钼选矿厂选别流程综合改造实践.pdf

2 0 1 5 年第3 期有色金属 选矿部分 6 1 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 5 ．0 3 ．0 1 5 钼选矿厂选别流程综合改造实践 魏宁 江西分宜珠江矿业有限公司，江西分宜3 3 6 6 0 0 摘要江西某钼铋钨多金属矿山原矿品位逐年下降，通过工艺改造，增加钨回收工艺和钼扫选流程，引进先进的P L C 控制脉动式加药系统，研发出内置式矿浆水力控制器和无动力重力选矿的系统。通过技术改造后，钼、铋、钨回收率分别提高 到8 9 ．2 ％、6 1 ．1 ％、4 7 ．3 ％，年创收人7 0 0 余万元，取得了良好的经济效益。 关键词- I - 艺流程；选矿试验；回收率 中图分类号T D 9 5 4 ；T D 9 2 2 ．2 ；T D 9 2 2 ．3 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 3 - 0 0 6 1 - 0 4 M o l y b d e n u mC o n c e n t r a t o rC o m p r e h e n s i v eT r a n s f o r m a t i o nP r a c t i c e W E I N i n g J i a n g x iF e n y iZ h u j i a n gM i n i n gC o ．，L t d ．，凡，圳J i a n g x i3 3 6 6 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t O r eg r a d eo fam o l y b d e n u m b i s m u t h t u n g s t e np o l y m e t a l l i cm i n ei nJ i a n g x ii sd e c l i n i n g ，t h r o u g h p r o c e s sm o d i f i c a t i o n ，i n c r e a s ei nt u n g s t e na n dm o l y b d e n u mr e c o v e r yp r o c e s ss c a v e n 舀n gp r o c e s s ．T h ei n t r o d u c t i o no f a d v a n c e dP L Cc o n t r o l p u l s a t i l ed o s i n gs y s t e m ，t e c h n o l o g yd e v e l o p e d ah y d r a u l i cc o n t r o l l e ra n db u i l t i np u l p u n p o w e r e dg r a v i t ys e p a r a t i o ns y s t e m ．T h er e c o v e r yo ft u n g s t e n ，m o l y b d e n u m ，a n db i s m u t ha r er e s p e c t i v e l yi n c r e a s e d t o4 7 ．3 ％，8 9 ．2 ％a n d6 1 ．1 ％b yt r a n s f o r m a t i o n ，a n n u a li n c o m eo fm o r et h a n7 0 0m i l l i o n ，r e c e i v e dg o o de c o n o m i c ． K e yw o r d s p r o c e s s ；b e n e f i c i a t i o n ；r e c o v e r y 江西省境内某矿床是一个以钼为主的多金属矿 床，矿石中有用矿物为辉钼矿、辉铋矿、黑钨矿、白钨 矿、绿柱石、黄铁矿等，脉石矿物有石英、长石、白云 母、方解石等。