ZXF-260选矿机组在凡口矿选硫的应用.pdf

选矿机组在凡口矿选硫的应用 方 振 鹏 摘要介绍 选矿机组应用于黄铁矿的选矿实践， 是一种新型的重选设备。 关键词 选矿机组 双头矮体螺旋溜槽高频微幅振动 凡口铅锌矿是我国大型铅锌矿山， 原矿 含硫较高。长期以来选硫工艺采用浮选法 需要添加大量硫酸调节矿浆 值， 给生产 管理和环境保护带来许多麻烦。为了寻找 一种经济合理的选硫工艺， 凡口矿与南方冶 金学院合作， 采用 选矿机组对该 矿浮选试验厂铅锌浮选尾矿进行选硫小型 试验， 在小型试验成功的基础上又进行了工 业试验， 连续运转 天， 共处理浮选尾矿 ， 获 得 含 硫 以 上 的 硫 精 矿 约 ， 实际回收率达 。 原矿性质 凡口铅锌矿浮选试验厂原矿处理能力 为 ， 原矿来自采矿坑口落地铅锌矿， 以 泥质为主， 掺杂有少量中粒矿块， 主要回收 其中的铅锌矿物。而浮选尾矿含硫 ， 给矿浓度 ， 黄铁矿作为综 合回收的目的矿物， 是本选矿机组要回收 的。 矿石类型有块状矿、 泥状物、 浸染矿等 九种， 矿石中主要矿物有黄铁矿、 磁黄铁矿、 少量方铅矿、 闪锌矿； 脉石矿物主要有石英、 斜长石、 绿泥石等。黄铁矿和磁黄铁矿密度 为 ， 石英为 ， 尾矿为 。有用矿物 与脉石矿物密度差仅为 ， 用传统重选设 备分选效果极差。原料中各种黄铁矿已全 部解离， 并且已经产生了严重泥化现象。 选矿机组性能和分 选原理 本次选硫工业试验采用南方冶金学院 发明的 选矿机组， 机组包括 主机、 及 双头矮体螺 旋溜槽各一台， 螺旋为三圈， 径距比为 ， 英寸的立式砂泵一台， 机组电机总安 装功率为 ， 该机组安装操作方便、 运 行稳定。它是在机体上装有高频微幅振动 器的异形筒体的振动旋流选矿设备， 上部为 圆柱体， 中部为喇叭形筒体， 下部是锅状盆 体 （如图所示） 。在上部圆柱筒体中， 不同 密度的矿粒， 通过本身被切向给矿所产生的 离心惯性作用力的差异， 在旋流的作用下， 受到液流向筒壁回转的推搁而分别以不同 的回转半径向下及向边壁运动， 泥质微粒回 转半径较小， 基本上是环中心尾矿口吸入排 出机外， 完成预选区的脱泥过程。其它不同 性质的矿粒和废石在旋流过程中将自身得 到的大小不同的回转运动能量， 为实现物料 松散分层， 实现按密度差分选， 提供了能量 条件， 因而圆柱筒体成为选别前的准备作业 区即预选区。上部圆柱筒体中， 由切向给入 的高速回转流转换成中部曲面筒体低速回 转流， 使物料在下部锅状盆腔中实现由重力 离心力场作用下的旋转流剪切松散分层， 并 在振动作用下， 进一步强化了分选过程， 中 凡口铅锌矿工程师 广东韶关 万方数据 部喇叭形曲面筒体由上而下按某种超越曲 线渐变展开， 很大程度避免了强制涡流、 强 紊流对物料按密度分层的干扰作用。因此， 筒体特殊形体结构顺应了矿流的流线变化， 避免激起强旋涡， 保证了按密度分层的顺利 进行。受离心惯性作用而被抛向筒体最大 直径处的矿粒， 在良好的松散分层过程中处 于最底层与盆底接触， 在旋流、 振动作用下， 沿盆底下滑， 并与尾矿吸口距离逐渐加大， 矿粒损失的几率就降低到最小， 因此， 筒体 逐渐向下曲面是粗选的理想作业区， 该区是 大量丢尾的作业区。下部锅状盆体的纵剖 面轮廓线是由两个锥角不同的截头倒锥断 面组成， 上部的锥面坡度更陡， 是为了使上 部边缘的矿粒迅速进入下部锥体， 两锥体的 锥面线联成曲线， 近似某种摆线。