铜坑锡矿粗粒抛废工艺流程优化设计.pdf

第 2 l 卷第 1 期 2 0 0 5年 2月 湖南有 色金属 HU NA N N 0NF E r 0US ME TA I 5 采选 铜坑锡矿粗粒抛废工艺流程优化设计 陈正军， 黄光洪 长沙有色冶金设计研究院， 湖南 长沙4 1 0 0 1 1 摘 要 用跳汰机对低品位锡矿进行粗粒抛废处理是一种选矿新工艺， 其技术先进。文章对粗粒抛 废工艺流程进行了研究， 提出了合理可行的优化措施。生产实践表明， 流程优化效果良好。 关键词 粗粒抛废 ； 跳汰机 ； 锡矿石； 工艺流程优化 中图分类号 T D 9 2 2 、 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 3 ～ 5 5 4 0 2 0 0 5 0 1 0 0 0 1 0 2 华锡集团铜坑矿有几十年的生产历史 ， 高品位 锡矿已基本开采完毕 ， 目前开采 9 2 低品位矿体 锡 品位在 0 ． 7 ％左右 。所采矿石经破碎至 2 0 m in以下 后 ， 通过现有索道运输至车河选厂。因矿石品位贫 化， 要保证企业生产效益 ， 则需提高生产能力 ， 而索 道运输能力不能满足生产的需要。即便运输能力满 足， 处理低品位矿石会导致选矿成本大幅度增加。 经技术 、 经济效益比较 ， 需利用铜坑矿原废弃的重介 质厂房对低品位锡矿石进行预先粗粒抛废 ， 粗精矿 再经索道运输至车河选厂进行选别。跳 汰粗粒抛废 对处理铜坑锡矿低 品位矿石 ， 是华锡集团公司保持 生产效益的一项有效的技改方案。 1 矿石性质 1 ． 1 矿石矿物组成 铜坑 9 2 矿体属锡石 一多金属硫化矿 ， 锡石与 硫化矿均呈粗细不均匀嵌布。矿物种类繁多 ， 组成 复杂， 主要有用矿物为 锡石、 黄铁矿 、 铁闪锌矿 、 磁 黄铁矿 、 毒砂 、 黄铜矿 、 方铅矿、 硫锑铅矿、 黝锡矿等； 脉石矿物为石英 、 方解石 、 白云母 、 绢云母 、 长石等。 1 ． 2 矿石的粒度组成 原矿 2 0 ～ 0 ． 0 7 4 m i／ l 粒级重液试验结果表明 轻 产品 主要为脉石 产率 5 6 ． 3 6 ％ 其中 1 5 ～ 0 ． 0 7 4 m m 粒级 占 4 9 ． 8 7 ％ 。轻产 品中锡 、 铅 、 锌品位分别 为 0 ． 0 5 ％、 0 ． 0 1 5 ％和 0 ． 3 5 ％。金属损 失率 分别 为 锡 3 ． 4 6 ％、 铅 2 ． 9 9 ％、 锌 8 ． 3 9 ％。原矿破碎至 4 m m 以 下时 ， 经筛析结果分析 ， 锡石单体解离度为 2 2 ． 6 6 ％， 作者简介 陈正军 1 9 7 2 一 ， 男， 工程师， 主要从事选矿工程设计与 工艺研究工作。 脆硫锑铅矿为 2 1 ， 7 0 ％， 铁闪锌矿 2 9 ． 9 6 ％， 脉石单体 解离度为 4 5 ． 3 2 ％。 该矿石脉石解离粒度较粗 ， 可 以 在粒度较粗情况下预先重选抛弃大部分废石 ， 对降 低该矿石选矿成本 ， 提高经济效益具有重要现实意 义。 2 抛废试验及结论 2 ， 1 抛废试验 北京矿冶研究总院采用粗粒锯齿波跳汰机进行 了抛废全粒级试验 ； 随后 ， 广州有色金属研究院采用 动筛跳汰机进行 了粗粒抛废全粒级 、 宽粒级和中粒 级验证试验 ， 两次试验研究都验证了抛废的可行性 ， 并推荐了全粒级入选的生产工艺流程。但是两种设 备在精矿提升装置和给 、 排料系统上均应进一步完 善 ， 且设备的易磨易损件材质方面也需改进 ， 尤其在 设备的大型化方面存在相 当的难度。鉴 于上述情 况 ， 在参考上述试验的基础上， 特委托德国洪堡公司 用 9 2 矿体矿样进行 了 B A T A C跳汰机粗粒抛废试 验。原矿试验结果列于表 1 。 表 1 B A T A C跳汰机小型试验结果 ％ 维普资讯 2 湖南有色金属 第 2 1 卷 2 ． 2 试验结论 本次跳汰试验是在预先筛分除去 3 m m以下粒 级的条件下进行的， 也就是说， 需进行抛废处理的矿 石粒级在 一2 0 3 m m之间。经筛析结果表明 3 m m 以下粒级的产率约为 3 5 ％。 从表 1 可以看出 跳汰机床层上第五 、 第六层合 计产率为 4 5 ． 2 0 ％， 锡品位合计约为 1 ． 2 4 ％， 锡金属 的回收率约为 9 3 ． 1 9 ％。在保证锡 品位及 回收率的 条件下， 截取第五 、 六层矿料时作业抛废率可达到 5 3 ％左右。 