的最终回收率。 5 超细锌浮选。超细磨矿的产品分成两部分，分 别给入并列的2 个浮选系列中，每个系列包含四段精 选。超细磨矿产品 粒度只。7um 给入精选二搅拌槽 进行调浆，调浆作业中添加石灰、硫酸铜、糊精和异丙 基钠黄药。锌精选二的尾矿自流至尾矿浓密机。超细精 选回路通常实行局部开路操作，如有时精选三的部分精 矿直接给入精选五；精选四的部分精矿直接作为最终精 矿。精选五和精选四的第一槽要求设置泡沫冲洗水装 置，以减少s i O ，的夹带。将大量稀释水加入到精选五 的给料中，同时在精选五中添加糊精，这极大地改善了 锌精选的选择性，提高了锌精矿的品位。超细锌浮选中 所用的浮选槽体积均为1 0 0m 3 ，精选二7 槽，精选三和 精选四各4 槽，精选五3 槽。 世纪锌矿选矿厂工艺流程见图3 。 3 矿浆浓缩 锌精矿 图3 世纪锌矿选矿工艺流程 锌精矿和铅精矿分别在曲3 7m 和庐2 2m 的浓密机 中浓缩至固体含量4 5 ％左右。浓密机底流经泵打入锌 精矿和铅精矿贮存槽，然后通过不同运输管道输送至码 头。浓密机的溢流经沉降、净化处理回水利用。 函4 5m 的尾矿浓密机其溢流经沉降后输送至生产用 水水坝。固体含量大约5 0 ％的浓密机底流经泵打入尾 3 4 工程技术E n g i n e e r i n gT e c h n o l o g y 万方数据 矿处理缓冲槽中。尾矿处理缓冲槽装有搅拌器和超声液 位控制系统。尾矿处理缓冲槽用来暂时储存来自尾矿浓 密机的底流和集水泵的排料，来自实验宅、调度室、车 间、药剂室和污水处理车间废弃物经过筛分除去粗的废 渣后也输送至这个缓冲槽。输送泵交替工作保证尾矿处 理槽的正常运转。世纪锌矿的浓密设备见图4 。 圈4 世纪锌矿浓密设备 4 管路输送及精矿浓缩6 尾矿处理 选矿厂的锌精矿矿浆和铅精矿矿浆 浓度分别为 3 5 ％～3 7 ％和3 9 ％～4 1 ％ 通过管路输送至港口，输 送管道长约3 0 4k m 、中3 0 0m m ，锌精矿矿浆和铅精矿 矿浆的输送速度分别为1 3 0 ～1 4 5 仉l 和1 5 0 讹 均为 干重 。港口0 3 7m 和中1 2m 的浓密机分别用来接收 和浓缩管道输送来的锌精矿矿浆和铅精矿矿浆。锌精矿 和铅精矿均浓缩至固体含虽为5 0 ％。浓缩后的锌精矿和 铅精矿分别存储到搅拌着的贮存槽中。 5 精矿过滤和干燥 锌精矿和铅精矿经常规盘式和板框式过滤机脱水 后，滤饼水分含量只有1 5 ％。锌精矿用4 个过滤机过滤，而 铅精矿只用1 个。过滤机滤液均返回相应的浓密机。锌 浓密机的溢流沉降后直接进入锌澄清池，而铅浓密机溢 流要先经过石灰预处理后再输入铅澄清池。经澄清池沉 降后，澄清水经泵打入一个双层过滤机中，除去悬浮的 固体物质。过滤后的水进入水处理车间，在除去精矿运 输水和生产用水中可溶性有机污染物和含氮污染物后即 可达到水排放标准。澄清池底流经泵返回铅或锌浓密机。 锌精矿滤饼用口39 m 、长2 3 m 的旋转干燥机进行 干燥。干燥后精矿装入密闭、通风的精矿仓 储存能力6 万t 中。铅精矿经过一系列的干燥作业 之前不经过干 燥作业 ，干燥后的精矿于储存能力为2 万t 的精矿仓中。 尾矿通过尾矿管末端的单点排料排放到尾矿库 中，尾矿库的设计容蔚为8 3 0 0 万t ，这超出了矿山2 0 年 服务年限的要求。尾矿坝设计为高1 7 0m ，2 0 1 1 年将坝 体高度提高到1 8 2m 。 7 药剂配制及供给 药剂储存设备和配制设备位于临近浓密机的药剂室 内，这是为了能够实现药剂的合理输送。专门的药剂储存 和配制设备、一系列科学化的药剂规章管理制度，极大地 降低了化学药剂的操作安全风险，确保了药剂的有效供给。 世纪锌矿使用的选矿药剂主要包括硫酸铜、异丙基 黄原酸钠、甲基异丁基甲醇 M I B c 、w 2 2 、石灰、糊 精和氰化钠等。在雨季来临之前，为确保药剂的持续供 给，需配备4 2 天的药剂用量。 8 结论 澳大利亚世纪锌矿选矿厂采用标准化管理，自动化水 平高，管理技术先进。世纪锌矿将超细磨矿和超细浮选成 功应用于实际生产中，最小回收粒度为4 ．5u m ，充分回收 和利用有限矿产资源。另外，世纪锌矿在设备大型化，矿浆 管路输送等方面也具有很高的技术水平，值得国内类似矿 山企业借答。 有色金属工程2 0 1 2 年第1 期 3 5 万方数据