随着矿山往深部开拓，原矿品位逐年 下降，为了进一步提高矿产资源的利用率，增加企业 经济效益，通过选矿试验，改进了选别流程一方面 对铋精矿浓缩后增加单槽浮选机再扫选钼，另一方 面在浮选尾矿后增加再回收钨的流程。在浮选给药 系统中引进湖南某研究所的P L C 控制脉动式加药系 统取代杯式给药机，自主研发了内置式矿浆水力控 制器和无动力重力选矿系统，取得了很好的经济效 益，获得了两项实用新型专利。通过两年多的运行， 钼、铋、钨回收率分别提高到8 9 ．2 ％、6 1 ．1 ％、 4 7 ．3 ％。每年可多回收钨、钼、铋金属量分别为 4 8 ．9 1 、1 0 ．8 4 、2 ．7 1t ，年创收7 0 0 余万元，取了良好 的经济效益。 投稿日期2 0 1 4 - 0 3 - 2 4修回日期2 0 1 5 - 0 3 - 2 0 作者简介魏宁 1 9 6 7 - ，男，江西德安人，工程师。 1矿石性质 1 ．1 矿石组成 该矿石属于细脉浸染型钼铋钨硫共生矿床，矿 石中的有价元素为钼、铋、钨、硫，非金属矿物元素 钾、钠含量较高。矿物检测表明，钨矿物以黑钨矿为 主，含少量白钨矿，并且在这些白钨矿中，大多为交 代黑钨矿形成，与黑钨矿连生；钼矿物主要是辉钼 矿；铋矿物有针硫铋铅矿和微量自然铋；其它硫化矿 物有黄铁矿，少量至微量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等； 脉石矿物主要是长石、石英，其次是白云母，少量萤 石、石榴石、绿泥石、辉石等。 1 ．2 原矿多元素分析 原矿多元素分析结果见表1 。 由表1 可见，该矿属于多金属共生矿，其中有价 金属为钼、铋、钨、硫。原矿含钼0 ．0 8 8 ％、含铋 0 ．0 2 7 ％、含W 0 10 ．0 4 7 ％、含硫0 ．4 ％。 万方数据 6 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 1 ．3 原矿矿物组成 原矿所含矿物组成结果见表2 。 矿存在，白钨仅占0 ．0 0 5 ％、黑钨占0 ．0 2 2 ％，正长石 和钠长石的总和超过6 2 ．2 ％，长石可做陶瓷原料。 表2 结果表明该矿石中的钼、铋主要是以硫化 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo r e ／％ 测定辉钼矿和黑钨矿 含白钨矿 嵌布粒度，测 定结果如表3 所示。结果表明，矿石中辉钼矿的嵌 布粒度较粗且分布比较均匀，对选矿富集较为有利； 黑钨矿嵌布粒度粗细不均匀，黑钨矿的主要粒度范 围0 ．0 1 ～0 ．6 4m m ，粒度范围较宽。石英脉中板状 黑钨矿嵌布粒度较粗，而浸染状分布在长石和白云 母等脉石中的黑钨矿嵌布粒度较细，多小于0 ．0 4 m m 。预计重选摇床对微细粒黑钨矿回收效果不好。 表3主要矿物粒度分析 T a b l e3P a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o n o ft h em a i nm i n e r a l ／％ 2 原生产工艺流程 技改前选矿工艺流程碎矿采用两段一闭路，一段磨 矿。通过一次粗选、两次扫选、中矿顺序返回选出钼铋硫 混合精矿，混合精矿经一次粗选、两次扫选、三次精选、中 矿顺序返回进行钼铋和硫的分离，获得钼铋混合精矿及 硫精矿；钼铋混合精矿经一次粗选、两次扫选、五次精选、 中矿J J 眵谆返回得到钼精矿、铋精矿。 浮选尾矿钨的品位为o ．0 2 5 ％～0 ．0 6 ％，为了提高资 源的利用率，增加企业效益，决定在浮选尾矿后增加回收 钨的流程。首先对浮选尾矿进行了取样、筛析、化验，其 结果见表4 。 表4 浮选尾矿筛析结果 T a b l e4 S i e v i n ga n a l y s i sr e s u l t so ff l o t a t i o nr a i l i n g s ／嘞 黑钨矿的回收可采用浮选工艺和重选工艺。