降低渣選銅精礦水份技術(shù)研究與生產(chǎn)實(shí)踐

王國紅

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

降低渣選銅精礦水份技術(shù)研究與生產(chǎn)實(shí)踐

王國紅

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠轉(zhuǎn)爐渣、電爐渣和閃速爐渣采用混合浮選工藝流程處理，通過進(jìn)行降低渣選銅精礦水份技術(shù)研究，成功在銅精礦脫水中使用旋流器組，探索出適用于細(xì)粒級銅精礦脫水的新工藝，精礦水份由13%～15%降至9%～11%。

爐渣;渣選;銅精礦;旋流器;陶瓷過濾機(jī);壓濾機(jī);助濾劑

1 引言

江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠三期改造完成后，形成了30萬t/a的礦銅生產(chǎn)能力，閃速爐各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到設(shè)計(jì)值，唯獨(dú)電爐棄渣含銅高于設(shè)計(jì)值(0.8%)，平均達(dá)到了0.9%，電爐棄渣含銅高降低了全廠銅金屬回收率，對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有一定影響，因此江西銅業(yè)集團(tuán)貴溪冶煉廠決定把電爐渣處理方式由水淬改為渣選礦來回收電爐渣中的銅金屬，通過參照國外冶煉爐渣選礦的工藝流程，2005年11月建成了一個(gè)設(shè)計(jì)最大處理能力為3100t/d的混合渣(稱為二系列)選礦車間，其中電爐渣2500t/d，轉(zhuǎn)爐渣600t/d，混合渣精礦品位26.36%，銅回收率為87.70%。2007年8月，江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠30萬t銅冶煉工程建成投產(chǎn)，30萬t銅冶煉工程沒有設(shè)計(jì)電爐，直接從閃速爐放干渣，為提高銅冶煉回收率，閃速爐渣和轉(zhuǎn)爐渣設(shè)計(jì)也是采用渣選礦處理，為滿足工廠爐渣處理需要，江西銅業(yè)集團(tuán)貴溪冶煉廠對選礦車間進(jìn)行了擴(kuò)建，為了統(tǒng)一生產(chǎn)管理，節(jié)約投資和運(yùn)行成本，該擴(kuò)建工程的磨浮和脫水工序在原廠房的基礎(chǔ)上擴(kuò)建，渣緩冷場和破碎工序另建，渣選擴(kuò)建項(xiàng)目(稱為三系列)2008年3月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)處理能力為1555t/d，其中閃速渣1185t/d，轉(zhuǎn)爐渣370t/d，混合渣精礦品位24.00%，銅回收率為85.80%。

爐渣選礦工藝為爐渣由渣包車運(yùn)至渣包緩冷場，先自然冷卻一定時(shí)間后再用水噴淋冷卻，冷卻到一定溫度后，傾倒至渣場，倒出的大塊爐渣采用移動(dòng)式液壓破碎機(jī)進(jìn)行一次預(yù)破碎，使物料粒度在500mm以下，再由前裝機(jī)送入受料斗，受料斗設(shè)置格篩，爐渣由重型板式給料機(jī)(三系列為棒條給料機(jī))和皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后的物料經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送至礦倉，經(jīng)定量給料送至半自磨機(jī)進(jìn)行磨礦，半自磨排出的礦經(jīng)直線振動(dòng)篩篩分，篩上物料返回半自磨機(jī)再磨，篩下物料和球磨機(jī)的排礦合并后由渣漿泵輸送至一段分級旋流器進(jìn)行分級，溢流通過渣漿泵泵送至控制分級旋流器進(jìn)行再次分級，一段分級和控制分級的沉砂返回球磨機(jī)再磨，控制分級溢流(－325目＞80%)進(jìn)入一段浮選作業(yè)，一段浮選精礦作為最終精礦，一段浮選尾礦進(jìn)入粗選作業(yè)，粗選精礦進(jìn)入精選作業(yè)，粗選尾礦進(jìn)入掃選作業(yè)，粗精礦經(jīng)三次精選得到最終精礦，精選尾礦和掃選精礦一起作為中礦返回球磨機(jī)再磨［1］(二系列和三系列工藝流程相同，由于礦倉可以給兩個(gè)系列半自磨供礦，實(shí)際生產(chǎn)中兩個(gè)系列的磨浮和脫水工序處理爐渣性質(zhì)基本相同)。

2 精礦性質(zhì)

混合渣精礦中主要礦物為金屬銅、輝銅礦、藍(lán)輝銅礦、斑銅礦、方黃銅礦、黃銅礦、方鉛礦、鐵橄欖石、磁鐵礦，金屬銅多呈中細(xì)粒結(jié)構(gòu)(＜0.043mm)，混入的磁鐵礦及鐵橄欖石絕大多數(shù)呈細(xì)粒單體(＜0.010mm)，僅有少量于富鐵硫化銅礦連生。精礦中－325目含量88.28%，－400目含量85.72%，－0.01mm含量52.02%。精礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，精礦粒度及銅金屬分布分析結(jié)果見表2。