本次试验反映出 B A T A C跳汰机 的料层分布明 显 ， 加之 B A T A C跳汰机在大型化的工业设备配套有 先进的料位检测及控制系统 、 自动排料系统和配套 粗精矿提升系统， 可很好地克服国产跳汰机的不足。 3 流程的优化设计及确定 3 ． 1 流程的优化设计 在跳汰前增加预先湿式筛分 ， 控制重选的给料 粒度， 变全粒级分选为宽粒级分选 ， 筛下产品 3 m m 以下 经过后段作业处理后全部作为精矿回收， 从而 克服了入选跳汰机粒级范围过宽， 工业生产 中操作 条件难以掌握 ， 对细粒级分选效果不佳 的缺点， 最大 可能地避免细粒级中有价金属的损失。 此外， 增加预先湿式筛分使所有 3 m m以下粒级 的产品合并回收， 使抛废产率减小， 同时也减小 了下 段作业的矿浆量。 因索道运输对精矿的水分含量要求， 设计中考 虑了尽可能降低细粒级水分的措施 一方面对 3 m m 以下粒级在进螺旋分级前增加一段水力旋 流器作 业， 使大部分矿泥尽早从中粒级中分离， 对降低螺旋 返砂的水分有利 ； 另一方面对 2 0 3 m m粒级的跳汰 精矿增加了一段脱水筛， 以降低这部分精矿的水分。 整个抛废工程的成功与 否关键 取决 于跳 汰设 备， 国内跳汰机在有色金属工业中还没有应用先例， 通过对 国内外多种跳汰设备的对 比试验表明， 德国 K H D洪堡 韦达克公司生产的 B A T A C风力脉动式跳 汰机能很好地适应铜坑锡矿的性质 ， 在大型工业化 生产中更具有优势。所以， 设计采用 B A T A C跳汰机 作为抛废设备。 3 ． 2 流程的确定 针对原矿细粒级 比较多， 细粒级 中锡品位较高 的特点， 在分析研究试验流程的基础上， 借鉴国外跳 汰机在有色金属选别上的成功经验和生产实践 ， 经 多方案比较， 制定了原矿全粒级 2 0～0 m m 预先湿 式筛分 ， 筛孔孔径为 3 m m， 筛分后的 2 0 ～3 m m粒级 给入跳汰机进行粗粒分选抛废， 重粒级产品作为粗 精矿。考虑到索道运输对精矿水分的要求 ， 3 m m以 下粒级经水力旋流器分级脱泥， 沉砂用螺旋分级机 脱水 ， 螺旋返砂直接作中粒精矿。水力旋流器及螺 旋溢流经脱水得细泥精矿。粗、 中和细粒精矿合并 为总精矿。 设计指标列于表 2 ， 设计原则流程如图 1 所示。 表 2 粗粒抛废主要设计指标 ％ 原矿 2 0 0 mm 尾矿 锡柱毽矿 滤液澄流 图 1 抛废设计原则流程 图 4 生产实践 4 ． 1 生产指标 铜坑锡矿采用优化后的工艺流程， 于 2 0 0 3 年 1 1 月建成 了年处理量 2 0 01 0 4 t 的贫矿粗粒抛废选矿 厂。经过一段时间的生产调试， 使整个抛废系统得 到了完善。最终精矿水分达到了 6 ％以下 ， 运输问题 得到解决。同时生产指标 达也比较理想 ， 主要平均 生产指标列于表 3 。 表 3 粗粒抛废主要平均生产指标 ％ 下转第 3 9 页 维普资讯 第 1 期 马 莹， 等 三价铁 离子在酸性水溶液中的行为 3 9 F e ⅢB e h a v i o r e s i n A c i d S o l u t i o n M A Y i n g ， H E J i n g 2 ， MA R o n g j u n 3 1 ． J i l in A g r ic u lt u r a l e n g i n e e r i n g P r of e s s io n a l te c h n o lo g y C o l le g e ， G o n g z h u l i n g 1 3 6 1 0 0 ， C h i n a； 2． Hu n a n U n i v e r s i t y， C h a n g s h a 4 1 0 0 8 2， C h i n a； 3 ． C h a n g s h a R e s e a r c h I n s t it u t e of Min in g a n d Me t a l l u r g y ， C h a n g s h a 4 1 0 0 1 2 ， C h i n a Ab s t r a c t I n、 i e w o f I ron i o n b e i n g s u c h i mp o r t a n c e a s me t a l l u r g y，c h e mi c a l i n d u s t r y，e n v i ron me n tal p r o t e c t i o n ， e t c．