由于 钼、铋、硫浮选流程中加入了1 0 种选矿药剂，且尾矿浓度 为2 0 ％左右，如果采用浮选工艺必须先把浮选尾矿浓缩、 脱药、解析后再浮选，成本较高且浮选药剂会增加尾矿库 废水达标排放的难度和环保费用。重选回收黑钨矿可采 用离心选矿饥，但维修成本较高，故采用较为稳妥的毛毯 溜槽回收工艺。 在尾矿库的山坡上利用摇床和毛毯溜槽进行半工业 试验。方案_ 是把浮选尾矿全部进入摇床选别，其摇床 尾矿再人长绒毛毯溜槽扫选后抛尾，毛毯溜槽粗精矿用 细泥摇床精选；方案二是先把浮选尾矿用旋流器分级，旋 流器溢流人短绒毛毯溜槽选别抛尾，其旋流器底流人摇 床选别后再用长绒毛毯溜槽扫选后抛尾。毛毯溜槽粗精 矿用细泥摇扇毛；隋选，其试验结果见表5 。 表5对比试验各项指标 T a b l e5 C o m p a r a t i v et e s to ft h ei n d i c a t o r s ，％ 万方数据 2 0 1 5 年第3 期魏宁钼选矿厂选别流程综合改造实践 6 3 从表5 可以看出，方案二先预先分级、贫富分选、粗 细分选，比方案一不分级选别回收率要高出7 ．1 9 ％。为 此2 0 0 9 年9 月选矿厂斥资1 0 0 余万元根据方案二建成一 个浮选尾矿回收钨的车间。 3 原生产工艺存在的问题 工艺流程考察和实际生产中暴露的问题有 1 加入的浮选药剂共有1 0 种，采用杯式给药机，操 作不变，给药不精确。 2 煤油加入球磨机中，黄药加人第个搅拌桶，选矿 药剂加人顺序有问题。 3 通过对铋精矿的取样化验分析，发现钼、铋分 离时因钼精选次数多，浮选过程中加入的冲洗水也 多，导致铋精矿浓度低，为1 ．5 ％左右，致使铋精矿含 钼高达2 ．0 8 ％，钼金属在铋精矿中损失较多。 4 浮选尾矿回收钨的重选流程中安装的是普通 旋流器，衬套易磨损导致生产停机次数和停机时间 增多，对生产的影响较大，旋流器底流和溢流浓度波 动较大且不能调节，分级效果较差，摇床钨回收率为 2 5 ％左右。旋流器的问题制约了钨回收率的进一步 提高。 5 毛毯溜槽合适的给矿浓度范围为8 ％～ 1 0 ％⋯，现场测定毛毯溜槽入选浓度为1 8 ％左右，给 矿浓度较高，且毛毯溜槽给矿不均匀，部分毛毯溜槽 因缺水易起“干滩”。 6 细泥摇床精选毛毯溜槽钨的粗精矿，钨回收 率为1 2 ％左右。对细泥摇床尾矿的取样粒级筛析来 看，一3 7 斗m 的粒级钨金属损失占3 0 ％左右。主要 原因是细泥摇床的粒度回收下限为2 0 m [ 2 ] ，较细 的钨矿物易受粗粒脉石的“抢带”挤到尾矿端，加上 摇床的振动而飘浮在摇床表面易随水流人尾矿。 4生产改造 4 ．1 改造前的浮选浓度试验 因钼精矿的销售价格为1 4 万形 t 金属量 ， 而铋精矿为仅1 0 万形 t 金属量 ，铋精矿中含钼 达2 ．0 8 ％。为了降低铋精矿中钼金属的损失，在试 验室进行了小型选矿试验，因辉钼矿的可浮性比针 硫铋铅矿的可浮性好，用微量氰化钠抑制黄铁矿，用 硫化钠作为铋的抑制剂旧J ，抑铋浮钼，进行了浓度对 比试验，试验结果见表6 。 表6 表明提高浮选浓度后再扫选钼，能进一步 降低铋精矿中钼的金属损失，提高钼的回收率。 4 ．2 具体改造措施 改造后的工艺流程见图1 。具体改造措施如下 1 对铋精矿用N Z S 一3 浓缩机进行浓缩，浓缩后 的浓度由技改前1 ．5 ％提高到3 5 ．6 ％左右。浓缩后 的底流采用单槽浮选机进行钼扫选，扫选后钼精矿 品位为2 0 ％左右，粗钼精矿返回钼精选流程品位相 近的第二次精选浮选槽进行精选，铋精矿直接进入 产品库房，经浓缩、过滤，包装后销售。 表6浓度对比试验各项指标 T a b l e6C o n c e n t r a t i o nc o m p a r i s o nt e s to ft h ei n d i c a t o r s ，％ 2 引进湖南某研究所制造的P L C 控制脉动式加 药系统取代杯式给药机，加药方便、准确、可靠。 3 把煤油和黄药的加药顺序改为黄药加入螺 旋分级机的溢流管，煤油加入搅拌桶。黄药先于煤 油和矿浆发生作用，其好处在于先加阴离捕收剂，然 后再加烃类油，后者会起保护作用，使阴离子捕收剂 牢固吸附在辉钼矿表面”1 。 