銀山礦新選廠浮選柱的生產與實踐

□李明敏

一、引言

隨著礦物加工領域品位低、嵌布粒度細、礦石組成復雜的難選礦石所占比例日益增大，以往所采用的浮選機局限性較強，為了使浮選技術經濟指標得到提升，浮選柱逐漸成為研制和使用的熱點。

浮選柱有以下三大優點：一是富集比大、回收率高、特別適合處理微細粒級(0.001～0.1mm)及易于自控和大型化。二是浮選快速，不但可以降低運作回數，還可以取代聯合流程。三是在抑制親水顆粒方面發揮著明顯優勢，能夠完成對細粒級的高濃度浮選。

二、礦石性質與工藝流程

銀山礦新選廠處理量為6,500t/d，處理的銅硫礦石性質復雜，主要有用礦物為黃銅礦、黃鐵礦、砷黝銅礦、硫砷銅礦等，并伴有少量的金。新選廠銅硫系統選礦工藝為二段粗磨后進行銅硫混選；混合浮選的粗精礦再磨后進入銅硫分離，產出品位>17.5%的銅精礦。

新選廠磨礦采用的是半自磨+球磨+頑石破碎的流程(即SABC流程)。圓筒礦倉的礦石由鐵板給礦機及運輸皮帶給入半自磨機(φ7.0*3.5m)，處理的礦石經圓筒篩分級，篩上產物由JY-200圓錐破碎機破碎后，再返回半自磨機形成閉路系統；篩下產物進入球磨機(φ4.8*7.0m)和旋流器(φ660mm)組成的閉路磨礦分級系統。沉砂部分返回球磨，旋流器分級溢流細度為+80目占5%～8%，-200目占65%，濃度為34%±2%的溢流產物送入混合浮選，如圖1所示。浮選流程采用銅硫混合浮選+銅硫再磨分離流程，如圖2所示。

圖1 磨礦工藝流程示意圖

圖2 浮選工藝流程示意圖

混合浮選采用三次粗選，兩次掃選，混合粗精礦經過立磨機(VTM-800)再磨和旋流器(φ350mm)分級處理，再將溢流細度為-320目占80%的混合粗精礦送至浮選進行銅硫分離，銅硫分離系統經過一次粗選，一次精選，兩次掃選，得到最終產品銅精礦。其中銅精選過程就是在浮選柱(φ3.05*10m)中完成的，其他浮選均采用傳統充氣機械式浮選機(KYF/Ⅱ-50m3)。

三、新選廠浮選柱原理與構造

新選廠的浮選柱為φ3.05*10m的浮選柱。其主要構造由柱體、給礦分配器、氣體發生器、沖洗水分配器四部分組成，如圖3所示。其工作原理為：經浮選藥劑處理過的礦漿，從距浮選柱頂部下方1.8米處四個給礦分配器給入，散布在整個浮選柱內，在柱底部環繞安裝有可從柱體外部拆裝檢修的氣體發生器(俗稱氣槍)。氣體發生器向柱內發散由下至上的空氣，礦漿中的礦物顆粒與柱體內的空氣發生接觸碰撞，疏水性顆粒附著在氣泡上，使氣泡礦化。有用礦物的顆粒礦化氣泡繼續浮升在柱體頂部富集，形成厚度可達1米左右的礦物泡沫層，泡沫層中夾帶的脈石顆粒經過沖洗水清洗從泡沫層中脫落，以此獲得較高品位的精礦，尾礦礦漿從柱體部排出。

圖3 CPT浮選柱結構示意圖

四、浮選柱生產中出現的問題和原因探析

進入浮選柱進行精選選別的礦漿作業條件如表1所示。

表1

在實際生產中經常發現精礦品位難抓，很難達到要求的17.5%以上，選銅整體回收率不高。經過長期的實踐與探索發現有以下幾個要因造成。

(一)入選礦漿濃度不當。入選礦漿細粒級-320%占了80%左右，入選礦漿PH值在10～12左右(滿足本礦山礦石性質要求)，溢流濃度過高容易導致過磨，細粒級具有比表面積大特點，分子間作用力強，易與各種藥劑起作用，不易分選，另外很容易粘附在粗粒表面，使粗?？筛⌒越档?，而溢流濃度過低不能使礦物之間充分單體解離，分選效果差。因此可推測出入選礦漿濃度不當是其中原因之一。