其下锥排 矿口以上的盆状空间存在相对稳定的高浓 度重砂旋转流， 是进一步丢尾的作业区。 图选别原理图 工艺流程的选择 通常， 传统的重力选硫流程为螺旋溜槽 粗选， 摇床精选， 或单独用以上设备分选， 中 矿返回本作业再选。但该传统流程只适应 于某些砂矿， 含泥高的矿物进入螺旋溜槽会 产生矿泥淤结， 阻断矿流分层分带， 严重时 会造成生产中断， 若实行中矿返回上一作 业， 则势必造成中矿恶性循环， 加剧选别过 程的恶化。 图 选矿机组工艺流程 选矿机组具有几种选矿功能， 除选金外， 还可用于分选重金属矿砂， 包括 硫精砂。经过探索试验确定用 选 矿机组选硫的生产工艺流程如图所示。 机组中主机作为脱泥， 是实现泥砂分选的主 要设备， 其沉砂嘴以 为佳。主机溢流 进入 双头螺旋溜槽分选， 沉砂进 入 双头螺旋溜槽分选， 以上两者 的中矿通过立式砂泵返回主机实行闭路分 选。小溜槽以丢弃粗粒为主， 大溜槽以丢弃 细粒脉石和细泥为主， 避免泥砂混选所造成 的矿流淤结现象。物料先进入主机粗选， 并 实现分级、 脱尾， 发挥了螺旋溜槽应有的选 矿效果。螺旋溜槽分带清楚， 富集比高， 回 收率高， 螺旋的直径、 头数、 层数相对减少。 由于设备高度降低， 给设备配置、 操作带来 极大方便。 试验数据的分析和计算 在试验中我们发现， 给矿品位的高低直 接影响机组回收率， 为方便对比， 特将给矿 品位分成两组， 进行选矿指标分析对比， 见 表和表。 综合表、 表的结果分析， 当机组给 矿平均品位大于 时， 硫精矿品位达到 ， 回收率达到 ； 当个别班次 给矿品位达到 时， 硫精矿品位可达 万方数据 ， 回收率高达 。当给矿品 位下降至 以下时， 硫精矿平均品位达 到 ， 回收率降低至 以下， 反 映出细磨后的物料难以分选的重要特征。 其实质为高给矿品位条件下可以高浓度作 业， 精矿产率比低给矿品位条件下高出一倍 多， 而低给矿品位作业， 为了保住精矿品位， 不可能采用高浓度作业， 致使精矿产率急剧 降低， 其回收率必然明显降低。 为了查明低给矿品位作业条件下选矿 效果， 专门组织了一次流程查定， 从本次流 程考察资料分析， 给矿粒度筛析表明， 硫的 分布率在 为 ， 为 ， 而 达 ， 即一半以 上硫分布在微细粒级， 是用一般传统重选设 备难以回收的， 本次试验采用 选 矿机组， 由主机将物料脱泥， 进行泥砂分选， 并将渣屑脱除至 螺旋溜槽， 保证 主干溜槽 双头矮体螺旋溜槽的主 体分选作用， 使其回收率高于前者两倍半。 由于主机的脱泥作用， 还使得常规长体螺旋 溜槽可以改装成矮体螺旋溜槽， 这不仅节省 材料、 设备， 还为操作维修带来极大方便， 使 螺旋溜槽非得要五圈以上的传统旧观念发 生变革， 试验所用螺旋溜槽为三圈。 表给矿品位硫大于 的工业试验 指标 （） 序号 品位 原矿精矿尾矿 精矿产率 回收率 合计 表给矿品位硫小于 的工业试验 指标 （） 序号 品位 原矿精矿尾矿 精矿产率回收率 合计 表 选矿机组各产物浓度 （） 名称主机沉砂 螺溜中矿 螺溜中矿 主机溢流 螺溜尾矿 螺溜尾矿 总中矿硫精矿硫尾矿原矿 浓度 表精矿各粒级回收率 （） 粒级 （）原矿品位 精矿品位 尾矿品位 粒级回收率 由表可见， 精矿产品中 粒级 回收率高达 ， 该粒级选别效果较理 想， 粒级回收率高达 ， 特别 是 粒 级 回 收 率 也 能 达 到 ， 从总的效果看来， 选矿机 组在选硫方面已高于传统重选设备， 用于选 硫作业是可行的。 