劉嘉荔

(云南楚雄礦冶有限公司，云南楚雄 675000)

云南楚雄直苴選廠自投產(chǎn)以來，浮選指標(biāo)一直不理想，雖然在2010年累計(jì)達(dá)到了61.14%，但2011年卻下滑至55.95%，下降了5.19%。為此，開展了工藝流程方面的一系列探索、改進(jìn)，找到了提高綜合回收率的途徑，獲得了較為理想的指標(biāo)。

1 浮選廠2010～2011年各項(xiàng)指標(biāo)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)及分析

1.1 生產(chǎn)指標(biāo)及參數(shù)統(tǒng)計(jì)

2010～2011年生產(chǎn)指標(biāo)及參數(shù)統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 生產(chǎn)指標(biāo)及參數(shù)統(tǒng)計(jì) %

在統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，原礦性質(zhì)與上年度有較大的不同，因此根據(jù)表1數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將全年回收率與物相分析結(jié)果作成曲線，以利于觀察三者之間的波動(dòng)與影響情況，如圖1、圖2所示。

圖1 2010年回收率與物相分析結(jié)果曲線圖

圖2 2011年回收率與物相分析結(jié)果曲線圖

從浮選角度來說，除了細(xì)度因素外，影響浮選指標(biāo)的另一要求就是藥劑，而對于該選廠來說，最重要的藥劑用量是活化劑硫化鈉和捕收劑黃藥。因此統(tǒng)計(jì)了各月的藥劑用量，并將它們與氧化率共同作成曲線，如圖3所示。

圖3 活化劑、捕收劑與氧化率關(guān)系曲線圖

1.2 現(xiàn)狀分析

由表1數(shù)據(jù)看，2011年原礦品位較上年提高了0.119%，但精礦品位、回收率指標(biāo)較上年均有不同程度下降，尤其回收率下降了5.52%，按2011年處理量計(jì)算，少產(chǎn)精礦含銅101.32 t。從上述圖表數(shù)據(jù)也發(fā)現(xiàn)，雖然供礦品位上升，但結(jié)合率、氧化率也升高了，尤其結(jié)合率的上升幅度較大，這是影響回收率的根本因素。

從圖1和圖2曲線來看，2011年上半年和下半的供礦性質(zhì)出現(xiàn)較大起伏，而且就從物相結(jié)果與回收率的對比曲線來看，也沒有明顯的規(guī)律。一方面進(jìn)一步說明礦石性質(zhì)對選礦指標(biāo)起決定性作用;另一方面也說明礦石性質(zhì)的不穩(wěn)定，使流程、操作難以適應(yīng)這些變化，導(dǎo)致回收率指標(biāo)不理想。

從圖3來看，藥劑的添加與氧化率之間并無相關(guān)性，更加說明了現(xiàn)場操作的不穩(wěn)定與不合理性，但其根本原因還是由于礦石性質(zhì)的大幅波動(dòng)所致。

2 浮選影響因素分析

影響浮選指標(biāo)的因素很多，有主觀的也有客觀的，但就針對該選廠來說，最主要影響因素可歸納為以下四個(gè)。下面就各個(gè)因素作簡要分析。

2.1 礦石性質(zhì)

礦石性質(zhì)是影響浮選指標(biāo)的根本因素，流程設(shè)計(jì)、指標(biāo)定位都取決于礦石性質(zhì)。而就該礦山礦體而言，高氧化率、高結(jié)合率是礦體自然生成的，是無法改變的決定因素。

而從礦山的礦床的賦存條件和生產(chǎn)條件來看，要從根本上改變礦石性質(zhì)是極難的，而簡單地通過加大人工分撿來提高供礦品位、實(shí)現(xiàn)氧硫分選的途徑，效率無疑是低下的，也是難以達(dá)到氧硫分選的要求的。而如果能通過選礦工藝本身的優(yōu)勢，來削弱氧硫混合給浮選帶來的影響卻是高效、可行的。

