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提高红透山铜矿选矿回收率的研究$

2017年11月18日 15:06   本网   admin   人气:267

  提高红透山铜矿选矿回收率的研究赵春艳,迟永欣,郭天宇,杜绍增(中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司,辽宁抚顺,113321)金属回收率关系的研究,确定影响红透山选矿指标提高的主要因素是磨矿细度,进而对磨矿工艺进行了改进,以改变二段磨矿介质尺寸的方式,使磨矿细度提高3% ~8%,铜、锌、金、银回收率分别提高了0.71、1.57、1.20、1.33个百分点。

  -),女,高级工程师,大本科,主要从事选矿生产技术研究。E-mail:767943374qq.com红透山铜矿是一座具有五十多年生产历史的国有老矿山,其生产的矿石为典型的铜锌多金属硫化矿,原矿含铜1.3%、含锌2. 0%、含硫19%左右,原矿中有用矿物种类比较丰富。目前选矿厂处理矿石量在59万吨/年左右,通过优先浮选方法回收铜、锌、硫、金、银等有价矿物,主产品有铜精矿、锌精矿和硫精矿,铜精矿品位20.5%,铜回收率91.5%,锌精矿品位48%,锌回收率73%,硫精矿品位35%,硫回收率70%. 1生产现状红透山铜矿属于块状硫化物铜锌矿,其特点是浅部金属矿产资源消耗殆尽,已经进入了深部开采,矿山井下已开采22个中段,开拓深度达1337m,开采深度达1257m,为国内开采深度最大的有色金属矿山。根据矿床的赋存状态,采深将超过1500m,在全国有色矿山系统独具特色。随着矿山开采的不断深入,原矿性质不断变化,浮选流程也随之进行变革,先后经历过优先浮选流程,铜硫全浮选流程,一段磨矿铜硫部分全浮选、阶段磨矿阶段选、铜锌硫部分等可浮性全浮选流程,优先选铜一锌硫混选到目前的优先浮选流程几个阶段,生产指标也随之不断提高。但是,从近些年有色金属生产的发展趋势来看,可利用的易选富矿资源越来越少,如何高效利用现有资源已成为主要的发展方向。为了最大限度地利用红透山铜矿现有资源,我们进行了深入细致的研究,寻找提高资源利用率的突破口。

  2原矿性质为了进一步提高资源利用率,挖掘国有老矿山的潜能,我们对红透山原矿性质进行了深入细致的研究,以便找到影响金属回收率提高的重要因素。

  2.1矿石中矿物种类红透山铜矿矿物种类较多,矿石组成比较复杂。

  矿石中铜、锌、硫及金、银元素均以独立矿物存在。

  铜矿物以黄铜矿为主,次生铜矿物极少;锌矿物以闪锌矿为主,还有部分含铁在6%~10%的铁闪锌矿;硫矿物有黄铁矿和磁黄铁矿;此外还伴生有金、银、磁铁矿、方铅矿、白铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、方黄铜矿等;脉石矿物主要有石英、斜长石、正长石、透闪石-阳起石、辉石和黑云母,其次有白云母、云母、碳酸盐矿物、绿帘石、绿泥石、高岭土及少量的蓝晶石、硅线石和磷灰石。

  2.2矿物结构构造矿石的结构构造比较多样,结构类型有自形晶、半自形晶、他形晶、交代溶蚀结构、乳浊状结构等;构造类型主要有块状构造、脉状、网脉状构造等,其中脉状、网脉状构造,乳浊状结构对矿物的单体解离影响较大。

