某铜矿选矿厂工艺优化工业实践.pdf

2 0 1 7 年第1 期有色金属 选矿部分 1 l d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 1 ．0 0 3 某铜矿选矿厂工艺优化工业实践 何小民 紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭3 6 4 2 0 0 摘要针对某铜矿矿石性质发生变化，部分硫化铜矿与黄铁矿发生氧化，选铜作业采用单一石灰难以对硫起到较好的 抑制作用，造成铜精矿品位难以提高，铜硫分离困难等一系列问题，需对该选矿厂现场进行工艺优化。工业实践中，组合抑制 剂石灰 H X M - 2 较好地解决了单一石灰法难以抑制黄铁矿的问题，通过降低石灰用量，减少粗选过程中铜的损失，提高粗精 矿的回收率。同时，通过铜精选第三槽的改造及石灰添加系统的改造，强化了铜精选过程，最终达到了既提高了铜精矿回收 率，又提高了铜精矿铜品位的目的。最终铜精矿铜品位高达2 2 ．4 9 ％，铜回收率达8 9 ．2 0 ％，铜精矿品位提高3 ．0 7 ％，回收率提 高2 ．3 8 ％。本次工业实践，未增加药剂成本，也未增加额外投资，每年增加总效益额为4 7 8 ．6 1 万元，经济效益显著。 关键词铜硫分离；石灰 H X M - 2 组合抑制剂；铜精选；石灰系统 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 6 - 0 0 1 1 - 0 3 I n d u s t r i a lP r a c t i c eo fP r o c e s sO p t i m i z a t i o ni naC o p p e rO r eD r e s s i n gP l a n t H EX i a o m i n Z i f i nM i n i n gG r o u pC o ．，L t d ．，S h a n g h a n gF u j i a n3 6 4 2 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t O p t i m i z et h ep r o c e s so ft h ep l a n t ，a i ma tt h ec h a r a c t e r i s t i c so fac o p p e rm i n eh a v i n gc h a n g e d ，p a r t o fc o p p e rs u l f i d ea n dp y r i t eb eo x i d i z e d ，t h ei n h i b i t i o ne f f e c t o ft h es i n g l el i m eo nt h es u l f u rw a sp o o r ，c o p p e r c o n c e n t r a t ei sd i f f i c u l tt o i m p r o v e ，c o p p e ra n ds u l p h u rs e p a r a t i o nd i f f i c u l t i e s ，s u c h a sas e r i e so fp r o b l e m s ． C o m b i n e di n h i b i t o ro fl i m e H X M - 2i n d u s t r i a lp r a c t i c eb e t t e rs o l v e dt h ep r o b l e mo ft h es i n g l el i m em e t h o dt o r e s t r a i np y r i t e ，b yr e d u c i n gt h ed o s a g eo fl i m e ，r e d u c i n gt h el o s s o fc o p p e ri nr o u g h i n gp r o c e s s ，i m p r o v et h er o u g h c o n c e n t r a t er e c o v e r yr a t e ．