钼尾矿浮选柱再选研究.pdf

2 1 2 有色金属 选矿部分 2 0 1 1 年增刊1 D O I 1 0 0 6 3 9 ／j ．i s s n l 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 1 ．z 1 ．0 4 9 钼尾矿浮选柱再选研究 张跃军t ，侯玉博2 ，冯天然1 ，余悦1 1 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 7 0 ；2 ．辽宁省核工业地质局机械研究所，沈阳1 1 0 0 3 2 摘耍某钼矿选矿厂采用北京矿冶研究总院开发的新型K Y Z E - - 4 3 8 0 短柱犁微细粒浮选柱和K Y Z - 0 6 1 0 浮选柱开展 资源高效回收利用研究，对该选矿厂钼品位为0 ．0 1 8 ％和0 ．2 0 ％两种尾矿的混合矿进行一次粗选、一次精选．同时对浮选柱 工艺适应性、动力学稳定性及自动控制系统的控制精度进行考察．最终获得精矿品位为2 ．7 3 ％、回收率为3 1 ．7 3 ％，设备运 行情况良好。 关键词尾矿再选；浮选柱；应用 中围分类号T D 4 5 6文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 11 S 0 - 0 2 1 2 - 0 4 S t u d yo nR e - c l e a n i n go fM o l y b d e n u mT a i l i n gW i t hF l o t a t i o nC o l u m n Z 础ⅣGY u e j u n l ，日o Un 庙c y 8 ，F E 『Gm n r a n l ，阿Y u e l 伍B e 彬n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，上论驴n g1 0 0 0 7 0 , C h i n a ； 最M a c h i n e r yR e s e a r c hI n s t i t u t e ，L i a o n i n gN u c l e a rG e o l o g i c a lB u r e a u ，S h e n y a n g1 10 0 3 2 , C h i n a A b s t r a c t K Y Z D 6 1 0f l o t a t i o nc o l u m na n dn e w l yd e v e l o p e dK Y Z - 4 3 8 0 Es h o r tt y p ef l o t a t i o nc o l u m n d e v e l o p e db y B G R I M M ’sh a v eb e e nu s e df o r m o l y b d e n u mt a i l i n gr e - c l e a n i n g t o r e c y c l e v a l u a b l e m o l y b d e n u me l e m e n t sc o n t a i n e di nt a i l i n g sb yam o l y b d e n u mm i n e ．T o t Mt a i l i n gi sc o m p o s e do f t w ok i n d s o ft a i l i n g sw i t ht h e i rg r a d e so f0 ．Ol8 ％a n d0 ．2 0 ％r e s p e c t i v e l ya n di sr e c l e a n e db yt h eo p e r a t i o n so f r o u g h e ra n dc l e a n e rs e c t i o n s ．A tt h es a m et i m e ，a n dt h ea d a p t a b i l i t y ，h y d r o d y n a m i cs t a b i l i t ya n da u t o m a t i c c o n t r o la c c u r a c yo ff l o t a t i o nc o l u m n sa r ee x a m i n e d ．