  2.3主要矿物嵌布特性主要矿物嵌布粒度统计结果见表1,金银矿物嵌布粒度统计结果见表2.矿石中主要矿物如黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿和磁黄铁矿的浸染粒度均以粗粒嵌布为主,粒度分布不均匀,大部分分布在+0.075mm粒级中,但其在-0.038mm粒级的分布率也较高,黄铜矿和闪锌矿分别为11.95%和9.01%;其它金属矿物,如方铅矿、黝铜矿、辉铜矿及铜蓝等均以细粒嵌布为主,多集中于-0.075mm粒级中;而金银矿物几乎全部分布在-0.038mm粒级中,而且金银矿和银金矿的粒度均小于0.01mm,分别有7.40%和3.75%银金矿和金银矿粒度小于0.001mm.黄铜矿和闪锌矿之间的嵌布关系十分紧密,相互交替,相互包裹,且与黄铁矿、磁黄铁矿的嵌布关系也十分紧密,这是影响选矿的因素之一。

  表1主要矿物粒度统计结果/%矿物粒级+150黄铜矿累积闪锌矿累积黄铁矿累积磁黄铁矿累积表2金银矿物嵌布粒度分布率统计结果粒级Vm合计银金矿金银矿自然银矿石中金属矿物的产出特征和嵌布关系十分复杂,黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿和磁黄铁矿之间关系密切,黄铜矿和闪锌矿呈连晶共生关系,彼此相互穿插、相互包裹的现象普遍,另外在闪锌矿中常见细小的因固溶体分离作用形成的乳浊状黄铜矿颗粒,而在黄铜矿中也可见有细小的羽毛状、毛十字型的闪锌矿颗粒;黄铜矿和闪锌矿单独或一起沿黄铁矿裂隙解理和孔洞充填胶结形成脉状、网脉状构造,并有交代溶蚀现象,且黄铜矿和闪锌矿常包裹被交代溶蚀残余的黄铁矿,反之黄铁矿也包裹黄铜矿和闪锌矿的细小颗粒;磁黄铁矿与黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿胶结在一起,相互交替、相互包裹,嵌布关系紧密。

  矿石中的金银矿物在黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿和脉石矿物中均有分布,大部分金银矿物包裹在脉石矿物中。另外银金矿多与方铅矿一起产出,包裹在方铅矿中或分布在方铅矿与脉石矿物的颗粒间,或产于方铅矿周围的脉石矿物中。

  3试验研究磨矿细度是矿物单体解离的决定性因素,也是决定浮选指标好坏的重要因素。磨矿的目的是使目的矿物与其它矿物充分解离或使其颗粒达到更易浮选的要求。通过对红透山原矿性质的研究发现,该矿石嵌布比较复杂,各种有用矿物相互包裹,相互溶蚀的现象比较普遍。要回收目的矿物,必须使各种矿物成分最大限度地达到单体解离,才能有较好的选矿效果,所以采用合适的磨矿细度是最为关键的。

  因此,我们着重研究了磨矿细度对金属回收率的影响。磨矿细度曲线见,磨矿细度与金属回收率关系曲线见。

  从磨矿细度试验结果可以看出,随着磨矿细度的增加,铜回收率先逐渐提高后又有所降低,锌在铜粗精矿中的损失逐渐降低,银回收率先有所提高后又略有降低;磨矿细度-75pm达到75%时,铜和银回收率都较高;粗精矿中铜、金、银品位随着磨矿细度的提高,逐渐升高。可见,适当提高磨矿细度,对精矿品位和回收率都是有好处的。

  4红透山选矿厂磨矿工艺改造4.1红透山选矿厂磨矿现状上述研究表明,红透山铜矿适宜磨矿细度为-此,磨矿细度是制约红透山选矿回收率提高的一个重要因素。磨矿介质破碎矿粒靠打击和研磨两种作用。当球磨机转速率和充填率一定时,球荷运动状态一定,钢球的尺寸严重地影响磨矿产品中矿物单体解离度的高低。过大的球径因打击力过大而使矿石产生贯穿破碎,只是粒度机械地变细,矿物的单体解离度不高。合适的球径使矿物沿结合面解离的几率增加,产品中矿物单体解离度提高,进而提高精矿品位和回收率。红透山选矿厂二段球磨机给矿最大粒度为0.3 ~0.4mm,对这样小的颗粒来说,铁球的打击作用肯定比较弱,应该以研磨作用为主。若增加研磨作用必须增加磨矿介质的表面积,保持补加球的重量不变而减小补加球直径即可增加球的表面积,从而强化磨矿效果。因此应进一步降低磨矿介质一铁球的直径,增加球的表面积,相应也就增加了铁球与矿粒的接触面。鉴于这一考虑,按照传统经验,040mm钢球适合处理0.此应将原采用的二段球磨机补加球由060mm球径降至040mm进行现场试验,考察其效果。

