劉克爽 高亮

（黑龍江多寶山銅業(yè)股份有限公司）

世界銅礦資源豐富，總儲量為8.47億t，斑巖銅礦一般規(guī)模很大，屬中低品位內(nèi)生金屬礦床，是世界上重要的銅礦資源。我國銅礦儲量較大，但人均占有量較少，超大型礦床較少［1-2］。我國當(dāng)前的銅礦需求量很大，但國內(nèi)供應(yīng)乏力，存在供應(yīng)風(fēng)險。同時，銅礦原料的進(jìn)口涉及國與國之間的貿(mào)易條款及貨幣匯率、交易合同法律保障等不安因素［3-4］。我國銅礦資源一半以上為低品位復(fù)雜銅礦，其高效利用一直是礦業(yè)領(lǐng)域公認(rèn)的世界性技術(shù)難題。當(dāng)前，中國斑巖型銅礦的探明儲量占全國總儲量的41%，銅礦中的伴生元素較多，需要選擇適當(dāng)?shù)墓に噷ζ溥M(jìn)行綜合回收［5］。斑巖型和矽卡巖型銅礦在我國儲量最為豐富［6］。多寶山銅礦是典型的低品位斑巖型銅礦，具備良好的資源潛力［7-8］。磨浮工藝是我國銅礦作業(yè)中常見的一種工藝方式，根據(jù)礦石性質(zhì)與硫化銅礦中的嵌布粒度進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，可不斷提升銅礦的品位和回收率。此外，還有一些企業(yè)通過快速浮選工藝提高浮選速度。隨著銅礦原礦性質(zhì)的變化，選礦流程也需及時優(yōu)化［9］。某銅業(yè)選礦廠現(xiàn)采用粗精礦與精掃選精礦混合再磨工藝，難以實(shí)現(xiàn)目的礦物與脈石礦物的高效分離，大量含銅連生體在浮選系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。另外，低品位銅精礦產(chǎn)品造成后續(xù)的脫水、運(yùn)輸及冶煉加工成本高，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，不利于企業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)。為此，根據(jù)該礦礦石性質(zhì)對磨浮系統(tǒng)進(jìn)行工藝優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益最大化。

1 礦石性質(zhì)

某銅礦礦石中的主要金屬元素為銅、鉬、金、銀，金屬礦物主要為黃銅礦和斑銅礦，并伴生少量輝鉬礦、輝銅礦和自然銅。硫化礦以黃鐵礦為主，脈石礦物主要包括石英、黑云母、鈉長石等。礦石中的Cu、Mo 含量分別為0.41%、0.011%，均為有價元素，伴生有價元素Au、Ag 含量較低，分別為0.11，4.2 g/t，應(yīng)綜合回收。礦石中的砷、硫、鐵含量均較低，但Al、SiO2含量相對較高。原礦主要礦物組成及多元素分析結(jié)果見表1、表2，銅物相分析結(jié)果見表3。

注：Ag、Au含量單位為g/t。

由表3 可知，某銅礦石為典型低品位硫化銅礦石，礦石中的銅礦物主要以硫化銅形式存在，占總銅的95.61%；其中，氧化銅中銅的占有率較低為4.39%，此部分銅浮選速度慢，回收難度大；除此之外，原礦石含有微量硅酸鹽中銅，因此工藝上對磨礦效果及單體解離度要求較高。

2 原工藝流程

2.1 工藝流程

原選礦流程由3 萬t/d 的半自磨+球磨+立磨機(jī)粗精礦再磨系列和2.5 萬t/d的球磨+立磨機(jī)粗精礦再磨系列構(gòu)成。2 個系列的浮選系統(tǒng)均為2 粗3 精3 掃閉路流程，主要產(chǎn)品為銅精礦，銅精礦綜合銅品位約18%，綜合回收率約88%。原工藝流程見圖1。

2.2 原工藝流程存在的問題

（1）礦石中的有用金屬礦物銅嵌布粒度微細(xì)，造成銅礦物單體解離困難。提產(chǎn)后，入浮細(xì)度由-0.074 mm68%下降至約-0.074 mm65%，單體解離度較差。原工藝流程與當(dāng)前礦石性質(zhì)不匹配，無法將目的銅礦物有效回收。

（2）原流程采用的粗精礦與精掃選精礦混合再磨工藝針對性差，難以實(shí)現(xiàn)目的礦物與脈石礦物的高效分離，產(chǎn)出的銅精礦產(chǎn)品中含硅等脈石礦物占比較大，最終精礦銅品位僅為18%左右。

（3）粗選、掃選流程浮選時間不匹配，粗選時間占比較小，僅為總浮選時間的30%，造成大量含銅連生體惡性循環(huán)，容易跑尾。

3 工藝流程改造優(yōu)化

3.1 流程數(shù)據(jù)考察

對浮選系統(tǒng)各關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行考察，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果對一、二系列各作業(yè)銅指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，一、二系列結(jié)果見表4、表5。