T h et a i l i n gr e c l e a n i n gt e s ti n d i c a t e st h a tf i n a l c o n c e n t r a t eg r a d eo ft a i l i n gr e - c l e a n i n gi 82 ．7 3 ％a tt h er e c o v e r yo f31 ．7 3 ％a n de a c hp e r f o r m a n c ei n d e xo f f l o t a t i o nc o l u m ni ss a t i s f i e d ． K e yw o r d s t a i l i n g sr e - c l e a n i n g ；f l o t a t i o nc o l u m n ；a p p l i c a t i o n 矿业开发为人类的生存与发展提供了所必需的 大量资源，但同时也给人类赖以生存的环境造成了 日益严重的污染。据统计，世界各国矿业开发所产 生的尾矿每年达5 0 亿t 以上，对尾矿的充分开发 和再利用已引起各界广泛的关注⋯。我国钼资源 丰富，钼储量名列世界前茅，但开发利用率与西方 发达国家比还较低，对矿山而言，尾矿资源化已是 不可逆转的发展趋势，尤其对高价金属钼来说，从 钼尾矿中再回收钼矿物是一个重要的科研课题[ 2 】。 某钼矿选矿厂处理能力30 0 0t ／d ，随着开采 的深入。入选品位由最初的0 ．1 2 ％以上降到0 ．0 9 ％ 左右，为保证合格的精矿品位，更有效地回收钼矿 物，该钼矿采用北京矿冶研究总院开发的新型 K Y Z E - - 4 3 8 0 短柱型微细粒浮选柱和K Y Z 0 6 1 0 浮 选柱开展资源高效回收利用研究，对尾矿里所含的 有用钼元素进行回收，同时考察了浮选柱工艺适应 性、浮选动力学稳定性、液位自动控制系统和充气 量控制系统的精度等设备性能指标【3 】。 1 选矿厂尾矿的特点 该选矿厂采用双开路流程，其原有工艺流程如 图1 所示，由于选矿厂精扫段开路排尾，整个选矿 厂形成两种尾矿粗扫选的尾矿为尾矿I ，流量约 为7m 3 ／m i n ，品位约为0 ．0 1 8 ％；精扫选的尾矿为尾 矿Ⅱ，流量约为0 ．2m 3 ／m i n ，品位约为0 2 2 ％。选矿厂 每天的尾矿矿浆总量约为96 0 0m 3 ，浓度约为3 3 ％。 对选矿厂尾矿进行了矿物特性分析，从分析 的结果可以看出，该尾矿中金属矿物仍主要为黄 基金项目“十一五”国家科技支撑计划重点项目 2 0 0 6 B A B II B 0 8 收稿日期2 0 1 I _ 0 6 - 2 7 作者简介张跃军 1 9 8 0 - - ．黑龙江哈尔滨人。工程师．主要从事浮选设备研究。 万方数据 2 0 11 年增刊1张跃军等钼尾矿浮选柱再选研究2 1 3 精选Ⅱ 原矿 分级9 磨矿 ’川p 。胁％ X 煤油B K 3 4 0 粗选沫松醇油 产2 1 1 士 2 气 叫K 3 0 浮选机1 分婚V 磨矿I } 2 2 士芎l ／一 木水玻璃I ， 预精选十巯基乙酸钠I 扫选I F 2 2 8 鼍F 1 2 1 2 穹 I K 8 浮选机l I K 3 0 浮选例 嘉篓 蒜瓣 f 煤油 巯基E 酸钠叫辐丽 选柱“z - 1 烈oK 8 浮选 精矿 P 鬯 自 目I 一1 1 ．1 扫选Ⅱ 尾矿I 浮选机 表1总尾矿粒度分布结果 T a b l e1M i n e r a lp a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o no ft o t a lt a i l i n g s 表2尾矿再选试验结果 T a b l e2T e s tr e s u l t so ft a i l i n g sr e - - c l e a n i n g | ％ Ⅱ 2 试验研究 图1 选矿厂原有工艺流程 F i g ．1O r i g i n a lp r o c e s sf l o w s h e e to fd r e s s i n gp l a n t 铁矿，其次有少量磁铁矿、褐铁矿、金红石、黄铜 矿、白铁矿、辉钼矿，还可见微量闪锌矿、辉铜 矿、铜蓝等。