2.2 原則流程

原則流程是在選礦廠建設(shè)之前，設(shè)計(jì)部門根據(jù)前期礦石可選性研究結(jié)果而做的。但從設(shè)計(jì)資料看，設(shè)計(jì)之初的原礦性質(zhì)與現(xiàn)在的相差甚遠(yuǎn)(見表2)。

表2 設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)的原礦性質(zhì)對比 %

實(shí)際生產(chǎn)處理的原礦氧化率、結(jié)合率均較初步設(shè)計(jì)時(shí)有較大的改變，導(dǎo)致現(xiàn)有流程條件下，回收困難，生產(chǎn)指標(biāo)不理想。

設(shè)計(jì)(即目前生產(chǎn))流程如圖4所示。

圖4 設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程

該流程浮選時(shí)間短，與目前處理的原礦性質(zhì)不匹配，直接影響到后期生產(chǎn)指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)的大差距。

就生產(chǎn)現(xiàn)場來看，改善流程的方法有:(1)在現(xiàn)有流程基礎(chǔ)上，通過調(diào)整選別參數(shù)(如濃度提高可延長浮選時(shí)間等)達(dá)到有限的改善;(2)在現(xiàn)有設(shè)備、流程基礎(chǔ)上，通過增加廠房、設(shè)備等大改革來從根本上改變和完善原則流程。顯然，前者的改善是有限的，后者方案的投資很大，而效果卻也是難以預(yù)料的。

2.3 現(xiàn)場操作與檢測指導(dǎo)

該選廠現(xiàn)場操作人員流動(dòng)大，加之都是未接觸過專業(yè)的人員，因此操作素質(zhì)不高是必然的，而且這一點(diǎn)也不可能在短期內(nèi)得到根本改善。

另一方面，檢測的指導(dǎo)性也較差，主要是受人員數(shù)量的限制，導(dǎo)致檢測工作的頻度和廣度、準(zhǔn)確度不足。但這些并不是最主要的原因。

2.4 技術(shù)措施落實(shí)

技術(shù)部門的指導(dǎo)不可能象現(xiàn)場那樣全面、及時(shí)、準(zhǔn)確;同時(shí)技術(shù)部門所提供的技術(shù)依據(jù)與措施，在現(xiàn)場也難以按要求做到，這也是專業(yè)人員資源的限制所至，一時(shí)也不可能解決。

3 解決問題的思路

基于以上分析后認(rèn)為:只有改進(jìn)原則流程，使流程能主動(dòng)適應(yīng)礦石性質(zhì)，才能既解決供礦性質(zhì)波動(dòng)的不利影響，同時(shí)又能彌補(bǔ)人為因素的不利影響。而這也符合世界選礦專業(yè)的發(fā)展趨勢——選冶聯(lián)動(dòng)。在該思路指導(dǎo)下，開展了一系列的聯(lián)動(dòng)流程試驗(yàn)，力圖通過試驗(yàn)找到最優(yōu)的解決途徑。

4 試驗(yàn)室試驗(yàn)探索

4.1 單一浮選流程的試驗(yàn)

該試驗(yàn)主要是通過每月綜合樣的驗(yàn)證，在生產(chǎn)條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化與對比，試圖找到最佳的操作參數(shù)。2011年全年驗(yàn)證試驗(yàn)指標(biāo)與生產(chǎn)指標(biāo)對比見表3。

表3 2011年驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果與生產(chǎn)指標(biāo)對比%

由表3數(shù)據(jù)看，全年驗(yàn)證試驗(yàn)在原礦品位接近的前提下，精礦品位較生產(chǎn)提高了0.72%，回收率提高了3.63%。按去年全年處理原礦量148 266 t計(jì)算，可多產(chǎn)精礦含銅66.63 t，多增360萬收入。

試驗(yàn)室在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)，大多經(jīng)過了參數(shù)優(yōu)化。兩者的區(qū)別見表4。

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)與生產(chǎn)指標(biāo)參數(shù)對比 g/t

從表4可知，試驗(yàn)室藥劑用量均略低于生產(chǎn)實(shí)際用量。而另一方面，即使試驗(yàn)室驗(yàn)證試驗(yàn)指標(biāo)優(yōu)于生產(chǎn)，但就從數(shù)據(jù)看，回收率也僅達(dá)到59.58%，仍然是不理想的。由此說明單一的浮選流程并不能從根本上解決回收率低的問題。