A tt h es a m et i m e ，t h r o u g ht h er e c o n s t r u c t i o no fc o p p e rr e c o n s t r u c t i o no ft h et h i r ds l o ta n d l i m ea d d i n gs y s t e m ，t os t r e n 昏h e nt h ec o p p e rs e l e c t i o np r o c e s s ，f i n a l l yd i dn o to n l ya c h i e v ei m p r o v et h er e c o v e r yo f c o p p e rc o n c e n t r a t e ，a n da l s oi m p r o v e st h ec o p p e rc o n c e n t r a t eg r a d eo fc o p p e r ．T h ep r a c t i c ee f f e c ti sg o o d ，t h ef i n a l c o p p e rc o n c e n t r a t eg r a d eo fc o p p e ri s a sh i g ha s2 2 ．4 9 ％，c o p p e rr e c o v e r yr a t ew a s8 9 ．2 0 ％，a n dt h ec o p p e r c o n c e n t r a t eg r a d eo fc o p p e rc o n c e n t r a t ei n c r e a s e db y3 ．0 7 ％，r e c o v e r yr a t ei n c r e a s e db y2 ．3 8 ％．T h ei n d u s t r i a l p r a c t i c e ，d i dn o ti n c r e a s et h er e a g e n tc o s t ，a l s od i dn o ta d dt h ee x t r ai n v e s t m e n t ，a n n u a li n c r e a s et h ep r o f i to ft h e t o t a la m o u n to f4 ．7 8 6 1m i l l i o ny u a n ，t h eo b v i o u se c o n o m i cv a l u e ． K e y w o r d s C u Ss e p a r a t i o n ；c o m b i n e di n h i b i t o ro fl i m e H X M - 2 ；c o p p e rf e a t u r e d ；l i m es y s t e m 某铜矿选矿厂采用优先选铜再选硫的选矿工 艺，选铜作业使用单一石灰作为抑制剂来抑制硫，使 用丁基铵黑药作为捕收剂，采用二次粗选、三次扫 选、一次精选的选铜工艺流程，随着露天开采，金铜 交接带出现部分氧化性相对较高的难选铜矿石，由 于该铜矿性质发生改变，部分铜矿被氧化，溶液中可 溶性铜离子产生，而铜离子将活化矿浆中的黄铁 矿引，使得矿石中的黄铁矿可浮性增加。3o ，同时部 分黄铁矿性质发生变化，选铜作业采用单一石灰难 以对硫起到较好的抑制作用H 引，铜精矿品位难以提 高。目前针对该难选矿石，长期生产实践得出，“强 压强拉”是较好的选别方式，但该选别方式容易造成 石灰添加过量，导致浮选泡沫黏性增加，从而“跑槽” 现象将较为普遍的出现，浮选作业的稳定性严重受 到影响，同时石灰用量加大，铜精选作业恶化，泡沫 发黏，富集比低，p H 值难以单独控制，针对上述问 题，进行了抑制剂H X M - 2 在铜硫分离中的试验与工 业应用 H X M - 2 为有机还原性物质，无毒无害 、铜 精选的流程改造及石灰添加系统的改造。 收稿日期2 0 1 6 - 0 7 - 0 5 修回日期2 0 1 6 - 1 1 - 2 5 作者简介何小民 1 9 8 4 一 ，男，江西丰城人，硕士，工程师，主要从事矿物加工技术管理及研发工作。 万方数据 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 n 一7 4 I x md 5 6 5 ％ ＼／ 2 f 丁基铵黑药2 5 1 I 松醇油3 ．5 铜粗l 选I 2 I 丁基铵黑药1 0 铜粗f 选Ⅱ 专1 2 | 石灰5 0 0 p H ／t i ￡1 2 2 I 丁基铵黑药5 铜精f 选塑塑l 垄 铜精矿 选铜尾矿 图1 选铜闭路试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fc o p p e rc l o s e d c i r c u i tt e s t 表1闭路试验结果 T a b l e1R e s u l t so fc o p p e rc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 从表1 可知，不同石灰用量条件下，抑制剂 H M X ．