螺旋溜槽在云南某锌锡矿的应用研究.pdf

2 0 1 3 年第1 期有色金属 选矿部分 7 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j A s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 1 ．0 1 9 螺旋溜槽在云南某锌锡矿的应用研究 莫峰1 ，刘庆祥2 ，张军3 ，卢致明1 1 ．云南华联锌铟股份有限公司，云南文山6 6 3 7 0 1 ；2 ．河南沁龙化学防腐 有限公司，河南沁阳4 5 4 5 6 1 ；3 ．广州有色金属研究院，广州5 1 0 6 5 0 摘要为了解决常规细粒选锡流程摇床数量多、生产系列多、占地面积大等问题，引进Q L - - L 0 9 型螺旋溜槽与摇床 组合形成新的选锡工艺，使摇床数量减少1 居以上，为锡石选厂的规模化建设和现代化管理劬造了条件。 关键词螺旋溜槽；锡石；抛尾；工业试验 中图分类号T D 4 5 5 ．3 ；T D 9 2 2 ．4 ；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 3 0 1 - 0 0 7 7 - - 0 4 R e s e a r c ho nt h eA p p l i c a t i o no fS p i r a lC h u t ea tt h eZ i n c - T i nC o n c e n t r a t o ro fY u n n a n M O F e n 9 1 ，姐Ug 叼删，Z H A N GJ u n s ，L UZ h i m i n 9 1 1 ．Y u n n a nH u a l i a nZ i n c - I n d i u mC o ．，L t d ．，W e n s h a nY u n n a n6 6 3 7 0 1 ，C h i n a ；aQ i n t o n o C h e m i c a lC o r r o t i o n - R e s i s t a n c eC o ．，L t d ．，g n g y a n oH e n a n4 5 4 5 6 1 ，C h i n a ； G u m 够h o u R e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n - f e r r o u sM e t a l s ，G u a n g z h o u5 1 0 6 5 0 ，C h i n a A b s t r a c t I no r d e rt os o l v et h ep r o b l e m so ft h er e q u i t i n gal o to fs h a k i n gt a b l e sa n dp r o d u c t i o n s e n e s ，a n dah 学a m o u n to i 叩a c ea p p e a n n gi nc o n v e n t i o n a lf i n ec a s s i t e r i t es e p a r a t i o np r o c e s s ，an e w t e c h n o l o g yo fc o m b i n a t i o nw i t ht h et y p eo fQ L - L 0 9s p i r a l c h u t ea n ds h a k i n gt a b l e sh a sb e e nd e v e l o p e db y t h er e s e a r c h e r si nY u n n a nH u a l i a nZ i n c I n d i u mC o ．