4.2 聯(lián)合流程探索試驗(yàn)

根據(jù)解決問題的思路，通過對現(xiàn)階段選礦領(lǐng)域的發(fā)展情況，構(gòu)思了選冶聯(lián)動(dòng)流程。這一流程的關(guān)鍵點(diǎn)在于兩種不同方法的先后順序上，即:“先浸后浮”和“先浮后浸”。圍繞這一構(gòu)思，同時(shí)結(jié)合對其它類似礦山的選礦研究，先后做了三種不同流程的試驗(yàn)。分別是“正浮選－反浮選－中礦浸出”、“常規(guī)浮選－尾礦直接浸出”、“先浸出－浸渣常規(guī)浮選”。

不同流程的試驗(yàn)樣品均來自該選礦廠的每月的綜合驗(yàn)證試驗(yàn)塊礦樣，經(jīng)縮分－破碎所得。但各次試驗(yàn)所用不是同一個(gè)月的樣品，因此在各流程中均對試驗(yàn)樣品進(jìn)行了物相分析。

4.2.1 “正浮選－反浮選－中礦浸出”流程

“正浮選－反浮選－中礦浸出”工藝流程如圖5所示。

圖5 “正浮選－反浮選－中礦浸出”工藝流程圖

4.2.2 “常規(guī)浮選－尾礦直接浸出”流程

“常規(guī)浮選－尾礦直接浸出”工藝流程如圖6所示。

圖6 “常規(guī)浮選－尾礦直接浸出”工藝流程圖

4.2.3 “先浸出－浸渣常規(guī)浮選”流程

“先浸出－浸渣常規(guī)浮選”工藝流程如圖7所示。

圖7 “先浸出－浸渣常規(guī)浮選”工藝流程圖

4.3 三種流程試驗(yàn)參數(shù)及結(jié)果

4.3.1 試樣性質(zhì)對比

試樣性質(zhì)對比見表5。

表5 試樣性質(zhì)對比 %

由表5可見，在“正反浮－中礦浸出”流程試驗(yàn)時(shí)，氧化率偏低些，后兩種流程的氧化率較為接近，三種流程的結(jié)合率均相近?？傮w上說，三個(gè)流程的試樣性質(zhì)是一致的，均屬于高氧化－高結(jié)合率混合礦，即三個(gè)流程的試驗(yàn)結(jié)果具有可比性。

4.3.2 試驗(yàn)參數(shù)、結(jié)果及經(jīng)濟(jì)價(jià)值的對比

試驗(yàn)參數(shù)、結(jié)果對比情況見表6。

由表6可知，三種流程的綜合回收率以“正反?。械V浸出”流程為最高，較“原礦浸出－渣浮選”流程高2.13%，較“浮選－尾浸”流程高1.75%。但從試驗(yàn)結(jié)果也看到各種流程的藥劑用量、酸耗量相差很大。因此，選擇何種流程的關(guān)鍵之一就是經(jīng)濟(jì)價(jià)值的對比。三種流程的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的對比見表7。

表6 試驗(yàn)參數(shù)、結(jié)果對比

表7 三種流程的經(jīng)濟(jì)價(jià)值對比

由表7數(shù)據(jù)看，“正反?。械V浸出”流程與“原礦浸出－渣浮選”流程的利潤接近，后者略高些。

4.3.3 三種流程在現(xiàn)場實(shí)施中的優(yōu)劣勢

4.3.3.1 “正浮選－反浮選－中礦浸出”流程

優(yōu)勢:(1)經(jīng)過正反浮選后，只有中礦上堆，上堆礦量減少，可節(jié)省濕法的占地;(2)經(jīng)浮選后的上堆礦料由原來的氧硫混合礦成為較純凈的氧化礦，對提高濕法指標(biāo)有利;(3)流程中尾礦產(chǎn)率減少了，則可以有效減輕尾礦庫的壓力。