  4.2改变二段球磨机补加球直径生产试验4.2.1试验情况红透山选矿厂为了提高磨矿细度,解决二段球磨机利用系数偏低的问题,结合现场二段球磨机给矿粒度的分布特性,010年9月3日开始进行了生产试验,并由工程技术人员跟班进行考察。试验将原二段球磨添加的铁球直径由60mm改为40mm,进行了两个多月,试验前进行了一次考察,试验期间共进行三次考察,考察结果见表3~7.表3四次考察计算结果考察时间矿理矿量/(fh-1)返砂比二段球磨通过矿量“t二段磨机新给矿量”t新产生-200球磨机利用系数旋流器分级效率/%一、二段细度差/% 8月5日9月14日11月24日11月26日表4试验前8月5日考察结果序号样品名称细度/%浓度本班矿量一段溢流旋流器给矿旋流器沉砂2球磨机排矿旋流器溢流铜一精尾产率15%表7试验期间11月26日考察结果序号样品名称细度浓度本班矿量一段溢流旋流器给矿旋流器沉砂2球磨机排矿旋流器溢流铜一精尾产率15%表5试验期间9月14日考察结果序号样品名称细度/%浓度本班矿量一段溢流旋流器给矿旋流器沉砂2球磨机排矿旋流器溢流铜一精尾产率15%表6试验期间11月24日考察结果序号样品名称细度/%浓度本班矿量一段溢流旋流器给矿旋流器沉砂2球磨机排矿旋流器溢流铜一精尾产率15%从这四次考察结果看,一段磨矿处理矿量相差不是很大,但从二段球磨机小时通过矿量和新给矿量来看,试验期间明显增加,而且试验期间二段球磨新产生的-200目含量也明显增加,球磨机利用系数大大提高,由。

  38%提高到0.65%(试验期间三次考察平均值)。一、二段磨矿细度差也由试验前的11%增加到14%~19%,可见,改变磨矿介质尺寸,确实起到了提高磨矿细度的作用。

  4.2.2改造效果统计铁球变化情况:改造前在补加直径060mm铁球时,二段球磨机内铁球平均直径46. 9mm,按35t球磨机装球量计算,铁球总表面积596. 8m2,补加040mm球后,磨机内铁球平均直径34. 4mm,铁球总表面积813.9m2,铁球表面积增加了36. 38%.改造前后铜、锌、金、银指标对比见表8.从表8可见,在原矿品位相近的情况下,改造前后精矿品位变化不大,而铜、锌、金、银回收率都有不同程度的提高,充分说明了磨矿工艺改造是成功的。

  表8改造前后主要指标对比/%时间原矿品位精矿品位回收率铜锌金银铜锌金银铜锌金银改造前改造后差值注:金、银品位单位为g/t. 5结语为了提高磨矿细度,红透山选矿厂进行了大量的试验研究,并根据研究结果进行了降低二段磨矿补加铁球粒径的改造,将原二段球磨机添加的铁球由060mm改为040mm,铁球表面积增加了36.38%,改造后经考察,磨矿细度-75pm比改造前提高了3%~8%,目前红透山选矿厂磨矿-75 m可达到75%以上。改造的主要成果在金属回收率上有明显的体现,铜、锌、金、银回收率分别提高0. 71、1.57、1.2、1.33个百分点。通过改造,提高了红透山的资源利用率,每年为企业多创效益近600万元。

(完)

 
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