快速分支浮选工艺研究与应用.pdf

2 0 0 6 年第6 期有色金属 选矿部分 1 快速分支浮选工艺研究与应用 邬顺科，戴晶平，罗开贤 凡口铅锌矿，广东韶关5 1 2 3 2 5 摘要根据矿石中方铅矿、闪锌矿上浮速度的差异，采用快速分支浮选工艺，可减少矿物的总浮选时间和作业循 环量，提高铅锌金属回收率，达到节能降耗、提高经济效益的目的。实施新工艺流程后，选矿厂铅锌回收率分别提高 1 ．0 5 ％和0 ．7 6 ％，浮选总容积减少2 4 ．7 ％，电力单耗下降约6 ．5 2 k W h ，药剂成本下降4 ．6 1 7 元／t ，综合经济效益达1 3 0 0 万 元／a 。 关键词快速分支；上浮速度；浮选时间；不均匀嵌布 中图分类号T D 9 5 2 ．1文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 6 0 6 0 0 0 1 0 5 凡口铅锌矿投产于1 9 6 8 年，目前已成为年处理 原矿1 2 0 多万t ，生产铅锌金属1 5 万t 、标准硫精矿 折合 5 0 万t 的特大型铅锌矿山。凡口矿选矿厂在生 产建设和发展过程中，依靠选矿技术进步，先后采用 过十多种工艺流程，其主系统分另0 于2 0 0 0 年和2 0 0 1 年采用了快速分支浮选工艺，生产能力均为2 0 5 0 t ／d 。 1试验矿样 凡口矿矿石类型主要为复杂的致密状硫化铅锌 矿，主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，含量约 占6 0 ％ 其中黄铁矿含量高达4 0 ％ ；银矿物主要是 银黝铜矿和深红银矿，伴生于铅锌矿物中；脉石矿物 为石英、方解石和白云石等。各种矿物的共生关系非 常密切，溶蚀交代现象比较严重，在黄铁矿、闪锌矿 和脉石矿物的间隙或裂隙中充填着细粒方铅矿。矿 石中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿呈中细粒不均匀嵌布， 部分黄铁矿的浮游活性较好，属难选的细粒高硫铅 锌矿。 本项目试验矿样取自选矿厂粉矿仓前的运输皮 带，与当时的生产原矿同步，粒度为一1 5 m m ，主要元 素含量依次为铅4 ．7 5 ％、锌9 ．8 5 ％、铁2 2 ．2 5 ％、硫 2 7 ．3 5 ％。 2 快速分支浮选工艺研究 2 ．1 研究思路 根据凡口铅锌矿矿石中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿 紧密共生，嵌布粒度粗细不均匀，原矿磨至一7 4 t x m 占8 5 ％时，各有用矿物已大部分单体解离的特点，在 短时间内将大部分粗粒、易浮的铅锌金属矿物快速 收稿日期2 0 0 6 0 8 1 0 作者简介邬顺科 1 9 7 2 一 ，男，广东惠州人，生产技术部高级工程师。 原矿 药2 5 锌扫泡锌尾矿 图1铅锌矿物浮选速度试验流程 F i g 1L e a d z i n cm i n e r a lf l o a t a t i o ns p e e d e x a m i n a t i o nf l o w s h e e t 分选出来，得到高质量的铅精矿和锌精矿，减少已解 离矿物的过粉碎和不必要的作业循环量；剩余铅锌 矿物通过常规浮选回收，并通过强化中矿再磨来提 高单体解离度，以达到减少浮选机总容积、降低生产 成本和提高铅锌金属回收率的目的。 2 ．2 铅锌矿物上浮速度试验 2 ．2 ．1 方铅矿上浮速度试验 将试验原矿磨至细度为一7 4 斗m 占8 5 ％，加入石 灰作为矿浆的p H 调整剂，以F K 0 1 为捕收剂、松醇 油为起泡剂，经石灰用量、F K 0 1 用量、松醇油用量条 件试验确定药剂制度后，进行铅粗选浮选速度试验 以确定不同方铅矿颗粒的上浮速度 试验流程见图 1 、结果见图2 。 万方数据 2 有色金属 选矿部分2 0 0 6 年第6 期 1 零 薄 娶 囡 ， 坦 咯 l2345 浮选时间／r n i n 图2 铅粗选品位及回收率与浮选时间的关系 F i g2 L e a dr o u g h i n gg r a d e r e c o v e r yr a t i o 。t i m eo f f l o a t a t i o nr e l a t i o n s h i p 1 一铅品位；2 - 铅回收率 试验结果表明，大部分铅矿物的可浮性很好，刮 泡l m i n 铅粗精矿的回收率为7 1 ．7 2 ％、品位达 2 9 ．1 0 ％；刮泡2 m i n 的回收率高达8 4 ．