陸歡歡 祝 慶

（礦冶科技集團有限公司）

銅是重要的金屬資源，在國民經濟和國防建設中有著廣泛用途，在國民經濟穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展的推動下，我國已成為世界上最大的精煉銅、銅材生產國和消費國。根據2019 年中國礦產資源報告發(fā)布數據顯示，2018 年我國銅礦查明的資源儲量（金屬量）11 443.49 萬t，2020 年中國礦產資源報告發(fā)布數據顯示，2019年新增礦產資源（金屬量）363.8萬t。

銅礦在我國是一種緊缺的礦產資源，銅礦資源的特點是大型銅礦少、中小型銅礦多、品位不高、富礦大部分已利用［1］。日前未利用的銅礦平均品位0.6%，而且大多分布在經濟不發(fā)達的邊遠地區(qū)，開采難度大，成本高，可供近期開發(fā)、條件較好、有經濟效益的資源不多［2］。

國內某大型銅礦山實際生產浮選尾礦中銅品位在0.05%～0.07%，損失于浮選尾礦中的銅金屬量達6 250～8 750 t/a，相當于1 個小型銅礦山的開采銅資源量。如能采取一定的技術方案，進一步回收利用該部分銅資源，對提高不可再生資源利用率、減少資源浪費和增加企業(yè)經濟效益都具有重要意義。為此，對某浮選尾礦選銅進行了探索試驗研究及浮選粗精礦是否單獨再磨的對比研究，確定了合理的工藝流程，測算了企業(yè)的經濟效益［3］。

1 原礦分析

1.1 化學組成分析

試樣為選礦廠生產的浮選尾礦，尾礦主要化學成分分析結果（表1）表明，該礦樣銅品位0.068%，其他有價成分含量均較低。

1.2 礦樣粒度篩析

對該尾礦礦樣進行粒度篩析（表2）的結果表明，礦樣中銅礦物主要富集在+0.074 mm、-0.025 mm 粒級，其中+0.074 mm 粒級可能主要為含銅連生體，選礦回收應重點考慮該部分銅礦物的回收；-0.025 mm粒級的銅礦物主要為細粒銅礦物損失，回收較為困難。

1.3 單體解離度分析

針對尾礦樣開展了工藝礦物學鏡下鑒定，對礦樣中的主要礦物種類和主要礦物的嵌布特征進行了分析。結果表明，尾礦樣中的主要金屬礦物為黃銅礦及黃鐵礦，但黃銅礦嵌布粒度極細，單體解離度小于5%，且主要以包裹體或貧連生體的形式與脈石礦物緊密連生，其粒度多數都小于0.045 mm。黃鐵礦的單體解離度約為75%，黃鐵礦粒度最大為0.1 mm，多數分布在0.01～0.06 mm。

2 選礦試驗

2.1 粗選條件試驗

粗選條件試驗主要開展了捕收劑種類和用量試驗、起泡劑種類和用量試驗、調整劑種類和用量試驗，確定了以Z-200 和丁基黃藥聯(lián)合作為捕收劑，用量分別為14 g/t和10 g/t，起泡劑2#油用量7 g/t，CaO用量500 g/t，經1次粗選獲得銅精礦品位約0.57%，回收率21.16%的選礦指標。粗選試驗結果見表3。

2.2 再磨細度試驗

針對粗選粗精礦，在CaO 用量100 g/t、Z-200 用量3.5 g/t 的條件下，考察不同再磨細度對銅精選的影響。試驗流程見圖1，試驗結果見表4。

由表4 可知，隨著再磨細度的增大，粗精礦中的銅品位增大，銅精選作業(yè)回收率先增大后減?。痪C合考慮，粗精礦再磨細度-0.043 mm90%為宜。

2.3 磨礦對比試驗

根據磨礦細度試驗，粗精礦再磨細度以-0.043 mm90%為宜，該銅礦為生產礦山，現有生產流程混合浮選粗精礦再磨細度與該試驗基本一致。因此，為了探究粗精礦單獨再磨返回現有浮選流程（方案Ⅰ）和粗精礦直接返回現有再磨再選系統(tǒng)（方案ⅠⅠ）哪個效果更優(yōu)，開展了磨礦對比試驗［4-5］。方案Ⅰ浮選粗精礦單獨再磨試驗流程見圖2，方案ⅠⅠ浮選粗精礦返回現有再磨再選系統(tǒng)流程見圖3，方案Ⅰ和方案ⅠⅠ閉路試驗結果見表5。