L t d ．B yt h i sa d o p t e dp r o c e s s ．t h en u m b e ro fs h a k i n g t a b l e si Sr e d u c e db ya b o v e1 ／3 ．a n di tc a np r o v i d eb e n e f i c i a le o n d i t i o n sf o rt h el a r g es c a l ei n s t r u m e n to f m o d e r nf a c t o r i e sa n da d v a n c e dm a n a g e m e n tf o re a s s i t e r i t ep r o c e s s i n gp l a n t ． K e yw o r d s s p i r a lc h u M ；e a s s i t e r i t e ；t a i l i n g sr e m o v a l ；i n d u s t r i a lt e s t 云南都龙矿区属大型锌锡铜多金属矿，其中锡 石嵌布粒度较细。矿区现有6 个选厂，选锡工艺采 用常规全摇床流程，生产要求磨矿细度一7 4 斗m 7 5 ％～8 0 ％ 一3 8 斗m 约占4 0 ％ ，综合日处理能力 超过50 0 0t ，配置摇床总数超过6 0 0 台。由于磨 矿粒度较细、单台摇床处理能力低造成摇床数量 多、占地面积大等导致生产系列多，生产成本、能 耗偏高，管理复杂，工艺控制难度大。目前选厂单 个生产系统最大日处理能力仅11 0 0t 。 为了实现矿区规模化生产、精细化管理，公司 计划关闭部分技术指标低、能耗高的小选厂，新建 一个日处理80 0 0t 的大型锌锡铜多金属选矿厂。 为此，公司对锡石选别流程进行多途径探索性研 究，初步计划采用螺旋溜槽替代部分摇床以减少摇 收稿日期2 0 1 2 - 0 8 一1 9 作者简介莫峰 1 9 8 2 - ，男，湖南衡阳人，工程师。 床数量，为新选厂的建设创造有利条件。 1 研究思路 现有选厂选矿流程采用优先浮铜、再浮锌、选 锌尾矿进行浮选脱硫和磁选除铁后进入摇床选锡的 工艺流程。其中选锡流程采用一段摇床粗选，粗选 中矿、尾矿再分别进入中矿摇床和尾矿摇床进行扫 选抛尾。 为了解决常规选锡流程的摇床数量多和占地面 积大等问题，计划使用处理能力大、回收重矿物粒 度下限低的螺旋溜槽替代部分摇床。初步设计两个 研究方案方案一采用溜槽直接对除铁尾矿进行粗 选抛尾，方案二考虑细粒级对溜槽选别的不利影 响，采用旋流器预先分级，将分级溢流 一3 8p , m 万方数据 7 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第1 期 粒级 送入矿泥处理系统，分级沉砂进入溜槽进行 粗选抛尾。 2 探索性试验 实验设备为面 6 0 0m i l l 螺旋溜槽，试验主要研 究采用溜槽对原料进行粗选抛尾的实际效果。试验 前期对4 6 0 0m i l l 溜槽进行初步选型，通过对立方 抛物线溜槽、复合断面溜槽、振动溜槽及旋转溜槽 等八种不同型号溜槽进行对比试验，最终确定选用 综合效果最佳的G X L 0 6 型溜槽 广州有色金属研 究院研发 开展探索性试验，该型号溜槽具有处理 能力大、富集比高和回收率高等优点。 2 ．1 磁选尾矿溜槽粗选抛尾试验 试验样品为现场磁选尾矿样 未经过分级脱泥 处理 ，样品一7 4 斗m 粒级占6 3 ．5 ％，一3 8 斗m 粒级 占4 0 ．8 0 ％，与现场磨矿细度相比略偏粗。 试验对溜槽给矿浓度、给矿量及产品产率进行 了条件试验，试验结果表明，在给矿浓度2 0 ％～ 3 0 ％、给矿量0 ．5 ～0 ．6t ，l l 时具有较好的分选效果。 