1 6 ％、品位下降 为2 4 ．2 4 ％；随着浮选时间的延长，铅品位持续下降， 锌和铁品位有所上升，铅金属回收率的增幅趋缓，刮 泡5 r a i n 铅的回收率为9 1 ．1 0 ％、品位为1 7 ．7 2 ％。试 验还表明，在高碱条件下方铅矿的可浮性最好，黄铁 矿的可浮性次之，部分黄铁矿的上浮速度较快，未活 化闪链矿的可浮性最差。 2 ．2 ．2 闪锌矿上浮速度试验 选铅尾矿补加石灰1 0 0 0 9 ／t ，以C u S O 。为活化 剂、丁基黄药为捕收剂、松醇油为起泡剂。通过 C u S O 。用量、丁基黄药用量、松醇油用量条件试验确 定药剂制度后，进行锌粗选浮选速度试验以确定不 同闪锌矿颗粒的上浮速度 试验结果见图3 。 堡 瓣 娶 回 ， 邋 喑 l2345 浮选时间／m i n 图3 锌粗选品位及回收率与浮选时间的关系 F i g3 Z i n cr o u g h i n gg r a d e r e c o v e r yr a t i o t i m eo f f l o a t a t i o nr e l a t i o n s h i p l 一锌品位；2 - 锌回收率 试验表明，大部分闪锌矿的可浮性很好，刮泡 l m i n 锌粗精矿的回收率为5 0 ．6 3 ％、品位高达 5 1 ．3 0 ％；刮泡2 m i n 的回收率可达6 5 ．4 5 ％、品位为 5 0 ．5 1 ％，保持在5 0 ％以上；随着浮选时间的延长，锌 粗精矿品位下降平缓，金属回收率持续上升，刮泡 5 m i n 锌的回收率为7 5 ．1 8 ％、品位为4 5 ．8 3 ％。 2 ．3 铅矿物分支浮选研究 2 ．3 ．1 铅快速浮选试验 根据图2 铅粗选品位及回收率与浮选时间关系 曲线，确定本次小型试验铅快速粗选的浮选时间为 2 m i n ，其粗精矿经两次快速精选后，可获得品位高达 7 0 ．5 5 ％的快速浮选铅精矿 含锌1 ．9 0 ％ ，回收率为 5 5 ．5 9 ％。试验流程见图4 。 原矿 矿 铅精矿中矿 图4 铅矿物分支浮选试验流程 F i g4 L e a dm i n e r a le m b r a n c h m e n tf l o a t a t i o n e x a m i n a t i o nf l o w s h e e t 试验还表明，不同的粗选药剂制度，在铅精选作 业中有显然不同的选择性，通过铅粗精矿指标难以 预测快铅精矿指标。在铅快速精选中加入少量的捕 收剂，高铅精矿的品位有所下降，而铅的回收率则有 所提高；石灰用量较多时可提高铅精矿的品位，而回 收率变化不大。 此外，有机抑制剂D S 对黄铁矿有强烈抑制 作用，其用量增加时铅精矿品位有所提高，但使用量 过大时会抑制铅、铁连生体，铅的回收率下降。 2 - 3 ．2 铅常规浮选试验 入选原矿经2 r a i n 铅快速粗选后，补加1C I g ／t 的 F K 0 1 进行铅的常规粗选，时间为4 m i n 。铅粗选泡沫 含有大量的铅铁和铅锌连生体，必须再磨以提高单 体解离度，其细度要求为一4 0 t x m 占9 0 ％。试验表明， 在相同的药剂条件下，随着再磨细度的提高，铅精选 泡沫的品位也相应提高，但过高的磨矿细度又会引 起铅回收率的下降。 万方数据 2 0 0 6 年第6 期邬顺科等快速分支浮选工艺研究与应用 3 铅粗选泡沫再磨至一4 0 肛m 占9 0 ％后，经三次常 规开路精选可获得品位为6 4 ％的铅精矿 含锌 2 ．9 ％ ，回收率为6 ．6 9 ％。试验流程见图4 。 2 ．4 锌矿物分支浮选研究 2 ．4 ．1 锌快速浮选试验 根据图3 锌粗选品位及回收率与浮选时间关系 曲线，确定本次小型试验锌快速粗选的浮选时间为 2 m i n 。锌快速粗选泡沫的品位一般可达5 0 ％，不加任 何药剂直接进行一次快速精选，其泡沫品位高达 5 9 ．4 ％、回收率为3 7 ．5 ％；在锌快速浮选粗泡加入石 灰1 0 0 0 9 ／t 、硫酸铜2 5 9 A 后进行一次快速精选，泡沫 品位虽略有下降，但仍可获得品位为5 7 ．3 0 ％、含铅 0 ．6 6 ％的优质锌精矿，其回收率为4 8 ．6 8 ％。试验流程 见图5 。 试验表明，矿石中绝大部分闪锌矿是易浮的，在 小型闭路循环中，大约占总金属量7 0 ％的锌矿物可 通过快速浮选产出。 2 ．4 ．2 锌常规浮选试验 选铅尾矿经2 m i n 锌快速粗选后，补加l O g ／t 的 丁基黄药进行锌的常规粗选，时间为3 m i n 。