朱繼生

（銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司技術(shù)中心，安徽 銅陵 244000）

銅陵有色某礦山于2004年10月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)規(guī)模為13000t/d，年處理礦石400萬噸。該礦山所處理礦石中主要有價(jià)元素為銅、硫、鐵及伴生金銀。選礦原則流程為優(yōu)先選銅、銅尾磁選回收磁鐵礦和強(qiáng)磁性磁黃鐵礦，磁尾浮選回收黃鐵礦。優(yōu)先選銅采用一次粗選三次掃選、“一次半精選”、中礦再磨后返回粗選工藝流程。受原礦性質(zhì)變化大和銅精選時(shí)間不足的影響，銅精礦含銅始終難以達(dá)到20%的設(shè)計(jì)指標(biāo)。為提高銅精礦品位，針對(duì)該礦山銅粗精礦，采用“富集比”較高的浮選柱進(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn)，對(duì)浮選柱指標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，為浮選柱的工業(yè)應(yīng)用提供依據(jù)。

浮選柱是一種礦物分選領(lǐng)域重要的選礦裝備，與浮選機(jī)不同，以逆流碰撞的礦化方式為主，在細(xì)粒分選方面具有很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)[1]。近年來，浮選柱因其對(duì)微細(xì)物料的高分選性而在浮選領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足發(fā)展[2-4]。

1 銅精選系統(tǒng)存在問題

某礦山目前銅精選系統(tǒng)工藝流程為：銅粗精礦經(jīng)過一次粗選，泡沫產(chǎn)品直接作為銅精礦1產(chǎn)出；二粗泡沫經(jīng)一次精選獲得銅精礦2；二粗尾礦經(jīng)過精掃選后，精掃泡沫和精尾返回一粗作業(yè)，精掃尾礦經(jīng)再磨后返回銅粗選作業(yè)。由工藝流程考查及分析結(jié)果知，在以下幾種情況時(shí)，精選作業(yè)難以滿足生產(chǎn)要求：①原礦含滑石及蛇紋石易浮脈石礦物較多，銅粗精礦上浮量較大時(shí)；②原礦處理量較大且含銅大于1%時(shí)；③銅粗精礦含銅低于8%時(shí)。

2 浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)室小型試驗(yàn)

試驗(yàn)室小型浮選試驗(yàn)?zāi)康臑椴槊縻~粗精礦經(jīng)多次精選后所能達(dá)到的指標(biāo)，為浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)提供依據(jù)。由銅粗精礦多元素、銅物相和粒度分析可知。銅粗精礦主要回收元素為銅及金、銀，其中銅主要以原生硫化銅為主，脈石礦物以鈣鎂硅酸鹽礦物為主。銅粗精礦-900目粒級(jí)產(chǎn)率較高，銅分布率較大，浮選過程易浮泥質(zhì)礦物容易形成礦泥“罩蓋”，影響選別指標(biāo)。

由閉路試驗(yàn)結(jié)果知，銅粗精礦經(jīng)過4次精選，銅精礦含銅20.81，以達(dá)到20%的目標(biāo)要求，但作業(yè)回收率較生產(chǎn)指標(biāo)低1.79%。精選尾礦中銅礦物主要損失在+200目和-900目粒級(jí)中，其中+200目粒級(jí)含銅2.74%，銅損失率21.31%；-900目粒級(jí)銅損失率較大，占62.6%。

研究表明，浮選礦物粒度過大或者過小均會(huì)導(dǎo)致浮選速率系數(shù)變小，惡化浮選效果。與浮選機(jī)相比，浮選柱采用逆流碰撞礦化或者紊流礦化的方式，或者兩者兼而有之的方式對(duì)目的礦物進(jìn)行回收[5]。浮選柱中礦物顆粒的浮選行為主要為浮選回收和夾帶回收，對(duì)微細(xì)粒礦物選別效果較好[6]。故此，為提高銅精礦品位及綜合回收微細(xì)粒級(jí)礦物，擬采用浮選柱針對(duì)某礦山銅粗精礦進(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn)。

2.2 浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)

2.2.1 半工業(yè)試驗(yàn)方案

半工業(yè)試驗(yàn)?zāi)康臑椴槊鞲∵x柱對(duì)該礦山銅粗精礦的選別效果，并與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，為浮選柱的工業(yè)應(yīng)用提供依據(jù)。半工業(yè)試驗(yàn)工藝流程如圖1所示，采用1臺(tái)Φ700mmx8mm浮選柱（CCF型新型浮選柱）和2臺(tái)1.2m3浮選機(jī)形成一粗一掃閉路流程。

浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)主要研究?jī)?nèi)容為浮選濃度、浮選柱給礦量、充氣量、泡沫層厚度等工藝參數(shù)條件試驗(yàn)。

圖1 浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)流程

表1 銅精選浮選柱最佳工藝參數(shù)