试验结果见表l ，产品粒级分析结果见表2 。 表1溜槽粗选抛尾试验结果 T a b l e1T h et e s tr e s u l t so fs p i r a lc h u t er o u g h i n gw i t h t h ef e e do fm a g n e t i cs e p a r a t i o nt a i l i n g s／％ 名称除铁尾矿溜槽精矿溜槽中矿溜槽尾矿 锡品位0 ．4 0 5 0 ．9 1 80 ．2 4 10 ．2 3 0 产率 1 0 0 ．02 5 ．0 02 8 ．0 04 7 ．0 0 回收率 1 0 0 ．05 6 ．6 61 6 ．6 62 6 ．6 8 从表l 可以看出，除铁尾矿含锡0 ．4 0 5 ％，经 过溜槽粗选后得到产率2 5 ％的精矿，此时中矿、尾 矿含锡均匀且超过0 ．2 ％。如果直接抛尾任何一部 分，锡石损失率均超过2 0 ％。 通过对各个样品筛析和品位分析 见表2 发 现，精矿锡石回收率5 6 ．6 7 ％，其中 7 4 斗m 粒级锡 石回收率6 6 ．6 0 ％，一7 4 3 8 “m 粒级锡石回收率达 7 9 ．7 8 ％，一3 8 斗m 粒级锡石回收率仅2 1 ．3 5 ％。 一3 8 斗m 粒级锡石6 0 ．7 0 ％损失于尾矿中，而中矿锡 石含量偏高的主要原因是部分一3 8I J , m 粒级锡石在 此富集。 由此可见，溜槽对 3 8 m 粒级锡石具有较好 的回收效果，而一3 8 斗m 粒级锡石大部分损失到尾 矿中。因此，要提高溜槽的选别效果就必须减少原 料中一3 8I ．L m 粒级的含量。 2 ．2 分级沉砂溜槽粗选抛尾试验 表2试验样品粒度分析结果 T a b l e2T h es i e v i n gr e s u l t so fs a m p l e s ／％ 旋流器对除铁尾矿进行分级，分级溢流 一3 8 斗m 粒级 进入矿泥处理系统，分级沉砂进入溜槽。分 级沉砂粒度分析结果见表3 ，其中一3 8 斗m 粒级含 量仅8 ．8 9 ％。 表3分级沉砂粒度分析结果 T a b l e3T h es i e v i n ga n a l y s i sm s u l t so fc l a s s i f i c a t i o n underflow|％ 试验对溜槽给矿浓度、给矿量及产品产率进行 了条件试验，最终确定在给矿浓度3 0 ％、给矿量 0 ．6 ～0 ．8 讹时具有较好的分选效果，试验结果见 表4 。 表4分级沉砂溜槽粗选抛尾试验结果 T a b l e4T h et a i l i n g sr e m o v a lt e s tr e s u l t so fs p i r a lc o n c e n t r a t o r r o u g h i n gw i t hh y d r o c y c l o n e - u n d e r f l o w ／％ 名称溜槽给矿溜槽精矿溜槽中矿溜槽尾矿 锡品位 0 ．7 41 ．0 40 ．1 20 ．3 7 产率 1 0 0 ．06 3 ．8 62 2 ．0 71 4 ．0 7 回收率 1 0 0 ．08 9 ．4 53 ．5 66 ．9 9 为了减少溜槽给矿中一3 8 斗m 粒级含量，采用后， 从表4 结果可以看出，分级沉砂经溜槽粗选 得到精矿产率6 3 ．8 6 ％、回收率达8 9 ．4 5 ％。中 万方数据 2 0 1 3 年第1 期莫峰等螺旋溜槽在云南某锌锡矿的应用研究 ．7 9 ． 矿产率2 2 ．0 7 ％、含锡0 ．1 2 ％，锡石回收率仅 3 ．5 6 ％，可以直接抛尾。中矿产率偏小，含锡低， 因此可提高中矿产率以增大抛尾量，减少后续作业 矿量，抛尾锡石损失率可控制在1 0 ％以内。尾矿含 锡偏高 含锡0 ．