表1 精礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果

表2 精礦粒度及銅金屬分布分析結(jié)果

3 工藝流程

渣選銅精礦脫水設(shè)計(jì)采用常規(guī)的濃縮+過濾兩段脫水流程［2］，精礦脫水工藝設(shè)備聯(lián)系見圖1。

圖1 精礦脫水工藝設(shè)備聯(lián)系圖

二系列浮選精礦進(jìn)入1#精礦濃密機(jī)濃縮，溢流水進(jìn)入車間回水池作為回水循環(huán)利用，濃縮底流通過渣漿泵輸送至1#精礦分配槽，進(jìn)入1#陶瓷過濾機(jī)或2#陶瓷過濾機(jī)過濾，1#精礦分配槽溢流和1#陶瓷過濾機(jī)濾液等通過地坑泵返回到1#精礦濃密機(jī);三系列浮選精礦進(jìn)入2#精礦濃密機(jī)濃縮，溢流水進(jìn)入車間回水池作為回水循環(huán)利用，濃縮底流通過渣漿泵輸送至2#精礦分配槽，進(jìn)入2#陶瓷過濾機(jī)或LAROX壓濾機(jī)過濾，2#精礦分配槽溢流、2#陶瓷過濾機(jī)濾液和壓濾機(jī)濾液等通過地坑泵返回到2#精礦濃密機(jī)(2#陶瓷過濾機(jī)為二系列和三系列精礦脫水共同備用的過濾機(jī)，2#陶瓷過濾機(jī)濾液根據(jù)處理的礦漿返回到對應(yīng)系列的濃密機(jī)中)。

4 生產(chǎn)實(shí)踐

渣選投產(chǎn)后，經(jīng)選礦車間技術(shù)攻關(guān)，主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不斷優(yōu)化，2008年混合渣處理能力提升到6000t/d，混合渣精礦含銅品位27%以上，銅回收率90%以上。但是陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)渣精礦水份一直偏高，達(dá)13%～16%，不能滿足工廠冶煉系統(tǒng)對渣精礦水份要求(工廠銅冶煉系統(tǒng)要求渣精礦水份＜11.5%)，陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)渣精礦水份偏高主要原因是精礦粒度過細(xì)，LAROX壓濾機(jī)對細(xì)粒級銅精礦脫水適應(yīng)性較強(qiáng)［3－6］，壓濾機(jī)產(chǎn)精礦水份在9%～11%。混合精礦(陶瓷過濾機(jī)產(chǎn)精礦和壓濾機(jī)產(chǎn)精礦混合在一起)水份13%～15%，混合精礦水份不能滿足工廠銅冶煉系統(tǒng)要求，必須進(jìn)行降低精礦水份技術(shù)研究。

4.1 助濾劑工業(yè)試驗(yàn)

2008年6月份，貴溪冶煉廠選礦車間在進(jìn)入陶瓷過濾機(jī)過濾的礦漿中添加科萊恩公司生產(chǎn)的B型助濾劑，B型助濾劑用量與陶瓷過濾機(jī)濾餅水份關(guān)系見表3。

表3 B型助濾劑用量與陶瓷過濾機(jī)濾餅水份關(guān)系

從表3中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)B型助濾劑用量達(dá)到800g/t時(shí)能有效降低陶瓷過濾機(jī)濾餅水份，陶瓷過濾機(jī)濾餅水份11.46%，基本可以滿足工廠銅冶煉系統(tǒng)對渣精礦水份要求。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，按800g/t用量連續(xù)添加B型助濾劑5天，浮選泡沫出現(xiàn)明顯發(fā)粘現(xiàn)象，浮選指標(biāo)開始惡化，尾礦含銅上升0.02%，隨著B型助濾劑添加時(shí)間延長，浮選泡沫發(fā)粘現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，連續(xù)添加15天，尾礦含銅上升0.05%，停止添加B型助濾劑后，浮選泡沫發(fā)粘現(xiàn)象開始緩解，停止添加3天后，浮選泡沫發(fā)粘現(xiàn)象基本消失，浮選指標(biāo)恢復(fù)到正常水平。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，B型助濾劑影響浮選指標(biāo)，根據(jù)廠家提供的資料，B型助濾劑是一種特殊有機(jī)酸衍生物的復(fù)配物的高效絮凝脫水助濾劑，可以與水以任何比率混溶，在pH值不高于9.0時(shí)性質(zhì)穩(wěn)定。

添加到陶瓷過濾機(jī)過濾礦漿中的B型助濾劑部分進(jìn)入濾液，和濾液一起返回在精礦濃密機(jī)中，再通過精礦濃密機(jī)溢流水進(jìn)入車間回水系統(tǒng)中，選礦車間生產(chǎn)用水已實(shí)現(xiàn)零外排，連續(xù)添加B型助濾劑時(shí)，回水中B型助濾劑不斷富集，因此對浮選指標(biāo)影響也不斷加重。