黄铁矿主要以单体形式产出，粒度 相对实验室浮选尾矿中黄铁矿较粗，一般为1 0 ～ 2 5 0 斗m 。 辉钼矿是该尾矿中钼的主要存在形式，其含量 相对较高，粒度稍粗，显微镜下统计有9 1 ．0 8 ％的 辉钼矿与粗颗粒脉石连生，且主要以贫连生体形式 产出，其余辉钼矿以微细粒单体形式产出，未见与 其它硫化矿物连生的辉钼矿。辉钼矿的连生体颗粒 粒度一般较粗，而其它辉钼矿粒度较细，一般为 5 ～4 3I ．L m ，个别较粗达0 ．1 0m m 。 对选矿厂总尾矿取样进行筛析，筛析结果如表 1 所示。从筛析的结果可以看出，一2 3 斗m 粒级的 尾矿钼品位最高，金属量分布占近5 0 ％。尾矿再选 指标的好坏关键看这部分粒级回收多少。鉴于这种 情况，需要在流程中强化对细粒级的选别【引。 2 ．1 总尾矿的小型浮选试验 为初步确定合适的药剂制度，考察总尾矿的可 选性，现场采取了尾矿I 、尾矿Ⅱ作为矿样，加入 松醇油5 0 鼽，一次选别6r a i n ，进行了总尾矿再 选的捕收剂探索试验，试验结果见表2 。 从表2 试验结果看，在捕收剂煤油添加量为 1 5 0s ／t ，尾矿I 、尾矿Ⅱ给矿品位分别为0 ．0 1 8 ％ 和0 ．3 1 0 ％的条件下，未添加辅助捕收剂B K 3 4 0 时 尾矿I 、尾矿Ⅱ选别的钼精矿品位分别为0 ．0 9 4 ％ 和0 ．5 4 0 ％．回收率分别为1 7 ．2 7 ％和3 1 ．6 4 ％，尾矿 品位分别为0 ．0 1 5 ％和0 ．2 6 0 ％；添加辅助捕收剂 B K 3 4 0 及煤油后尾矿I 、尾矿Ⅱ选别的钼精矿品位 分别为0 ．0 9 1 ％和0 ．5 1 0 ％，回收率分别为4 0 ．3 1 ％和 5 6 ．2 9 ％。尾矿品位分别为0 ．0 1 2 ％和0 ．2 1 0 ％，添加 辅助捕收剂后钼精矿品位较未添加辅助捕收剂前略 微降低，而回收率则有明显提高，说明辅助捕收剂 对钼矿物具有较好的捕收能力，尾矿具有一定的可 选性。 2 ．2 尾矿再选试验及结果 2 ．2 ．1 尾矿再选流程 髫 万方数据 2 1 4 有色金属 选矿部分 根据陔钼矿选矿厂的尾矿处理量和所需的浮选 ／／, ，问，选用K Y Z E 一4 3 8 0 和K Y Z 一0 6 1 0 两台浮选柱 对总尾矿 尾矿I 与尾矿Ⅱ的混合物 进行再选， 两台浮选柱安装在选矿厂车问的外端，给矿为选矿 厂的总尾矿，利用原有高差可实现给矿、尾矿自 流，而不影响选矿厂原有流程的正常运行。 该浮选柱再选系统采用正浮选工艺处理总尾 矿，主要回收尾矿里所含的有用钼元素。根据前而 的分析结果和小型试验结果，采用了粗选一精选工 艺流程，K Y Z E 一4 3 8 0 浮选柱作为总尾矿再选的粗 选作业，K Y Z 一0 6 1 0 浮选柱作为总尾矿再选的精选 作业，2 台浮选柱在整个选矿厂流程中的位置如图 2 所示， 给副 忑I ， 髫ll 管 藏订JJ 试滁扁 精矿 精矿尾矿 图2 浮选柱在选厂流程配置中的位置 F i g ．2 P o s i t i o no ff l o t a t i o nc o l u m n si np r o c e s si n d r e s s i n gp l a n t 以空，i 压缩机作为气源，气体经总风管分配到 浮选柱的充7 i 器，选矿厂的总尾矿进入K Y Z E 一- 3 8 0 浮选柱进行总尾矿粗选，其泡沫产品进入K Y Z - 0 6 1 0 浮选柱进行精选，其尾矿为最终尾矿排走；K Y Z - 0 6 1 0 浮选柱的精矿直接进入选矿厂的干燥车间与原来的 精矿合并，其尾矿返I 司至K Y Z E 一4 3 8 0 浮选柱总尾 矿粗选作业。尾矿再选设备配置如刖3 所示，浮选 柱参数见表3 液位的高低和泡沫层厚度由液位控 制系统调节，液位控制系统的工作过程如下通过 浮球的上下浮动，浮动的位移『h 探头感应，发送 4 ～2 0m A 的电信号到U D C 仪表，经P I D 运算，发 出4 ～2 0m A 电信号给气动阀f 】，从而控制阀门开 度大小，达到调节液位和泡沫层厚度的目的。在不 使用自动调节的情况下也可以通过手动力。法调节， 转动手轮来控制阎fJ 开启度进行液位调节5 。 