胡宏福

（江西省煤礦設(shè)計院，江西 南昌 330000）

隨著有色金屬行業(yè)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)行業(yè)的要求越來越高，高品位、低雜質(zhì)的精銅礦提煉是目前銅礦資源選礦的必然趨勢。傳統(tǒng)選礦破碎工程采用的研磨和破碎設(shè)備耗能大、效率低，破碎質(zhì)量較差，采用的工藝相對陳舊和落后，無法滿足快速增長的銅礦資源的需求。因此，科學制定和改進選礦工程設(shè)計對提高銅礦資源利用率和降低企業(yè)選礦成本具有重要意義。

1 有色金屬礦礦床特征

選取的礦樣來自江西省銅礦區(qū)。銅礦分布在江西、湖南省交接地帶，地處華南加里東地槽褶皺帶的北部邊緣，呈條狀分布，延伸越50km。銅礦區(qū)的礦層主要呈粒狀晶體結(jié)構(gòu)，沉積厚度在3m～8m范圍內(nèi)，全銅品位12%～30%，礦層沉積厚度在礦區(qū)分布與地層厚度呈正相關(guān)關(guān)系。

銅礦的礦層頂板大多是含銅孔雀石，距離礦層近的位置分布有細小銅礦微晶。礦層底板是含銅磁絹云巖，分布有肉眼可見的星點狀銅礦。銅礦東段以芳洲向斜大構(gòu)造為主，倒轉(zhuǎn)地層層序，發(fā)育有柔軟斷層，規(guī)模在幾十米到數(shù)百米不等[1]。

2 有色金屬礦礦石特性

礦區(qū)礦石類型以黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦為主，含有少量藍銅礦和赤銅礦。礦物含銅最高的是絹云母，含量可達52%，綠泥石礦物含量18%，石英石、綠簾石等礦物含量均在10%以下。黃銅礦是銅元素回收的主要來源，多呈現(xiàn)粒狀零散分布，顆?？讖酱蠖喾植荚?.08mm～0.15mm之間，最大可達0.2mm。絹云母一般在水平方向零散分布，具有定向性。綠泥石分布零散，形狀不規(guī)則[2]。

3 選礦工程設(shè)計

（1）試樣的采集及加工。實驗采用的礦物試樣來自銅礦礦區(qū)。根據(jù)礦物性質(zhì)以及選礦工藝需要對礦物進行加工和預處理。通過初步手選后，將銅礦試樣較大的晶體結(jié)構(gòu)使用物理方法破碎至2毫米以下，進行手動挑選，去除大塊雜質(zhì)。篩選后的礦樣裝入研磨容器中進行進一步破碎，一般研磨10分鐘即可達到實驗精度，將研磨后的樣品通過120目篩子進行過濾，篩下的物料再次通過一次蒸餾水的400目篩子進行濕篩，篩上的物料重復之前的操作。將得到的試樣在稀鹽酸溶液中浸泡30分鐘后，用蒸餾水洗凈，放置于干燥箱中進行烘干處理。干燥后的樣品密封避光保存，用于后期的浮選試驗。

（2）破碎篩分。礦區(qū)低品位銅礦主要來源于斑銅礦，可以通過弱化特性來獲得高品位的銅礦。由于礦含量相對較低，因此需要對斑銅礦進行預篩選。設(shè)計的選礦工程采用的破碎機是高壓輥磨機。相比于對輥式破碎機，高壓輥磨機借助重力和給料裝置可以向兩個不同方向旋轉(zhuǎn)輥子，兩個輥子之間存在內(nèi)向壓力，礦物物料進入輥子時會受到很大的擠壓力作用，形成緊密的餅狀，不同礦物含水量不同，則形成的物料餅易打散程度不同。斑銅礦的銅質(zhì)多以細粒形式存在，經(jīng)過高壓輥磨機打碎的顆粒比傳統(tǒng)對輥式破碎機顆粒更細，銅富集更多，有利于后期的物料分選。由于試驗中的斑銅礦銅品位較低，富集要求較高，因此需要處理大量礦石物料，研磨精度要求較高，采用高壓輥磨破碎機可以很好的滿足工程要求[3]。

（3）風-重-磁聯(lián)合選礦?？紤]到礦區(qū)處于干旱地區(qū)，采用風選處理能夠解決常規(guī)濕式分選成本高的問題。在試驗流程穩(wěn)定后，確定礦物處理量為600kg/h，高壓輥磨負荷約在115%，礦料粒度在30mm以下。將粗礦樣加入分選系統(tǒng)中進行第一次循環(huán)，一次循環(huán)結(jié)束后將粗粒礦、風力分級粗粒礦和磁選礦作為下一次循環(huán)的輸入樣。每次循環(huán)前添加粗碎樣，保證每次循壞的總質(zhì)量相同。重復循環(huán)后最終達到循環(huán)平衡。風-重-磁分選各循環(huán)數(shù)據(jù)見表1。從表中可以推出，粗粒礦進入風選系統(tǒng)后可以減少物料的整體處理量，減少了原礦石混入精礦的可能性。

表1 風-重-磁聯(lián)合選礦循環(huán)數(shù)據(jù)

（4）反浮選降雜。原礦在經(jīng)過風-重-磁聯(lián)合選礦工藝后，斑銅礦中的精礦品位仍然無法達到純銅礦的精度標準，需要通過反浮選降雜試驗去除殘留的脈石礦物，提高銅品位。陽離子捕收劑反浮選試驗主要測試PH環(huán)境、抑制劑、捕收劑三個因素的影響。在浮選試驗中，使用NaOH調(diào)整PH，抑制劑采用苛化淀粉，捕收劑采用十二胺。通過多次試驗可知，浮選品位隨著PH值的增加而降低，因而確定PH值7.5；當抑制劑用量小于500g/t時，銅品位與抑制劑用量無關(guān)，抑制劑用量高于500g/t時，銅品位顯著降低，因此確定抑制劑用量500g/t；當捕收劑用量小于50g/t時，銅品位隨著用量的增加而增加，用量大于50g/t時，銅品位不再上升，切回收率有所下降，因此確定捕收劑用量為50g/t[5]。

（5）選礦生產(chǎn)過程及工程指標。對于礦區(qū)開采出的礦石進行粗選，小于800mm的礦石通過汽運至選礦廠進行初步破碎，經(jīng)過粗碎后將小于200mm的粗碎礦運送至磨浮車間，經(jīng)由皮帶機輸送到標準圓錐破碎機進行中度破碎。經(jīng)過篩選過濾后，將篩上物料送至緩沖礦倉，再次進行中度破碎。篩下物料輸送至高壓輥磨破碎機進行精細破碎。結(jié)合選礦試驗以及銅礦精度要求，擬定選礦工程指標：精銅礦產(chǎn)率10.5%，回收率96%，尾礦產(chǎn)率89.7%，回收率5%。

4 結(jié)語

設(shè)計的選礦工程結(jié)合了江西銅礦區(qū)的礦床特征和礦石特性，在保證了工藝要求的前提下，對礦物進行加工和預處理，采用了新型高壓輥磨機進行研磨破碎，并創(chuàng)新性地結(jié)合了風-重-磁聯(lián)合選礦和反浮選降雜工藝，有效地提高了選礦效率。