表2 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)及銅精選浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)/%

2.2.2 浮選柱參數(shù)及工藝條件調(diào)試

主要針對(duì)浮選柱浮選濃度、礦漿PH值、充氣量、氣壓強(qiáng)度、泡沫層高度、充氣噴嘴直徑等工藝參數(shù)進(jìn)行條件試驗(yàn)，確定的最佳工藝條件見表1。

2.2.3 半工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)

按條件試驗(yàn)確定的浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)最佳工藝參數(shù)，進(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn)，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行46個(gè)小班的試驗(yàn)指標(biāo)見表2和圖2。由圖2試驗(yàn)指標(biāo)曲線可看出，銅粗精礦含銅在5%～16%的范圍內(nèi)波動(dòng)、穩(wěn)定性較差?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)受銅粗精礦品位影響較大，銅精礦品位難以達(dá)到20%的目標(biāo)要求。浮選柱選別指標(biāo)受現(xiàn)場(chǎng)銅粗精礦品位影響較小，浮選柱銅精礦品位較現(xiàn)場(chǎng)指標(biāo)高2.9個(gè)百分點(diǎn)，當(dāng)銅粗精礦含銅大于8%時(shí)，浮選柱均可獲得銅品位大于20%的銅精礦。

圖2 浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)

2.2.4 產(chǎn)品分析

由銅精礦產(chǎn)品多元素分析結(jié)果知，現(xiàn)場(chǎng)銅精礦脈石礦物含量31.57%，浮選柱銅精礦脈石含量23.99%，采用浮選柱精選銅精礦中脈石含量大幅降低，說明浮選柱精選有利于銅礦物與脈石礦物的分離。

由銅精礦產(chǎn)品粒度分析結(jié)果知，現(xiàn)場(chǎng)精選尾礦銅主要損失在微細(xì)粒級(jí)中，-900目粒級(jí)含銅0.883%，銅損失率為69.85%。浮選柱尾礦主要損失在粗顆粒粒級(jí)中，+270目粒級(jí)含銅0.802，銅損失率為31.03%?，F(xiàn)場(chǎng)精選尾礦銅礦物主要損失在微細(xì)粒級(jí)別中，這部分銅返回現(xiàn)場(chǎng)再磨球磨機(jī)再磨后，會(huì)進(jìn)一步惡化浮選，難以回收；浮選柱尾礦雖含銅較高，但該部分主要為粗粒級(jí)別，返回再磨機(jī)再磨后，可得到進(jìn)一步回收。

由半工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果可見，浮選機(jī)對(duì)微細(xì)粒礦物回收效果較差，浮選柱對(duì)粗顆粒礦物的選別效果也不佳。究其原因?yàn)椋涸诟∵x機(jī)中，由于葉輪的機(jī)械攪拌作用，微粒顆粒的碰撞、附著能量小，被機(jī)械夾帶的幾率較小。在浮選柱中，沒有攪拌作用，浮選過程較平穩(wěn)，礦粒所受的力主要為重力，細(xì)顆粒礦物很容易被夾帶進(jìn)入泡沫精選區(qū)，在淋洗水的作用下，通過二次富集作用，有用礦物進(jìn)入精選泡沫，親水粒子進(jìn)入尾礦。此外，針對(duì)粗顆粒礦物，由于浮選柱浮選路徑較長(zhǎng)、泡沫較高，粗顆粒礦物容易進(jìn)入尾礦。

3 結(jié)語

（1）該礦山銅粗精礦主要有價(jià)元素為銅、金、銀，脈石礦物以鈣鎂硅酸鹽為主。粒度分析結(jié)果表明，粗粒級(jí)含銅較高，細(xì)粒級(jí)含銅較低，-900目粒級(jí)占38%左右，浮選過程中容易造成礦泥“罩蓋”，給選別帶來不利，影響精礦品位的提高。

（2）小試結(jié)果表明，銅粗精礦經(jīng)過多次精選后，銅精礦含銅可以達(dá)到20%的目標(biāo)要求，但作業(yè)回收率略有降低，+200目和-900目粒級(jí)銅礦物損失率較大，沒有得到有效回收。采用“富集比”較高的浮選柱進(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn)，與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)相比，浮選柱對(duì)微細(xì)粒級(jí)別銅礦物回收效果較好，選別指標(biāo)穩(wěn)定，當(dāng)銅粗精礦含銅大于8%時(shí)，所獲銅精礦含銅達(dá)到了20%的目標(biāo)要求。

（3）CCF浮選柱可較好地提高銅精礦品位，解決目前銅精選系統(tǒng)存在的問題，穩(wěn)定選礦生產(chǎn)指標(biāo)。此外，采用浮選柱代替浮選機(jī)進(jìn)行精選，可減少石灰用量，降低礦漿pH值，有利于金、銀等貴金屬在銅精礦中的富集回收。