牺何● 图3 尾矿再选设备配置方式 F i g3E q u i p m e n tc o n t i g u r a t i o nm o d eo ft a i l i n g s r e c l e a n i n gt e s t 表3浮选柱结构参数 T a b l e3S t r u c t u r ep a r a m e t e r so ff l o t a t i o nc o l u m n 该技术方案的药剂制度为 粗选段K Y Z E 一4 3 8 0 浮选柱，加入煤油2 0 趴、 松醇油2 0m 【J 。 精选段K Y Z E 一0 6 1 0 浮选柱，加入水玻璃3 0 0 m U t 、巯基乙酸钠5 0 0m L ／t 。 生产过程中K Y Z E 一4 3 8 0 的浮选柱的操作参数 为泡沫层厚度4 0 0m m ，充气量为10 0 0m 3 ／h 。 浮选柱采用气动 电动的液位自动控制系统，液位 检测依靠压，】传感器和激光液位计。牛产操作实践 表明，液位自动控制系统性能可靠，液位控制平 稳，反J 世灵活6 。 2 ．2 ．2 尾矿再选试验结果 [ } 1 于K Y Z - 0 6 1 0 浮选桩的产能限制，K Y Z - - 4 3 8 0 浮选柱的泡沫量不能太大，K Y Z 一0 6 1 0 浮选柱采用 变频泵进行控制。月生产累计指标为，混合尾矿 f 给矿 钼品位为0 ．0 1 9 ％，精矿铜品位2 ．7 5 ％，尾 矿钔品位O0 1 3 ％，钼回收率3 1 ．7 3 ％ 1 艺指标表明，浮选柱对于难选尾矿具有较高 选矿效半，由于该尾矿对原系统没有干扰，尾矿品位 每减少00 0 2 ％，系统回收率将增加将近1 ％，减去 1 h 三一住 一盱 麓￡ 生手 磬 万方数据 2 0 11 年增刊l张跃军等钼尾矿浮选柱再选研究 2 1 5 能耗、药剂和人工成本，经济效益还是可观的。 从现场运转情况看，浮选柱自动控制系统控制 效果良好，保证了液位和充气量的稳定，满足了浮选 工艺的要求，同时，该系统操作简单，使用维护方 便，可靠性高，确保整个尾矿再选系统的稳定性。 K Y Z E 一4 3 8 0 浮选柱在试验期间，设备运行平 稳，液位自动控制系统、充气量控制系统工作正常， 控制精度满足工艺要求，未出现任何故障，设计、 制造达到生产要求，泡沫层稳定，没有翻花现象。 3 结论 对某钼选厂尾矿进行了元素、物相及粒度分 析，通过尾矿再选系统对总尾矿进行再选，同时考 察浮选柱各项性能指标，得出以下结论 1 辉钼矿是该尾矿中钼的主要存在形式，91 ．0 8 ％ 的辉钼矿与粗颗粒脉石连生，且主要以贫连生体形 式产出，其余辉钼矿以微细粒单体形式产出，未见 与其它硫化矿物连生的辉钼矿。从筛析的结果可以 看出，一1 0 斗m 粒级的钼品位最高，金属量分布占 近5 0 ％，应强化对细粒级的选别。 2 采用浮选柱对钼品位分别为0 ．0 1 8 ％和 0 ．2 ％的两种尾矿混合而成的总尾矿 平均品位为 0 ．0 1 9 ％ 进行一次粗选、一次精选试验，总尾矿再 选后的最终精矿平均钼品位为2 ．7 3 ％、回收率为 3 1 ．7 3 ％，试验结果表明再选工艺合理，设备性能 良好。 3 北京矿冶研究总院开发的新型K Y z E ．4 3 8 0 短柱型微细粒浮选柱和K Y Z 一0 6 1 0 浮选柱对难选尾 矿具有较高选矿效率，其配有的空气直接喷射式气 泡发生器可以在线更换，操作方便；泡沫层稳定， 没有翻花现象；液位自动控制系统、充气量控制系 统工作正常，控制精度满足工艺要求，未出现任何 故障，设计、制造达到生产要求。 参考文献 [ 1 ] 桂芳，八钢选矿尾矿处理现状和再利用探讨[ J ] ．新疆 钢铁，2 0 0 5 2 1 8 2 5 ． [ 2 ] 邱丽娜．戴惠新，张旭．从某钼矿老尾矿中回收钼的试 验研究[ J ] ．中国钼业，2 0 0 9 ，3 3 3 1 4 - 1 7 ． [ 3 ] 北京矿冶研究总院．大型细粒矿物分选浮选柱研究报告 [ R ] ．2 0 1 0 ． [ 4 ] 北京矿冶研究总院．大型细粒矿物分选浮选柱工业试验 报告[ R ] ．2 0 1 0 ． [ 5 ] 沈政昌，史帅星，卢世杰，等．浮选设备发展概况 续一 [ J ] ．有色设备，2 0 0 4 6 8 一1 1 ． [ 6 ] 李玉西，模糊与P I D 双模控制在浮选柱液位控制系统中 的应用[ J ] ．矿冶，2 0 0 8 1 7 3 7 5 ． 万方数据