某铅锌尾矿生产高品位硫精矿的工业试验.pdf

第3 4 卷 2 0 1 4 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G Ⅱq E E R 矾G V 0 1 ．3 4 A u g u s t2 0 1 4 某铅锌尾矿生产高品位硫精矿的工业试验① 成岚1 ”，李茂林1 ’2 ’3 ，颜亚梅1 ，2 1 ．武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉4 3 0 0 8 1 ；2 ．冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉4 3 0 0 0 8 1 ；3 ．长沙矿冶研究 院有限责任公司，湖南长沙4 1 0 0 1 2 摘要以某铅锌尾矿为研究对象，探索利用浮重联合工艺回收品位大于4 6 ．5 ％的单一高品位硫精矿，取代原高、低硫精矿两产品 工艺。对实验室确定的工艺流程进行了工业试验，主要对旋流器溢流一次精选后的尾矿 精一尾 进行了三次不同返回点探索。返 回点依次为扫选一、粗选搅拌桶、铅锌尾矿浓密机。根据生产数据统计，第三次返回点即铅锌尾矿浓密机效果最佳，使得硫精矿品 位达到4 6 ．9 7 ％，回收率相对于锌尾矿达到了7 7 ．0 4 ％，达到了工业改造要求。 关键词硫精矿；工业试验；精一尾；返回点 中图分类号T D 9 5 1文献标识码Ad o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 8 ．0 4 5 文章编号0 2 5 3 - 6 0 9 9 2 0 1 4 0 8 - 0 1 7 3 - 0 3 硫精矿是黄铁矿的回收产品，也是工业上生产硫 酸的主要原料。其副产品硫酸渣随着硫品位的增加市 场价值也越大，当硫品位达到4 5 ％以上时，铁品位已 达到6 0 ％以上可直接作为钢铁生产原料铁精矿1 。 我国大多数的硫精矿产品是从多金属硫化矿石中分选 出来的。某铅锌矿中含有大量的黄铁矿，矿石性质属 多金属硫化矿，且其嵌布粒度较细的特性决定了黄铁 矿的回收在浮选锌精矿后的尾矿中进行旧- 。旧工艺 生产高硫精矿品位4 7 ％、低硫精矿品位3 5 ％两产品， 不同品位的精矿有不同的市场价格，并直接影响硫资 源的利用。以含硫4 7 ％和含硫3 5 ％的两种硫精矿做 对比，后者较前者的精矿量要少近2 0 ％，更重要的是， 这部分精矿将被当作尾矿废弃，一来造成硫资源浪费， 二来尾矿大量堆积，严重影响矿区环境。为了使资源 得到最大化利用，考虑最优解决方案是将低硫精矿品 位提升使其也成为高硫精矿。 1 实验室开路试验结果 由实验室粗精矿旋流器分选试验和溢流浮选试验 可以发现，不论是重选生产的沉砂，还是浮选得到的精 矿，其硫品位均在4 6 ．5 ％以上，若将两者混合则可得到 单一的高品位硫精矿“ J ，对此，进行了一组重浮联合 开路试验，试验流程如图l 所示，当日旧生产流程两产 品的生产指标如表l 所示，对混合后的精矿指标进行 计算，结果如表2 所示。 回收率的比较需要相同的基点，原两产品流程生 产指标，选硫作业对总锌尾矿的回收率为7 8 ．6 0 ％。由 表2 数据可知，开路试验的总硫精矿回收率相对于锌 尾为7 7 ．1 6 ％。较原工艺回收率降低了1 ．4 4 ％，但却成 功的将低硫精矿全部转化为高硫精矿。重一浮联合开路 流程试验验证了该流程的连续性，旋流器沉砂作为粗颗 粒高硫精矿，溢流浮选精矿作为细颗粒高硫精矿，将两 者混合即为硫品位4 7 ％以上、硫总回收率相对于锌尾 7 7 ．