B型助濾劑是進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，實(shí)際生產(chǎn)中獲得精礦水份＜11.5%，噸精礦使用B型助濾劑成本約22元，一個(gè)系列添加B型助濾劑費(fèi)用約150萬元/a(經(jīng)過壓濾機(jī)過濾的系列不添加)，并且連續(xù)使用B型助濾劑會(huì)導(dǎo)致浮選指標(biāo)下降，因此B型助濾劑不適合在渣精礦脫水中使用，2009年8月份選礦車間停止了在精礦脫水中添加B型助濾劑工業(yè)試驗(yàn)。

4.2 工藝流程的改進(jìn)

2010年3月份，選礦車間對精礦脫水工藝進(jìn)行改進(jìn)，在精礦脫水流程中增加自制的FX100－GK×4旋流器組，并進(jìn)行管道改造，實(shí)現(xiàn)了三臺(tái)過濾機(jī)互為備用。改進(jìn)后工藝流程特點(diǎn)是一個(gè)系列浮選精礦經(jīng)濃密機(jī)濃縮后，底流經(jīng)過自制的FX100－GK×4旋流器組，旋流器沉砂直接進(jìn)入陶瓷過濾機(jī)過濾，旋流器溢流進(jìn)入另一個(gè)系列濃密機(jī)，與該系列浮選精礦一起經(jīng)濃密機(jī)再次濃縮，濃縮底流進(jìn)入LAROX壓濾機(jī)過濾。改進(jìn)后二系列浮選精礦經(jīng)過旋流器組的脫水工藝設(shè)備聯(lián)系見圖2，改進(jìn)后三系列浮選精礦經(jīng)過旋流器組的脫水工藝設(shè)備聯(lián)系見圖3。

為防止旋流器溢流長時(shí)間進(jìn)入另一個(gè)系列濃密機(jī)，導(dǎo)致該濃密機(jī)負(fù)荷過重和濃密機(jī)中細(xì)粒級過多，實(shí)際生產(chǎn)中每7天進(jìn)行一次工藝流程轉(zhuǎn)換。生產(chǎn)實(shí)踐表明，新工藝流程對渣選細(xì)粒級銅精礦脫水非常適應(yīng)，工藝流程暢通，經(jīng)FX100－GK×4旋流器組濃縮分級，進(jìn)入陶瓷過濾機(jī)過濾的礦漿粒度和濃度都有較大提高，旋流器沉砂中－400目含量71%，旋流器溢流－400目含量98%，陶瓷過濾機(jī)臺(tái)效提高1倍以上，按原工藝流程組織生產(chǎn)時(shí)，3臺(tái)過濾機(jī)必須都投入生產(chǎn)才能滿足兩個(gè)系列精礦脫水需要，新工藝流程投入后，只需要開一臺(tái)陶瓷過濾機(jī)和壓濾機(jī)就可以滿足兩個(gè)系列精礦脫水需要，1臺(tái)陶瓷過濾機(jī)可以長期處于備用狀態(tài)，每年可以節(jié)約生產(chǎn)成本30多萬元。新工藝流程能保證混合精礦水份滿足工廠冶煉系統(tǒng)對渣精礦水份的要求，混合精礦水份能控制在9%～11%，實(shí)際生產(chǎn)混合精礦水份情況見表4。

表4 實(shí)際生產(chǎn)混合精礦水份

5 結(jié)語

(1)科萊恩公司生產(chǎn)的B型助濾劑能有效降低陶瓷過濾機(jī)濾餅水份，但B型助濾劑進(jìn)入回水系統(tǒng)后會(huì)導(dǎo)致浮選泡沫發(fā)粘，惡化浮選指標(biāo)。

(2)精礦水份是評價(jià)選礦產(chǎn)品的重要指標(biāo)之一［7］，隨著選礦技術(shù)的進(jìn)步和貧礦資源的開發(fā)利用，有用礦物嵌布越來越細(xì)，相應(yīng)的細(xì)粒浮選精礦產(chǎn)品越來越多，使精礦脫水越來越困難［8］，貴溪冶煉廠選礦車間創(chuàng)新地在銅精礦脫水流程中使用旋流器組，新工藝流程經(jīng)濟(jì)高效地解決了細(xì)粒級銅精礦脫水困難的難題，在技術(shù)上是一次突破，在同類型選礦廠有一定的推廣價(jià)值。參考文獻(xiàn):

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Technology Research and Production Practice on Copper Concentrate Moisture Reduction of Slag Concentrator

WANG Guo－h(huán)ong

(Guixi Smelter，Jiangxi Copper Corporation，Guixi，Jiangxi 335424，China)

Bulk flotation process is used for the slags of converter，electric furnace and flash furnace in JCC Guixi Smelter.Through the technology research on reducing copper concentrate＇s moisture of slag concentrator，hydro－cyclones are used successfully in copper concentrates dehydration process，and the new dehydration process for fine－grained copper concentrates was explored，and the moisture of concentrate was reduced from 13%～15%to 9%～11%.

slag;slag concentration;copper concentrate;hydro－cyclone;ceramic filter;pressure filter;filter aid

TD952.1

B

1009－3842(2012)05－0031－04

2012－02－22

王國紅(1982－)，男，湖北黃梅人，工程師，主要從事銅冶煉爐渣選礦生產(chǎn)技術(shù)管理工作。E－mail:wgh006005@yahoo.com.cn