选矿机组主机用于选硫脱泥 效果明显， 经流程考察证明， 主机溢流中 占 ， 主机沉砂中 仅 占 ， 而 主 机 沉 砂 中 占 ， 溢流中 仅占 ， 使 高含泥难选物料获得泥、 砂分选的理想作业 条件， 并以主机不易堵沉砂口、 耐磨而取代 传统水力旋流器。 结论 选矿机组用于分选微细粒 含硫物料 （ 占 以上， 占 以上的铅锌浮选尾矿） 是可行的， 它的 分选指标略高于传统重选设备， 特别是在操 作上极为方便， 可以很方便地调节精矿品 （下转第 页） 万方数据 对铜矿物没有抑制作用， 从而能够在较低碱 度下实现铜硫分离。其显著特点是大幅度 减少二段分离时的石灰用量， 有利于伴生元 素金、 银、 钼在铜精矿中的富集， 为分离尾矿 浮选选硫提供了良好的条件。采用 活化黄铁矿， 黄药丁基铵黑药为捕收剂可 产出优质硫精矿。小型试验、 工业试验和工 业生产都充分证实了这一工艺的成功。研 究结果见表。 表小型试验指标对比 （） 工艺 二段精矿品位 （ ） 二段回收率 选硫作业 回收率 硫精矿 品位 石灰工艺 工艺 年 工艺开始在大山选矿厂 实施， 两年来一直取得很好的效益， 金、 银回 收率明显高于传统的石灰工艺， 二段采用 后， 分离尾矿的 值明显降低， 为尾 矿选硫创造了条件， 实现了不调浆的原浆活 化选硫， 达到 以上品位和 以上的 回收率。 工艺中石灰的用量大约是石 灰工艺的 至 ， 同时为钼在铜精矿中 的富集创造了条件。 低碱度铜硫分离在大山选矿厂推 广应用是比较成功的， 它不仅大幅度地降低 了石灰用量， 解决了大山选矿厂石灰供需矛 盾， 同时使伴生元素金、 银、 钼在铜精矿中的 富集得到明显改善， 试生产期间生产出了 万多合格硫精矿， 结束了大山选矿厂自投 产以来不产硫精矿的历史， 为德兴铜矿提高 矿山经济效益起到了积极的作用。 结语 综上所述， 德兴铜矿硫的回收有一定的 特殊性， 并有一定的难度， 为解决这一工艺 难题， 分别进行了多种试验研究与实践。旋 流器选硫则是泗洲选矿厂多年来一直采用 的处理含硫尾矿回收硫的方法， 由于简单易 行， 成本低， 此工艺仍在运用， 同时准备完善 低碱度铜硫分离流程， 原浆选硫。 大山选矿厂充分应用了选硫最新科研 成果， 首先铜硫分离用 部分取代石灰， 铜硫分离的石灰用量降低 ， 为进一 步选硫创造了条件。生产应用了两年， 效果 显著， 并同时为伴生元素的综合回收创造了 条件。 （上接第 页） 位， 使其达到合格产品要求。 选矿机组用于凡口铅锌矿 选硫工业试验， 通过 个班连续生产运行， 共处理浮选尾矿 ， 获得含硫 以上 精矿约 。处理含硫 以上的浮选尾 矿可获得精矿品位 以上、 回收率 的选矿指标； 处理含硫 以下的 浮选尾矿， 亦可获得精矿品位 以 上、 回收率 以上的选矿指标。 选矿机组主机装有高微幅 振动装置， 有利于各种泥状物料松散分层， 并以主机为核心， 以矮体螺旋溜槽为辅助设 备， 根据不同物料、 不同粒级可灵活组成不 同的选矿工艺流程， 发挥出它的多功能选矿 效果。 选矿机组流程简单， 运行稳 定， 操作维护方便， 与摇床相比， 矿物分层分 带更加稳定， 用水量极少， 占地少。 选矿机组选硫与浮选相比， 不用药剂， 成本低廉， 经济效益显著。 螺旋溜槽边缘太低应加以改进， 主机 振动电机质量较差应提高质量。 万方数据