4 自主研发的内置式矿浆水力控制器取代了普 通的水力旋流器。内置式矿浆水力控制器的内衬由 坚硬的花岗岩制成、壁厚，使用寿命可达几年，确保了 生产的有序进行；溢流和沉砂口的流量可调节，调节 方便准确，使用寿命长，分级效果更好MJ 。摇床的钨 回收率超过3 2 ％，较技改前的2 8 ％提高了4 ％以上。 5 把尾矿库部分回水接人毛毯溜槽，一方面降 低毛毯溜槽的给矿浓度，确保合适的给矿浓度；另一 方面防止了毛毯溜槽因缺水出现的“干滩”现象，提 高毛毯溜槽钨的回收。 6 自主研发了无动力重力选矿系统取代细泥摇 床对毛毯溜槽粗精矿的精选。无动力重力选矿系统 的工作原理当矿浆进入分矿器时，利用重力在水平 方向的分力作为动力推动分矿器旋转，矿浆从分矿 器中流出后，沿锥体呈流膜状均匀分散开来。密度 较大的矿物在重力的作用下，首先沉降在锥体的内 侧附近，脉石等密度较轻的矿物在水流的冲洗下流 向尾矿沟，这样完成了选别过程旧o 。该系统无需电 力，同时也不需要浮选药剂，符合国家节能、绿色环 保的要求，回收钨、锡、金粒度下限为1 0 斗m 左右。 钨回收率较改进前提高了3 ％以上，毛毯溜槽的钨回 万方数据 6 4 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 收率达到1 5 ％，技改后毛毯溜槽和摇床钨的回收率超过4 7 ％。 原矿 毛毯溜槽钨精矿总尾矿 铋精矿 图1 改造后工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fa f t e rt r a n s f o r m a t i o np r o c e s s 5 改造后的效果 上述技术改造于2 0 1 1 年全部完成，2 0 1 0 年钨、 钼、铋回收率分别为4 2 ．1 ％、8 3 ．6 ％、5 6 ．7 ％，通过两 年的运行，2 0 1 3 年的回收率分别为4 7 ．3 ％、8 9 ．2 ％、 6 1 ．1 ％，分别提高了5 ．2 ％、4 ．6 ％、4 ．4 ％。年处理矿 石2 2 万多t ，2 0 1 3 年钨精矿产量为4 8 ．9 1t 金属量， 钼、铋精矿分别增加l O ．8 4t 金属量和2 ．7 1t 金属 量，按2 0 1 3 年年底钨、钼、铋销售价格分别为1 2 ．5 万形t 、1 4 万形t 、1 0 万形t 计算，年新增收入7 0 0 余万元。 6 结论 江西某钼铋钨多金属矿山在原矿品位逐年下降 的不利情况下，通过一系列工艺改进、技术引进、技 术研发，提高了钼、铋、钨回收率，为企业多创造了经 济效益。虽然提高了矿产资源的利用率，但长石的 含量超过6 2 ．2 ％，长石是制作陶瓷的原料，如何利用 长石，减少尾矿库的堆积，尽可能减少占用土地，是 下一步研究的方向。 参考文献 [ 1 ] 周晓田．重力选矿技术[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 6 1 1 8 ． [ 2 ] 冯守本．选矿厂设计[ M ] ．j E 京冶金工业出版社，1 9 9 6 1 0 1 ． [ 3 ] 王资．浮游选矿技术[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 6 1 4 2 ． [ 4 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 8 4 1 3 9 ． [ 5 ] 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司．内置式矿浆水力 控制器中国，Z L2 0 1 220 6 5 9 3 8 ．7 [ P ] ．2 0 1 2 ．1 2 - 4 ． [ 6 ] 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司．元动力重力选矿 的系统中国，Z L2 0 1 120 5 1 8 7 0 0 ．1 [ P ] ．2 0 1 1 - 1 2 - 1 3 ． 万方数据