通過對比，理論上2 個方案均可行，且方案ⅠⅠ可利用現有磨礦分級設施，節(jié)省投資，但經分析認為，方案ⅠⅠ存在多個方面的不可靠因素。

（1）雖然現有流程混合粗選精礦磨礦細度與試驗再磨細度接近，但按照測算，返回的粗精礦量約為立磨機新礦量的20%，立磨機磨礦和分級系統(tǒng)能力不足。

（2）再選粗精礦多為貧連生體且粒度偏細，與新給礦的粒度組成有所不同，礦石可磨度也較原礦發(fā)生了一定的變化，因此很難達到預想的磨礦效果，而后續(xù)浮選最重要的影響因素是粗精礦再磨后目的礦物的單體解離度。

（3）尾礦再選粗精礦銅品位0.58%，與混合粗選精礦銅品位4.429%差距較大，如果直接進入精選，將對精礦品位和回收率產生一定的影響。

（4）根據現場開展的小型流程試驗結果表明，尾礦再選粗精礦返回主流程再磨和單獨再磨后返回主流程工藝路線相比，最終浮選銅精礦回收率低0.67個百分點，產率低0.11 個百分點，進一步說明單獨再磨的磨礦效果優(yōu)于返回主流程再磨的結論。

因此，本著穩(wěn)妥可靠的原則，方案Ⅰ單獨再磨方案對目的礦物單體解離度和浮選指標均有保證。

3 方案設計

該銅礦山為在產礦山，礦山規(guī)模4.2萬t/d，共2個系列。為了探究應用上述工藝綜合回收浮選尾礦中的銅金屬是否具有經濟價值，針對1個系列進行了現場改造方案設計。

3.1 工藝流程

根據上述試驗結果，此次方案設計采用浮選尾礦1次粗選，粗選粗精礦再磨后返回現有混合浮選的工藝流程，工藝流程見圖4。

3.2 設備選擇

根據上述工藝和規(guī)模確定的主要工藝設備見表6。

3.3 投資估算

依據上述工藝及設備選型開展了相關輔助專業(yè)設計，并根據設計內容進行了投資估算，項目建設投資為1 758.79 萬元，其中工程費用1 436.53 萬元；工程建設其他費用207.20 萬元；預備費115.06 萬元，投資估算結果見表7。

3.4 成本分析

項目生產成本主要由新增系統(tǒng)的生產成本和原系統(tǒng)的生產成本組成。

（1）新增系統(tǒng)生產成本。經測算，達產年生產成本為1 032.79 萬元（不含折舊為952.19 萬元），原礦單位生產成本為1.64 元/t（不含折舊為1.51 元/t）。達產期新系統(tǒng)生產成本估算見表8。

（2）利用原系統(tǒng)生產成本。原系統(tǒng)生產成本包括藥劑以及電量等相關成本。經測算，達產原系統(tǒng)生產成本約210.91 萬元/a。

（3）總成本費用。總成本費用包括生產成本、管理和銷售費用。經測算，達產期年總成本費用1 358.81 萬元。

3.5 效益分析

經測算，該項目年均利潤總額289.59 萬元，總投資收益率14.93%；同時，稅后全投資財務內部收益率16.25%，高于財務基準收益率；當折現率取10%時，全投資財務凈現值約812.12 萬元，大于零，項目全投資回收期5.86 a。綜上所述，項目有較強的盈利能力和投資回收能力。

4 結 語

（1）原礦工藝礦物學研究表明，尾礦樣含銅0.068%，其他有價成份均較低。

（2）粒度篩析結果表明，尾礦樣中的銅礦物主要富集在+0.074 mm 及-0.025 mm 粒級，其中+0.074 mm粒級主要為含銅連生體，選礦回收應重點考慮該部分銅礦物的回收；-0.025 mm 粒級的銅礦物主要為細粒銅礦物損失，回收較為困難。

（3）浮選試驗結果表明，采用Z-200 與丁基黃藥組合捕收劑經1 次粗選，獲得的粗精礦銅品位約0.57%，銅粗選作業(yè)回收率約21.16%。

（4）磨礦對比試驗表明，浮選粗精礦單獨再磨返回現有浮選流程較浮選粗精礦直接返回現有再磨再選流程更優(yōu)。

（5）通過對現有選礦廠其中1個系列進行方案設計表明，通過采用合理工藝，綜合回收浮選尾礦中的銅精礦，不僅可以提高資源利用率，還可為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經濟效益。