锌粗选 泡沫含锌一般为2 0 ％左右，经两次常规开路精选可 原矿 铅尾矿 锌精矿 中矿 图5 锌矿物分支浮选试验流程 F i g5 Z i n cm i n e r a le m b r a n c h m e n tf l o a t a t i o n e x a m i n a t i o nf l o w s h e e t 获得品位为5 5 ％的锌精矿 含铅为0 ．9 5 ％ ，回收率 锌精矿 图6 快速分支浮选工艺闭路试验流程 F i g6S p e e d i n e s se m b r a n c h m e n tf l o a t a t i o nc l o s e dc i r c u i te x a m i n a t i o nf l o w s h e e t 万方数据 4 有色金属 选矿部分2 0 0 6 年第6 期 为7 ．8 1 ％。试验流程见图5 。 试验表明，在不同的锌快速粗选、常规粗选条件 下，锌精选给矿的锌品位有一定的波动，但经过两次 精选后，最终锌精矿的品位还是较理想的。 2 ．5 开路与闭路试验 本课题在完成条件试验的基础上，安排了开路 试验，并根据开路试验结果进行了闭路试验。通过闭 路试验可获得品位为6 6 ．7 3 ％的快铅精矿、回收率为 6 7 ．9 7 ％，品位为5 6 ．9 3 ％的快锌精矿、回收率为 7 2 ．1 9 ％；常规浮选部分的铅精矿品位为5 7 ．1 8 ％、回 收率为1 8 ．6 2 ％，锌精矿品位为5 4 ．3 9 ％、回收率为 2 2 ．5 5 ％。试验流程见图6 ，试验指标见表1 。 表1快速分支浮选小型闭路试验指标／％ T a b1T h er e s u l t so fc l o s e dc i r c u i te x a m i n a t i o n ／％ 3 工业应用与成果评述 3 ．1 工业应用概况 快速分支浮选工艺小型试验取得成功后，凡口 铅锌矿于1 9 9 9 年1 1 月1 8 日至2 0 0 0 年1 月1 2 日 进行了半工业试验，并根据半工业试验成果组织了 选矿厂主系统工艺流程改造设计。2 0 0 0 年2 月1 日，设计部门完成了流程改造的施工图设计。2 0 0 0 年2 月2 6 日，选矿厂完成了系统改造任务并试水成 功。2 0 0 0 年2 月2 8 日早班，选矿厂I 系统复产，工 业试验开始。经过近两个多月的努力，试验取得了圆 满成功。 工业试验结束后，快速分支浮选工艺流程即交 付生产使用。经过三年多的应用与完善，新工艺在提 高铅锌指标、节能降耗及减少作业循环量上具有明 显的优势。新工艺与原工艺生产指标对比见表2 。 3 ．2 技术经济评述 快速分支浮选新工艺综合应用了凡口铅锌矿三 十多年的选矿实践经验和技术成果，并参照最新的 现代选矿理论进行了创新。该流程交付生产使用以 来，显著地提升了选矿技术经济指标，年增经济效益 表2不同工艺流程生产指标／％ T a b2T h ep r o d u c er e s u l t so fd i f f e r e n tf l o a t a t i o n t e c h n i c s ／％ 快速分支浮选_ f 艺 高碱优先浮选工艺 屯口 一一 石蒜 曼垡璺些至曼垡婴坚兰 f bZ nP b Z n P b Z nP bZ n 注分支浮选流程中最终精矿严品分别合并为铅精矿、锌精矿。 可达1 3 0 0 万元。 3 ．2 ．1 提高铅锌回收率 与原高碱细磨优先浮选工艺相比，快速分支浮 选工艺铅锌金属的理论回收率分别提高了0 ．3 6 ％和 0 ．4 1 ％，降低铅精矿含锌O ．8 ％。此外，减少浮选作业 循环量和金属流失后，提高铅实际回收率0 ．6 9 ％、锌 实际回收率0 ．3 5 ％。 3 ．2 ．2 节能降耗 实施新工艺流程后，选矿厂两个主系统浮选机 容积由1 0 2 8 ．8 m 3 下降到7 7 4 ．8 m 3 ，下降了2 4 ．7 ％；浮 选机总安装功率由3 1 4 4 k W 下降到2 4 8 0 k W ，减少了 6 6 4 k W 。由于系统装机功率的减少及作业循环负荷 的降低，选矿厂处理每吨原矿的磨矿浮选电力单耗 由3 5 ．O O k W h 下降到2 8 ．4 8 k W h ，显著地节约了电 力成本。 此外，使用新工艺的药剂成本与原工艺相比亦 下降明显，根据选矿厂药剂实际消耗统计资料，单位 选矿药剂成本由1 8 ．8 4 8 元／t 下降至1 4 ．2 3 1 元／t 。 3 ．2 ．