由表4、表5 可知，一系列粗選1 精礦銅品位達(dá)18.29%，銅回收率12.03%，銅品位與精選2 泡沫產(chǎn)品接近，說明原礦存在部分可浮性好的銅礦物；粗選2尾礦品位高達(dá)0.214%，說明一系列存在金屬后竄現(xiàn)象，粗選回收率偏低。二系列粗選1 精礦銅品位達(dá)17.33%，銅回收率19.57%，粗選1 泡沫無需再磨即可獲得合格產(chǎn)品；2 個系列粗掃選浮選時間較為正常，但精選2、精選3 浮選時間均過長，因此可將2 個系列精選2、精選3浮選作業(yè)合并為1個系列。

3.2 掃選1中礦再磨試驗(yàn)

由于銅礦物嵌布特征及嵌布關(guān)系復(fù)雜，銅粗精礦再磨工藝無法得到較高的銅礦物單體解離度產(chǎn)品，致使精礦產(chǎn)品質(zhì)量及銅金屬選礦回收率受限，為此開展了掃選1精礦再磨浮選試驗(yàn)，查明不同粒度對應(yīng)的選礦指標(biāo)，具體細(xì)度隨再磨時間變化見表6，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7 可知，掃選1 泡沫再選銅回收率隨磨礦細(xì)度的提高呈先上升后平緩的趨勢；再選精礦品位提升微弱，最后甚至出現(xiàn)負(fù)增長，說明對掃選1 泡沫再磨主要作用不是使金屬礦物單體解離，而是擦破連生體表面，使金屬礦物裸露出來；隨著磨礦時間的增加，一方面能夠裸露出的金屬礦物減少，另一方面礦漿開始泥化，導(dǎo)致回收率提高變緩甚至停止。

3.3 改造方案及工藝流程

（1）一系列粗選1 精礦直接輸送至最終銅精罐。二系列粗選1 精礦直接輸送至一系列立磨機(jī)分級再磨系統(tǒng)，經(jīng)預(yù)先分級—開路再磨后進(jìn)入一系列銅精選3作業(yè)強(qiáng)化精選，獲得綜合銅精礦。一系列精掃尾礦及二系列精掃尾礦輸送至球磨機(jī)泵池。

（2）二系列掃選1中礦進(jìn)二系列立磨機(jī)分級再磨系統(tǒng)，分級再磨后與粗選粗精礦合并進(jìn)行4 次精選。一系列掃選1 改成一系列粗選3，其精礦泡沫和一系列粗選2精礦合并進(jìn)入一系列精選1。改造后工藝流程見圖2。

3.4 流程改造后實(shí)際生產(chǎn)情況

（1）現(xiàn)場一系列粗選1 精礦銅品位為18%～20%，將其直接輸送至最終銅精罐?，F(xiàn)場銅粗精礦再磨后3 次精選產(chǎn)出的銅精礦品位為20%，當(dāng)原礦品位下降至0.36%時，銅精礦品位下降至19%。通過對一系列銅精選2 精礦及二系列銅精選3 精礦進(jìn)行預(yù)先分級再磨后，1 次精選可提高銅品位3 個百分點(diǎn)?，F(xiàn)場2 個系列精掃尾礦直接輸送至球磨機(jī)泵池可減少水量約300 m3，降低礦漿量大對流程地沖擊。

（2）現(xiàn)場掃選1 中礦泡沫單獨(dú)再磨再選后，可提高選銅作業(yè)回收率10 個百分點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)含銅貧連生體礦物的高效回收率，全流程選銅回收率提高1～1.5個百分點(diǎn)?，F(xiàn)場將一系列掃選1 改成一系列粗選3，粗選時間增至22 min，占總浮選時間的55%，有效提高了粗選的回收率。

4 結(jié)論

（1）2 個系列第1 次掃選優(yōu)化為第3 次粗選流程，可大幅提升粗選時間和粗精礦產(chǎn)率，并減少粗掃選流程低品位連生體惡性循環(huán)，提升銅選礦回收率。一系列第1次粗選銅精礦快速回收，可實(shí)現(xiàn)目的礦物早收快收，提高目的礦物回收率。

（2）一系列第2 次精選精礦和二系列第3 次精選精礦合并進(jìn)入一系列立磨機(jī)分級再磨系統(tǒng)，解決了2個系列因精選2、精選3 浮選時間過長導(dǎo)致的精礦產(chǎn)品富集效果差的問題。同時，相比粗精礦再磨，對中礦進(jìn)行選擇性再磨可顯著提高磨礦效率，最終銅精礦品位達(dá)20%。2 個系列精掃尾礦輸送至球磨機(jī)泵池，可大幅度降低對粗選流程的沖擊，增加浮選時間及流程的穩(wěn)定性。

（3）流程優(yōu)化后，系統(tǒng)穩(wěn)定性及操作靈活性大幅提升；同時，各選礦指標(biāo)得到改善，精礦品位由18%提升至約20%，選礦回收率由87.80%提升至89.83%，年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益約1.5億元。