3 7 ％ ，分析原因可能是分级沉砂 中不可避免含有少量的一3 8t r m 细粒级锡石。且大 部分进入到尾矿中，因此尾矿不能直接抛尾。 2 ．3 连续工业试验 探索性试验采用G X L 0 6 溜槽对分级沉砂进行 一次粗选，实现了粗选中矿直接抛尾。为了进一步 验证试验效果，证明其在生产应用中的可行性，公 司引进一台G X ～L 0 9 溜槽 广州有色金属研究院研 发，q 9 0 0r a m 、一台Q L L 0 9 型溜槽 沁龙化学 防腐有限公司研发，q 9 0 0m m 和一台中1 2 0 0I n m 溜槽 北京矿冶研究总院研发 分别进行现场条 件、对比试验。 试验样品从生产现场旋流器分级沉砂池直接分 流过来，连续给矿，样品粒级分析结果见表5 。从 表5 数据可以看出，试验样品粒度基本稳定，与现 场分级沉砂相比粒度略偏粗。 表5溜槽给矿与分级沉砂粒度对比分析结果 T a b l e5T h e s i e v i n ga n a l y s i s r e s u l t so f s p i r a l c o n c e n t r a t o r - f e e da n dh y d r o c y c l o n e - u n d e r f l o w ／％ 粒级， m 第一次检测第二次检测 第三次检测 分级沉砂溜槽给矿分级沉砂溜槽给矿分级沉砂溜槽给矿 通过一系列条件试验发现，随着溜槽直径的增 大，其处理能力相应增加，但对应相同产率的中矿 锡石损失率也逐渐增加。根据试验综合效果，最终 确定选用Q L L 0 9 型溜槽开展连续工业试验。 2 ．4 产率试验 为了确定溜槽精矿、中矿和尾矿三个产品适宜 的产率，对溜槽产品进行多段截取 共截取7 个产 品 ，现场化验、计量、计算各个产品产率和锡石 回收率，试验结果见表6 。 从表6 的试验数据可以看出，从精矿端向尾矿 端移动，各个产品含锡先逐步下降至最低值后逐渐 上升。因此可以确定，通过截取中间合适产率的产 品可以将锡石损失率降到最低并实现该产品直接抛 尾的目的。 根据试验数据可将精矿、中矿A 和中矿B 合 表6 产率试验结果 T a b l e6T h er e s u l t so fy i e l dt e s t，％ 并作为粗精矿，产率合计3 8 ．8 3 ％，锡石回收率合 计7 6 ．4 7 ％；中矿C 、中矿D 和中矿E 可合并作为 最终中矿直接抛尾，抛尾产率合计4 7 ．5 4 ％，锡石 损失率仅1 0 ．8 ％；尾矿产率1 3 ．6 3 ％，含锡0 ．5 2 0 ％， 需进一步处理。由此可以确定，采用溜槽对分级沉 砂粗选，可得到部分锡损失率极低的中矿 产率 4 5 ％左右 ，该中矿可直接抛尾以减少后续作业的 矿量。 2 ．5 条件稳定试验 为了验证溜槽对分级沉砂的粗选抛尾效果，进 一步开展条件稳定试验。试验给矿量1 ．2 0t ／l l ，给 矿浓度3 3 ．5 ％。溜槽产品精矿产率3 7 ．0 5 ％、中矿 产率4 6 4 3 ％、尾矿产率1 6 ．5 2 ％。 表7 T a b l e 分级沉砂溜槽粗选抛尾条件稳定试验 7T h es t a b i l i t yt e s tr e s u l t so fs p i r a lc o n c e n t r a t o r r o u g h i n gw i t hh y d r o c y c l o n e - u n d e r f l o w ，％ 从表7 试验结果可以看出，分级沉砂经过溜槽 粗选可得到产率4 6 ．4 3 ％的中矿，其锡石回收率 1 6 ．3 9 ％，与前期试验结果相比，中矿锡石损失率偏 高，直接抛尾会导致锡石总回收率的下降。分析原 因可能是试验给矿中一3 8 斗m 粒级含量增加，现场 流程的波动也是中矿锡石损失率增加的一个重要因 素，因此需增加实验设备对溜槽中矿进行扫选处理 以保证较高的锡石总回收率。 