3 社会效益 实施快速分支浮选工艺所带来的显著社会效益 主要体现在如下几个方面 1 减少金属流失，可充分利用现有的矿产资源， 为国家多回收和利用铅锌金属； f 2 E g 力消耗下降，有利于缓解我国目前供电不 足的矛盾； 3 药剂单耗下降，有利于矿山企业进行环境保 护； 4 浮选流程缩短，可减少固定资产的占用，有利 于加快国有资产的周转。 经过多年的应用实施表明，快速分支浮选工艺 具有技术先进，流程简单，药剂用量少，分选指标高， 对不同类型铅锌硫化矿适应性强，稳定性好，环境污 染少等显著优点，在国内外具有极大的推广价值。 5结语 万方数据 2 0 0 6 年第6 期邬顺科等快速分支浮选工艺研究与应用 1 ．凡口铅锌矿矿石中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿紧碎，提高了铅锌金属的回收率；减少浮选作业的中间 密共生，嵌布粒度粗细不均匀，部分黄铁矿的浮游活循环量，节省了大量的电力成本和药剂成本。 性较好，属难选的细粒高硫铅锌矿。 2 ．原矿磨至一7 4 1 x m 占8 5 ％时，大部分有用矿物 已单体解离，粗粒、易浮的铅锌矿物可在短时间内快 速分选出来，得到高质量的铅精矿和锌精矿。 3 ．快速分支浮选工艺有利于减少有用矿物的总 浮选时间，降低中间作业的循环量，缩短浮选流程。 4 ．工业应用表明，快速分支浮选工艺有效地贯 彻了能出早出、快出的思想，避免已解离矿物的过粉 参考文献 [ 1 ] 戴晶平，杨钊雄，刘侦德，等．凡口铅锌矿选矿工艺流程沿 革及技术特点．有色金属，1 9 9 8 增刊 2 4 3 4 ． [ 2 ] 凡口铅锌矿科研处选矿研究室．复杂铅锌矿快速分支浮 选工艺试验研究报告[ R 】．2 0 0 0 ． [ 3 ]中金岭南凡口铅锌矿．复杂铅锌矿快速分支浮选新工艺 工业试验报告[ R 】．2 0 0 1 ． R E S E A R C HA N DA P P L I C A T I O No NT H ES P E E D I N E S SE M B R A N C H M E N T F L o A T A T I o NT E C H N I C S W US h u n k e ．D A IJ i n g p i n g , L U OK a i x i a n F a n k o uL e a d - Z i n cM i n e , S h a o g u a nG u a n g d o n g5 1 2 3 2 5 ，C h i n a A B S T R A C T I tc a nr e d u c et h et o t a lt i m eo ff l o a t a t i o na n dp r o c e s s i n gc i r c u i tq u a n t i t y ．i n c r e a s el c a d z i n cm e t a l r e c o v e r yr a t i o ，a c h i e v es a v i n ge n e r g y s o u r c ea n d e n h a n c i n g e c o n o m i cb e n e f i t b ya d o p t i n gs p e e d i n e s s e m b r a n c h m e n tf l o a t a t i o nt e c h n i c sw h i c hb a s e do nt h ef l o a t a t i o ns p e e dd i f f e r e n c e o fg a l e n aa n db l e n d ei n o r e ．A f t e ra c t u a l i z i n gn e wt e c h n i c sf l o w ．t h ep r e p a r a t i o np l a n tl e a d z i n cm e t a lr e c o v e r yr a t i oh a d b e e n i n c r e a s e d1 ．0 5 ％a n d0 ．7 6 ％．t o t a lf l o a t a t i o nv o l u m ew a sr e d u c e d2 4 ．7 ％。a n de l e c t r i c a lp o w e rc o n s u m p t i o n c u td o w na b o u t6 ．5 2 k W h ．r a wo r ep r o c e s s i n gr e a g e n t sc o s td e s c e n d e dR M B4 ．6 1 7 ／t 。