1 6 ％的单一高品质硫精矿”j 。回收率下降1 ．4 4 ％， 药剂单位酊 图1 重浮联合开路试验流程 表1当天选硫系统生产指标 ①收稿日期2 0 1 4 0 6 2 0 作者简介成岚 1 9 8 9 一 ，女，甘肃武都人，硕士研究生，研究方向为细粒级黄铁矿浮选回收。 通讯作者李茂林 1 9 6 3 一 ，男，湖南长沙人，教授，博士研究生导师，长期从事微细粒磨矿与分级方面的研究工作。 万方数据 1 7 4矿冶工程 第3 4 卷 表2 重浮联合开路流程试验各产品指标 意味年产标硫量减少1 ．4 4 ／7 8 ．6 X 7 5 1 ．3 7 万吨，损失约 为1 0 0 万元，但是将多生产3 0 万吨高品位硫精矿，高低 硫精矿的差价约为1 5 0 元，差价将高达45 0 0 万元左右， 两者相减，经济效益约为4 4 0 0 万元，经济效益计算将以 新流程的半年稳定指标与老流程2 0 1 3 年上半年的生产 指标对比计算得到，本处只是粗略计算。鉴于实验室试 验结果的先进性，决定进行工艺改造调试试验。 2 工业试验 2 ．1 工业试验流程 由实验室重浮联合开路试验结果可知，在合适的 参数配置下，该流程能取代原高、低硫精矿两产品工 艺，生产单一的高硫精矿产品，虽然总硫回收率略有降 低，但硫精矿品质却有大幅提升；经过经济指标估算可 知，该工艺能为生产带来可观的新增收益；因此，试验 以生产实践为背景，给出了工业生产流程推荐，如图2 所示，其中浮选中矿可顺序返回，浮选尾矿可根据实际 生产情况选择合适的返回点。图中虚线所示为旋流器 溢流一次浮选尾矿 精一尾 的不同返回点①扫选 一；②粗选搅拌桶；③锌尾浓密机。 铅锌浮选尾矿 ① ] _ j 总精矿 图2 浮重联合工艺回收单一高品位硫精矿工业试验原则流程 2 ．2 中矿返回点试验 2 ．2 ．1中矿返回至扫选一 第一个返回点调试试验总共进行了1 0 个班次。 本次调试阶段精一尾浓度为2 5 ．9 8 ％，品位为2 7 ．1 1 ％。 调试结果平均指标如表3 所示。 表3 第一返回点调试主要技术指标 本次返回点试验指标显示，总硫精品位4 6 ．6 4 ％， 达到预期目标，但是总硫精回收率相对于锌尾仅为 7 1 ．7 2 ％，总尾矿品位高达1 0 ．6 3 ％，此时粗选作业的回 收率相对于锌尾为8 1 ．4 5 ％，相对原两产品流程，粗精 矿回收率的下降幅度达到9 ．7 1 ％，回收率损失太大。 综上分析，硫精一尾返回至扫一，在一定程度上提 高了硫尾硫品位，使得总硫精回收率偏低。本返回点 调试整体技术经济指标不理想，将继续进行后期调试。 2 ．2 ．2 中矿返回至粗选搅拌桶 从第一返回点的试验结果来看，精一尾的品位 2 7 ％左右，与硫给的品位接近，因此试探将精一尾的返 回点改为粗选的搅拌槽。第二个返回点调试试验总共 进行了1 5 个班次。调试结果平均指标如表4 所示。 表4 第二返回点调试主要技术指标 本返回点试验指标显示，总硫精品位4 6 ．6 2 ％，达 到预期目标，但总硫精硫回收率只有6 5 ．3 3 ％，且粗选 的回收率下降到7 3 ．1 5 ％，指标均低于第一返回点。这 L 万方数据 2 0 1 4 年0 8 月 成岚等某铅锌尾矿生产高品位硫精矿的工业试验 1 7 5 一返回点得不到较好的生产结果，究其原因，低浓度、 大体积量且粒度细的精一尾返回到粗选，减少了粗选 的停留时间，恶化了粗选的效果。