2 所得浮选指标均好于石灰用量2 ．0k g ／t 指标 ，其中，抑制剂石灰1 ．5k g ／t H M X - 21 0 0g ／t ，可得 铜精矿铜品位1 8 ．3 7 ％，回收率8 9 ．8 6 ％的较好指 标，指标水平好于抑制剂2 ．0k g ／t 石灰的指标，铜精 矿铜品位提高了2 ．7 3 个百分点，铜回收率提高了 0 ．8 9 个百分点。因此，采用组合抑制剂石灰1 ．5 k g ／t H M X 一21 0 0g ／t 进行工业应用。 2 铜精选作业流程改造 虽然组合抑制剂石灰 H X M - 2 的应用对指标有 一定的改善，但为了进一步提高精矿铜品位，进行了 铜精选作业流程改造研究，以改善铜粗、精选过程。 原矿铜品位较低时，铜精矿铜品位难以提高，为 此进行了铜精选流程改造，目前铜精选作业为3 槽 1 6n 1 3 浮选机，改造后，铜精选作业第三槽泡沫槽与 第一槽浮选机吸人管道之间安装引流管，当原矿铜 品位较低时 原矿铜品位小于0 ．3 ％ ，第三槽产出 的低品位铜精矿引流至第一槽，改造流程见图2 。 铜精选 改造前 卉、 铜精选 ] 之≥J 心、 、＼o 阀 图2 铜精选作业流程改造图 F i g ．2 T r a n s f o r m a t i o nd i a g r a mo f c o p p e rc l e a n i n gp r o c e s s 3 石灰添加系统改造 为进一步提高精矿铜品位，进行石灰添加系统 改造研究，以加强浮选环境的良好控制。本次石灰 添加系统改造为粗选石灰添加系统和精选添加系统 独立添加，避免粗选作业与精选作业分配不合理的 矛盾，改善了精选作业产品质量，减少了尾矿跑尾的 现象，改造前后流程图见图3 ，改造前后p H 值变化 如表4 。 万方数据 2 0 1 7 年第1 期何小民新疆某铜钴矿工艺矿物学研究某铜矿选矿厂工艺优化工业实践 1 3 表3 T a b l e3 沉砂 粗选 沉砂 粗选 改造后 图3 石灰添加系统改造流程图 F i g ．3 T r a n s f o r m a t i o nf l o wc h a r to f l i m ea d d i t i o ns y s t e m 表2改造前后p H 值变化表 T a b l e2 C h a n g et a b l eo fp Hv a l u eb e f o r ea n da f t e rt h e t r a n s f o r m a t i o n 从表2 可以看出，铜粗选p H 值从1 0 ．6 2 降低至 1 0 ．5 0 ，而精选p H 值从1 1 ．9 8 提高至1 2 ．2 0 ，达到了 改造的效果。通过优化石灰添加系统，改善了石灰 乳的质量，稳定了粗选p H 值，提高了精选p H 值，改 善了精选作业产品质量，并减少了跑尾的现象。 4 工业实践 通过组合抑制剂石灰 H X M - 2 在铜硫分离中工 业应用、铜精选作业流程改造及石灰添加系统改造， 生产现场指标得到了较大改善，具体指标情况见表3 。 工业应用结果 R e s u l t so fi n d u s t r i a la p p l i c a t i o n 从表3 可以看出，未进行优化工业改造前，选矿 厂铜精矿铜品位为1 9 ．4 2 ％，铜回收率为8 6 ．8 2 ％， 尾矿铜品位0 ．0 5 1 ％，而通过上述工业改造后，选矿 厂铜精矿铜品位提高了3 ．0 7 ％，铜回收率提高了 2 ．3 8 ％，尾矿铜品位降低了0 ．0 0 6 ％，同时，选铜尾矿 的金、银品位有一定下降，可见，该工业改造对金、银 的回收产生积极作用。 可见，通过上述工业实践，抑制剂组合石灰 H X M - 2 的工业实践较好的解决了单一石灰法难以抑 制黄铁矿的问题。同时，通过铜精选第三槽的改造 及石灰添加系统的改造，改善了铜粗、精选过程，达 到了既提高了铜精矿回收率，又提高了铜精矿铜品 位的目的。最终铜精矿铜品位高达2 2 ．4 9 ％，铜精矿 铜回收率达8 9 ．2 0 ％，铜精矿品位提高3 ．0 7 ％，回收 率提高2 ．3 8 ％。 