2 ．6 溜槽粗选一中矿扫选流程试验 为了降低粗选中矿直接抛尾锡石的损失，增加 试验设备对溜槽中矿进行扫选处理。设计两个研究 方案方案一采用摇床对溜槽中矿进行扫选，方案 二采用溜槽对溜槽中矿进行扫选。试验给矿浓度 拇∞”0舄拍孤∞∞弛稻0记”撕∞ 2 2 6 O锣∞玎∞ 3 5 2 O拍弛n ∞ 8 8 4 O 加9 ∞ 9 2 9 0弧觋￡i 吡 州M 瑚甜 万方数据 8 0 有色金属 选矿部分 2 0 1 3 年第1 期 3 3 ％，其中一3 8p , m 粒级含量少于2 0 ％0 首先使用溜槽对分级沉砂进行粗选，将粗选中 矿分流一部分进入溜槽扫选作业，一部分进入摇床 扫选作业，流程对比试验结果见表8 。 表8流程对比试验结果 T a b l e8T h ec o m p a r a t i v et e s tr e s u l t s o ff l o w s h e e t ／％ 从表8 中数据可以看出，分级沉砂经溜槽粗选 后得到产率5 0 ．4 8 ％、锡回收率2 1 ．6 3 ％的中矿。采 用溜槽对中矿进行扫选，得到粗精矿含锡0 ．2 9 1 ％， 作业回收率3 6 ．5 7 ％；扫选尾矿直接抛尾，锡石损 失率1 3 ．7 2 ％，抛尾总矿量3 9 ．0 6 ％。采用摇床对中 矿进行扫选，得到粗精矿含锡0 ．4 7 8 ％，作业回收 率5 0 ．4 6 ％；扫选中矿、尾矿直接抛尾，抛尾锡石 损失率仅1 0 ．7 2 ％，抛尾总矿量4 0 ．8 9 ％。 根据现场试验隋况发现，粗选溜槽中矿进入扫 选溜槽后，由于粒级较窄导致溜槽面上矿带窄且 厚，无法准确控制各个产品产率，各产品产率波动 大导致指标波动频繁。由此可见，采用摇床对溜槽 中矿进行扫选处理，不仅抛尾锡石损失率低，且摇 床矿带长、产品截取方便、指标稳定、富集比高。 由于工业试验效果达到预期目标，新建80 0 0t ／d 选厂锡石选别流程设计采用了螺旋溜槽新工艺，确 定采用Q L L 0 9 型溜槽对分级沉砂进行粗选，粗选 精矿按常规摇床流程进行回收，粗选中矿通过摇床 扫选流程后抛尾，粗选尾矿进入泥矿处理系统。新 建80 0 0t ／d 选厂按照常规全摇床流程需要摇床至 少9 5 0 台，采用溜槽新工艺摇床数量减少至6 0 0 台 约减少选厂占地面积88 6 0m s ，大大缩小了选 厂的建筑面积。 3 结语 通过螺旋溜槽的选型试验及工艺流程的优化试 验，实现了溜槽替代部分摇床，研发出溜槽与摇床 组合回收中细粒级锡石新的选矿工艺。 1 新工艺选用的Q L L 0 9 型溜槽具有处理能 力大、溜槽面矿带宽且薄、产品易截取、指标稳定 等优点。 2 根据矿石性质特点，分级沉砂通过溜槽粗 选后中矿含锡最低，最终确定采用摇床对中矿进行 扫选后直接抛尾，大大减少了后续作业的矿量。 3 新工艺采用Q L L 0 9 型溜槽替代原一段摇 床，实现了摇床数量大幅度减少 减少摇床数量1 ，3 以上 ，为锡石选厂的规模化建设和现代化管理创 造了条件。 参考文献 [ 1 ] 广州有色金属研究院．采用螺旋溜槽选别锡石试验研究 报告[ R ] ．广州广州有色金属研究院，2 0 1 1 ． [ 2 ] 云南华联锌铟股份有限公司．螺旋溜槽工业试验报告 [ R ] ．文山云南华联锌铟股份有限公司，2 0 1 1 ． [ 3 ] 云南华联锌铟股份有限公司．沁龙公司螺旋溜槽工业试 验报告[ R ] ．文山云南华联锌铟股份有限公司，2 0 1 1 ． [ 4 ] 莫峰，陈华萍，吉灿荣．高压辊磨机在有色多金属矿的 应用研究[ J ] ．现代矿业，2 0 1 2 6 2 9 3 1 ． [ 5 ] 许新邦．旋转螺旋溜槽在矿山的工业应用[ J ] ．金属矿 山，1 9 9 6 1 2 2 1 2 4 ． 万方数据