t h i s p a p e r h a s s m n m a r iz e d F e Ⅲ b e h a v io r e s i n a c i d s o l u t i o n ， a n d e x p la i n e d t h e V e Ⅲ h y d m ly s i s e s b al anc e ， pol y m e ri z a ti o n i n h y d rol y s i s c o u r s e a n d t h e F e Ⅲh y d ro l y s i s p r e c i p i ta t i o n ． Ke y wo r d s F e Ⅲ ； h y d r o l y s i s ； p r e c i p i t a t i o n 雾 零 黎 撰 上接第 2页 4 ． 2 生产 小结 1 ． 本次生产实践的指标是 3 d 指标的加权平均 值， 原矿锡品位在 0 ． 5 5 ％ ～ 0 ． 6 4 ％之间， 进入跳汰的 矿石锡品位在 0 ． 4 1 ％ ～0 ． 5 2 ％之间， 对 目前生产矿 石具有代表性。从表 3可以看出 精矿 中锡、 铅 、 锌 的针对原矿的富集 比为 1 ． 4 、 1 ． 2 9 、 1 ． 3 0 倍 ， 接近或超 过了设计指标 ， 反映出优化流程对矿石性质波动的 适应性 。 2 ． 生产流程针对原矿的抛废率为2 7 ． 4 0 ％， 主要 是进入跳汰的矿石锡品位在 0 ． 4 1 ％ ～0 ． 5 2 ％之 间。 低于洪堡公司试验时矿石锡品位 0 ． 6 ％所致 ， 但精矿 中 锡、 铅 、 锌 回 收 率 分 别 为 9 5 ． 0 1 ％、 9 1 ． 8 3 ％、 9 1 ． 8 7 ％， 已经超过 了设计指标 ， 且可满足车河选厂 处理量的要求。 5 结语 1 ． 通过对工艺流程的优化研究 ， 不断地完善流 程结构 ， 增强了跳汰机对给矿性质的适应性 ， 不仅顺 利实现了抛废 ， 解决了索道运输紧张的问题 ， 而且抛 废的金属品位也得到了很好的控制 ， 最大可能地避 免了资源的浪费。 2 ． 利用跳汰机从低品位矿物中抛弃部分非 目的 矿物的工艺在国外应用比较广泛， 技术先进成熟 ， 但 国内还是首次在有色金属工业中应用 ， 尚处于探索 阶段， 需要在实践中不断研究 、 解决新课题 ， 使之更 加完善并广泛应用。 收稿 日期 2 0 0 4 1 2 一l 8 S t u d y o n Co a r s e - s i z e S e p a r a t i o n P r o c e s s Op t i mi z a t i o n o f To n g k e n g Ti n Or e C H E N Z h e n g - j u n ， H U A N G G u a n g - h o n g C h a n g s h a E n g i n e e r i n g a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e ofN o n f e r r o u s M e t a l lu rg y ，C h a n g s h a 4 1 0 0 1 1 ，C h in a A bst r a c t I t i s a n e w o r e d r e s s in g p r o c e s s to s e p a r a t e lo w g r a d e ， c o a r s e s i z e T i n o r e b y j i g ， a n d i t i s a d 、 a n c e d t e c lm o lo g y ． T h e a rt i c l e s t u d i e d o n the c o a rse s i z e s e p a r a t i o n p r o c e s s a n d a d v a n c e d r e aso n a b l e o p t i mi z a t i o n s t e p ，p r a c t i c e i n d i c a t e ． t h a t g o o d p r o c e s s o p t i mi zat i o n e f f e c t w e r e o b t a i n e d． K ey w o r d s c o a rs e s iz e se p a r a t e d ； j i g ； T i n o r e ； p r o c e s s o p t i m i z a ti o n 维普资讯