5经济效益 成本方面，本次工业实践，新增抑制剂H X M - 2 ， 使用量1 0 0g ／t ，石灰使用量降低了5 0 0g ／t ，抑制剂 H X M - 2 的单价约石灰单价5 倍，经计算，抑制剂 H X M - 2 的应用，未增加药剂成本。同时，铜精选作业 流程改造及石灰添加系统改造，从设备角度，基本未 增加额外投资。 效益方面，选矿厂处理能力93 0 0t ／d ，尾矿产率 约9 5 ％，本次工业改造后，尾矿品位降低了 0 ．0 0 6 ％，按照目前铜价，每年增加总效益额 93 0 0 x 0 ．9 5 0 ．0 0 6 ％3 3 0 3 60 0 0 7 6 ％ 4 7 8 ．6 1 万 元，经济效益显著。 6结论 1 未进行组合抑制剂石灰 H X M - 2 工业应用、 铜精选作业流程改造及石灰添加系统改造前，选矿 厂铜精矿品位为1 9 ．4 2 ％，回收率为8 6 ．8 2 ％，尾矿 铜品位0 ．0 5 1 ％，而通过上述工业实践优化，选矿厂 铜精矿品位提高了3 ．0 7 ％，回收率提高了2 ．3 8 ％， 尾矿铜品位降低了0 ．0 0 6 ％。 下转第4 2 页 万方数据 通过表2 可以看出，试验后的各矿总重量较原 矿均稍有减少，同样随着细度的增加损失增加，这是 由于重选操作过程中产生微量损失，损失率约为万 分之一，贵金属的损失率小于万分之一，而锑的损失 率小于万分之二。 通过对比分析，第2 组即一7 4 岬为8 0 ．1 2 ％试 验数据最佳，如果将精矿与中矿混合，其产率为 4 ．5 2 ％，金回收率为8 6 ．1 2 ％，银回收率为7 2 ．4 2 ％，而 锑仅为3 ．6 5 ％，较好地实现了金、银与锑分离的效果。 5结论 1 锑渣球磨浮选采用氢氧化钠作p H 值调整剂， 黄药比黑药能更好捕收锑和金、银，但其无法将锑和 贵金属有效分离，且精矿量较大。 2 采用重选法球磨矿浆- 7 4 斗m 为8 0 ．1 2 ％，能 有效分离锑与贵金属，可回收矿物中8 6 ．1 2 ％金、 7 2 ．4 2 ％银，且精矿量产率仅4 ．5 2 ％，可将其干燥后 直接投入分银炉。 3 通过浮选与重选对比试验，重选工艺效果更 适于生产应用。 参考文献 [ 1 ] 魏洪杰．铅阳极泥中锑铋分离提取的研究[ D ] ．东北大 学，2 0 0 9 ． [ 2 ] 郑剑洪，谷新建，陈代雄．东安锑矿难选氧化锑矿选矿试 验研究[ J ] ．矿业工程研究，2 0 0 9 ，2 4 2 6 8 - 7 0 ． [ 3 ] 选矿设计手册编委会，选矿设计手册[ M ] ．北京冶金工 业出版社，1 9 8 7 6 1 - 6 2 ． [ 4 ] 陈代雄，杨建文，曾惠明．某难选氧化锑矿选新工艺研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 2 0 2 4 ． [ 5 ] 陈代雄．伊朗某难选氧化锑矿选新工艺研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 0 7 2 6 9 ． 上接第1 3 页 2 组合抑制剂石灰 H X M - 2 的工业实践较好 的解决了单一石灰法难以抑制黄铁矿的问题，同时 通过降低石灰用量，减少粗选过程中铜的损失，提高 粗精矿的回收率。通过铜精选第三槽的改造及石灰 添加系统的改造，强化了铜精选作业，最终达到了既 提高了铜精矿回收率，又提高了铜精矿铜品位的 目的。 3 本次工业改造，未增加药剂成本，也未增加额 外投资，每年增加总效益额为4 7 8 ．6 1 万元，经济效 益显著。 参考文献 [ 1 ] 邱廷省，杨云，赵冠飞．内蒙某磁黄铁矿型硫化铜矿选 矿试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 ，4 3 3 7 7 9 8 1 ． [ 2 ] 张亚辉，季婷婷，李妍，等．c u 2 活化黄铁矿与黄铜矿的 浮选分离[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 ，3 9 1 2 4 6 4 9 ． [ 3 ] 周源，刘亮，曾娟．低碱度下组合抑制剂对黄铜矿和 黄铁矿可浮性的影响[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 ，3 9 6 6 6 9 - 7 2 ． [ 4 ] 王淀佐．矿物浮选与浮选剂理论与实践[ M ] ．长沙中南 工业大学出版社，1 9 8 6 1 0 5 ． [ 5 ] 冯其明，陈建华。硫化矿浮选分离有机抑制剂研究进展 [ J ] ．国外金属矿选矿，1 9 9 8 ，3 5 4 1 2 1 5 ． 万方数据