t h es y n t h e s i z i n g e c o n o m i cb e n e f i tr e a c h e dR M B13m i l l i o n ／a ． K E YW O R D S s p e e d i n e s se m b r a n c h m e n t ；f l o a t a t i o ns p e e d ；t i m eo ff l o a t a t i o n ； d i s s e m i n a t i o n m i s p r o p o r t i o n 、 ／≯ ／≯ ／o ／o ／p ／佘 ‘、 ／_ ；、 ／、 ／；、 ‘卜 ‘卜 ‘、 ‘卜 “卜 ／乱 ‘卜 ／乱 ‘卜 ／；、 ／；、 ／乱 ／乱 ／八 ／；＼ ／；＼ ／；＼ ／n _ ／；＼ ／孔 ／ 也八 ／ ＼乡拿 上接第9 页 F L O T A T I o NF L o W S H E E TR E S E A R C Ho NT A N G J I A P I N GM O L Y B D E N I T EO R E L IC h o n g d e l , Z H O UB i n g z i I , S H E NQ i h o n g s ，S U N 圈舻，l UJ i a n g 】．．B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 ，C h i n a ；2 H e n a nJ i n d aM i n i n gL t d ．，S h a n g c h e n gH e n a n4 6 5 3 5 0 ，C h i n a ；3 ．X i b e iR e s e a c hI n s t i t u t e M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B a i y i nG a n s u7 3 0 9 0 0 ，C h i n a A B S T R A C T T h e m o l y b d e n i t e o f T a n g j i a p i n g O r eh a sl o wo x i d a t i o na n ds u l f u r a t i o n h i g h e r t h a n9 2 ％，t h e d i s s e m i n a t i o ns i z eo fm i n e r a li S0 ．0 1 ～0 ．1 5 m mw i t ha b o u t3 0 ％一4 0 t x ma n dal i t t l e p a r t 一1 0 t x m ．I n o r d e rt o r e d u c et h e p r o c e s s i n gc o s t ac o a r s eg r i n d i n gw a si n t r o d u c e dw i t han e wk i n do fM oc o l l e c t o rn a m e dC M T t op r o m o t ec o l l e c t i n gt h el o c k e dp a r t i c l e ，a n da c h i e v e dah i g h e rM or e c o v e r y ．T h ec o m m e n d a t o r yf l o w s h e e t i sa sf o l l o w s f i r s tac o a r s eg r i n d i n g 6 5 ％一7 4 t x m t h e nt h eM or o u g hc o n c e n t r a t ef i n eg r i n d i n g 9 5 ％一3 8 1 x m f o l l o w ss e v e nc l e a n i n g s ．T h et e s ti n d e x e sw e r eo b t a i n e dt h a tM oc o n c e n t r a t eg r a d ei s51 ．2 6 ％a n dr e c o v e r y i s9 1 ．0 6 ％w i t ht h ef e e dg r a d e0 ．1 0 3 ％． K E YW O R D S m o l y b d e n i t e ；c o l l e c t o rC M T ；c o a r s eg r i n d i n g 万方数据