(二)氣體分散器不適用。氣體分散器(氣槍)，氣嘴易磨損快，易結垢、堵塞，影響正常生產。礦物顆粒對由氣體發生器引入的空氣流速是很敏感的，當空氣流速較慢時，泡沫區域會比較容易出現聚集情況，無法立即將精礦刮出，甚至出現死區，從而導致回收率大大下降，當空氣流速較快時，很可能導致二次富集時間較短，精礦產率過高，甚至是礦漿翻漿，影響精礦品位。在日常生產中，經常發現浮選柱泡沫刮出區部分位置泡沫流速慢，甚至嚴重時泡沫不能刮出，造成死區，檢修時才發現部分氣槍已經堵塞，這嚴重影響日常的生產，所以將氣體分散器不適用列為原因之二。

(三)沖洗水調整不當。沖洗水量過大會導致泡沫破裂，泡沫層不穩定，附著在氣泡上的有用礦物沖回底流，從而降低浮選柱的回收率。沖洗水量太小，不能將氣泡上夾帶的脈石沖回底流，伴隨著有用礦物一起產出，從而導致精礦品位下降。因此，適當地調整沖洗水能有效減少精礦中脈石的夾帶，在不影響回收率的前提下，有利于提高精礦品位。根據現場觀察，發現部分操作人員有時會私自調整浮選柱的沖洗水大小，并且沒有明確跟下個班交班，在其他操作工藝正常時，往往也會對銅精礦品位和回收率有著1%～2%的影響，因此將洗水流速不當列為原因之三。

五、提高新選廠浮選柱精礦品位和回收率的實踐對策。

(一)確定最佳入選礦漿濃度。在保證原有磨礦細度和入選礦漿PH值不變的情況下，選礦廠在二段分離浮選的粗選和掃選中分別加大了對刮出泡沫產物的消泡水添加量來降低入選浮選柱礦漿的濃度，通過一段時間的對比(見表2)，最終重新確定了入選浮選柱礦漿濃度為34%～38%，過低的濃度會導致原有流程中二段分離量過大，浮選時間變短，另外在操作上表現為容易跑槽，加大了浮選工的操作難度，容易造成操作不穩，尾礦偏高，降低了回收率。

表2 入選濃度與精礦品位和回收率對照表

(二)重新調配浮選柱氣體分散器。新選廠浮選柱共安裝20根氣槍，圍成一圈均勻分布，最早使用北礦院的氣槍，其中66cm長氣槍十根，34cm短氣槍十根，氣嘴口徑為2.5mm和2.2mm間隔安裝配合使用。但是使用過程中經常出現局部死區，導致回收率不高，且氣槍嘴容易磨損、堵塞影響生產。于是后來更換為CPT氣槍，106cm長氣槍十根，46cm短氣槍十根，氣嘴口徑為2.2mm和2.0mm配合使用。經過更換氣槍，局部死區現象消除，提高了精礦品位和回收率，另外由于CPT氣槍擁有防回流系統以及更為便捷的單獨更換方式，為日常維護打下了基礎，更能確保日常正常生產。

(三)確定沖洗水量大小。給沖洗水安裝上單獨的流量計，做好對比實驗，具體情況如表3所示。根據生產要求，最終把沖洗水大小確定在了16m3/h～20m3/h之間。

表3 沖洗水大小與精礦品位和回收率關系

六、新選廠浮選柱精礦品位與回收率改進效果評價

經過上述的優化調整之后，新選廠選銅回收率和精礦品位得到了一定的提升和穩定，經查詢報表得知，詳情如表4所示。

表4 2015～2017年精礦品位與回收率

選礦廠按照6,500t/d組織生產，平均原礦品位0.4%，一年生產按330天計算，計劃回收率為85%，則在不斷探索改進的三年中多回收了銅金屬量為6,500*330*0.4%*(86.231+85.728+85.033-85*3)%，即170.91噸，如果銅價按5萬元一噸計算，則多創收854.55萬元。另外，銅中伴金的回收率更是由計劃值的45%上升到實際50%以上，為礦山創造了顯著效益。

七、結語

浮選柱作為銀山新選廠第一次引入的新型選礦設備，對其工藝的探索與改進需不斷地進行實踐摸索與總結，仍要繼續研究，不斷固化現有成果，爭取在生產指標中再創佳績。