劣勢:(1)浮選流程復(fù)雜，既要增加新藥劑種類，增加了藥劑的儲(chǔ)存、管理等環(huán)節(jié)的費(fèi)用;(2)因流程改選的需要，需新增浮選機(jī)，意味著要對現(xiàn)有選廠的廠房及基礎(chǔ)進(jìn)行改造，勢必增加基建投資;(3)新增浮選機(jī)將增加選廠能耗，增加浮選生產(chǎn)能源消耗成本;(4)浮選中礦的運(yùn)輸問題不易解決，如果以漿體形式送往堆場，在現(xiàn)場顯然難以實(shí)現(xiàn)，就必須用濃密過濾設(shè)備處理后再運(yùn)輸，由于反浮選過程中使用了油酸等藥劑，導(dǎo)致固液分離難度大，也給后續(xù)流程帶來新問題。

4.3.3.2 “原礦常規(guī)浮選－尾礦直接浸出”

優(yōu)勢:流程結(jié)構(gòu)簡單，易改造。該流程不需改變現(xiàn)在的浮選系統(tǒng)，只需將尾礦經(jīng)固液分離后送往濕法廠處理即可，而試驗(yàn)也證明，常規(guī)浮選選礦的固液分離沒有太大困難。

劣勢:該流程酸耗過高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。

4.3.3.3 “原礦浸出－浸渣常規(guī)浮選”

優(yōu)勢:(1)混合礦直接浸出，浸渣是較為單一的硫化礦，有利于提高浮選指標(biāo);(2)可有效降低浮選成本;(3)對降低供礦難度有利，按現(xiàn)行流程要求采礦既要降低貧化率，又要實(shí)現(xiàn)氧硫分選，如采用該流程，則可以通過不同的選別流程實(shí)現(xiàn)氧硫分選，既可以保證進(jìn)入浮選的礦石氧化率不至于過高，又能提高浮選效能。

劣勢:(1)原礦浸出時(shí)酸耗過高，但這一點(diǎn)可以通過降低采礦貧化率、實(shí)行不同粒度不同浸出方式來解決;(2)浸渣有不同程度的泥化，就目前選廠的流程及地理形勢來看，難以順暢生產(chǎn)，但可以通過預(yù)先分級，使泥質(zhì)部分分散進(jìn)流程，來減少泥化的影響。

5 結(jié)語

1.該試驗(yàn)旨在對難選礦的“選冶聯(lián)動(dòng)”進(jìn)行探索，以擴(kuò)展適應(yīng)復(fù)雜礦石的選冶流程設(shè)計(jì)思路。

2.針對目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)低迷的現(xiàn)狀，從技術(shù)上來說，破解難選混合礦的根本途徑在于改變原則流程。

3.該礦山的礦石性質(zhì)復(fù)雜難選混合礦，原則流程的改造優(yōu)選“原礦浸出－浸渣浮選”。

4.通過小試完善“原礦浸出－浸渣浮選”流程中預(yù)先分級后再行磨礦的閉路試驗(yàn)，以驗(yàn)證其可行性。

［1］ 云南銅業(yè)設(shè)計(jì)院楚雄分院.永仁縣直苴麻地箐礦段開發(fā)工程日處理600 t浮選廠新建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(代初步設(shè)計(jì))［R］.楚雄:云南銅業(yè)設(shè)計(jì)院楚雄分院，2008.

［2］ 昆明理工大學(xué).桂花氧硫混合銅礦選冶新技術(shù)開發(fā)試驗(yàn)研究報(bào)告［R］.昆明:昆明理工大學(xué)，2010.

［3］ 劉嘉荔.桂花氧硫混合銅礦選冶新技術(shù)開發(fā)試驗(yàn)研究報(bào)告［R］.楚雄:云南楚雄礦冶有限公司，2011.

［4］ 劉嘉荔.桂花難選混合礦選冶聯(lián)合流程新技術(shù)開發(fā)研究報(bào)告［R］.楚雄:云南楚雄礦冶有限公司，2011.

［5］ 劉嘉荔.2011年直苴選廠驗(yàn)證試驗(yàn)報(bào)告［R］.楚雄:云南楚雄礦冶有限公司，2011.