从取样数据发现，精 一尾的浓度为2 5 ％左右，计算的体积量为5 0m 3 ／h ，与 第一次返回点相比，相当于增加了粗选2 5 ％的矿浆量。 而提高精一尾的返回浓度有两种办法，其一是新增浓密 机，其二是将精一尾返回到锌尾矿的浓密机，即与原来 的锌尾矿一起浓缩后再给人粗选。后者实施起来十分 简单，因此下一返回点考虑将精一尾返回浓密机。 2 ．2 ．3中矿返回至锌尾浓密机 此次调试点取样得到精一尾浓度为2 8 ．2 2 ％，第三 个返回点调试试验总共进行了6 个班次。调试结果平 均指标如表5 所示。 表5 第三返回点调试主要技术指标 表5 中总硫精矿回收率为7 8 ．1 7 ％，第二阶段的回 收率为6 5 ．3 3 ％，回收率有了大幅度的提高。与第一阶 段的回收率相比，第一阶段的回收率为7 1 ．7 2 ％，同样 提高的幅度较大。与原来的两产品相比，锌尾浓密机 底流的回收率为8 7 ．2 ％，选硫作业对总锌尾矿的回收 率为8 0 ．2 2 ％。本次调试的回收率为7 8 ．1 7 ％，回收率 下降了2 ．0 5 ％，下降幅度不大，相比于低硫产品价格的 损失，单一高硫的经济效益将十分显著。此外，在两产 品生产期间，低硫产品在浓缩时经常出现溢流跑混的 现象，致使过滤后的实际回收率下降。 3 工业稳定试验 稳定试验数据统计从第三次返回点调试到稳定试 验结束总共4 3 天，共1 2 8 个班次，试验组依然按照既 定的取样点取样分析。稳定试验期间的主要技术指标 平均值见表6 ，原工艺流程工业调试前6 个月的工业 生产指标平均值见表7 。 新工艺总硫精矿品位为4 6 ．9 7 ％，回收率相对于锌 尾7 7 ．0 4 ％，尾矿硫品位为7 ．0 1 ％，所得技术指标均超 表6 稳定试验主要技术指标 表7 原流程工业生产指标 预期目标；与原工艺选硫指标相比，高硫精矿品位低 0 ．6 7 ％，总硫精矿回收率高1 ．5 5 ％，硫尾硫品位低 1 ．5 2 ％。同时，新工艺中取消了低硫精矿，采用粗、细 高硫精矿混合过滤，精矿滤饼更加容易过滤，综上所 述，新工艺较原工艺有了明显的经济优势。 4 结论 1 根据旋流器溢流浮选中矿 精一尾 浓度低的 性质，将其返回到锌尾浓密机，经过浓缩后再进人粗选 作业，避免了因为浓度低、矿浆量大对浮选产生的不利 影响，对于工业生产应当是可行的。 2 此新工艺使得原工艺高、低硫精矿两产品的资 源浪费得以调整，产品变为单一高品位硫精矿，品位达 到4 6 ．9 7 ％、回收率达到7 7 ．0 4 ％。 3 从环保的角度讲，单一高品位硫精矿粒度粗粒 混合比起旧工艺全细粒级更易过滤，避免了运输途中 对环境的污染；从矿山经济效益讲，高品位硫精矿与低 品位硫精矿市场售价的差异给选矿厂带来了巨大的经 济效益，也给硫酸厂带来了间接的经济效益；从矿山资 源利用角度讲，单一高品位硫精矿解决了低硫精矿造 成的资源浪费，使得矿产资源得到更大的有效利用。 参考文献 [ 1 ] 杨俊彦，叶雪均，秦华伟．某选锌尾矿回收硫矿物试验研究[ J ] ． 矿山机械，2 0 1 3 ，4 1 6 9 2 9 5 ． [ 2 ]欧阳素勤，银星宇．硫铁矿选矿研究现状[ J ] ．矿产保护与利用， 2 0 1 1 5 6 1 0 2 1 0 7 ． [ 3 ] 李茂林，颜亚梅．旋流器分选低品位硫精矿[ J ] ．现代矿业，2 0 1 3 ， 5 3 5 1 1 1 3 5 1 3 6 ． [ 4 ]江皇义，叶雪均，罗升，等．凡口铅锌矿选硫新工艺研究与实践 『J 1 ．矿冶工程，2 0 1 3 ，3 3 1 3 0 3 3 ． 万方数据