CPT浮選柱在新疆阿舍勒銅礦的應用實踐

林雙仁（新疆阿舍勒銅業股份有限公司　哈巴河　836700）

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CPT浮選柱在新疆阿舍勒銅礦的應用實踐

林雙仁
（新疆阿舍勒銅業股份有限公司哈巴河836700）

摘要介紹CPT浮選柱的工業試驗應用及生產實踐。CPT系列浮選柱提高了浮選作業的自動控制程度，解決了生產實踐中存在的銅精礦質量不穩定、銅鋅回收率指標波動、銅鋅礦物互含偏高的問題，另浮選柱氣體分散器有效解決了充氣器易結鈣堵塞的問題。新疆阿舍勒選礦廠將浮選柱應用于優先選銅作業，大大提高了銅精礦的精選效率及銅精礦的精礦品位，優先浮選作業銅精礦品位24.85%，含鋅1.46%，銅回收率40.28%，取得顯著的經濟效益和社會效益，推廣應用前景廣闊。

關鍵詞CPT浮選柱銅精礦品位氣體分散器分選效率

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.029

1　項目簡介及礦石性質

新疆阿舍勒銅礦是位于新疆北部阿勒泰地區哈巴河縣境內的大型黃鐵礦型銅、鋅金屬礦。礦床富含銅，伴生有鋅、硫、金、銀等有價元素。礦山現已建成處理量4 500 t/d的銅鋅采選礦廠。選礦廠于2004 年10月份建成投產，選別流程采用先銅鋅混選再分選的工藝流程：經過混合浮選的銅鋅混合精礦，再磨后進入銅鋅分離浮選作業，得到最終銅精礦和鋅硫混合礦漿，鋅硫混合礦漿經分離浮選得到鋅精礦和尾礦。銅精礦、鋅精礦經過濃縮、過濾兩段脫水后堆存在精礦倉外銷。

1.1礦石性質

表1　原礦化學元素組成　%

表2　原礦主要礦物相對含量　%

1.2主要礦物嵌布粒度

阿舍勒銅礦是火山成因塊狀硫化物型銅、鋅、硫礦床，塊狀硫化物礦石中存在大量硫化物集合體，礦物嵌布粒度從粗到細依次為黃鐵礦-閃鋅礦-黃銅礦，一段磨礦作業黃銅礦和閃鋅礦-0.074 mm粒級的含量分別達到86.4%和76.8%，且-0.020 mm粒級的含量分別達到19.9%和20.1%，說明礦石需要細磨才能達到有用礦物的解離。不同解離度條件下，浮選柱有利于微細粒礦物的浮選分離。

2　工業試驗系統及安排

阿舍勒銅礦的銅鋅礦石以硫化礦為主，礦石含硫較高，部分銅以砷黝銅礦形式存在，考慮阿舍勒銅鋅礦中部分銅的浮游速度快，優先浮出這部分銅可減輕對后續銅鋅分離的影響，有利于提高銅的回收率，減輕銅的后竄現象，降低鋅精礦中含銅。鑒于浮選柱對提高精礦品位有優勢，同時其充氣式浮選柱操作簡便，設備運行平穩，有利于微細粒礦物的浮選分離，因此，結合阿舍勒多金屬硫化銅鋅礦石有用礦物嵌布粒度特性，使用浮選柱代替原旋流靜態浮選柱進行工業調試試驗，以探討直接從高品位原礦獲取高質量銅精礦，進一步提高銅金屬回收率和礦產資源利用率的可行性，實現有用礦物“早收多收”。

2.1試驗系統

浮選柱試驗系統采用江蘇江濤生產的CPT充氣式浮選柱進行優先選銅試驗，該設備由礦漿分配系統、柱充氣分選系統、自動控制系統、噴淋循環系統，尾礦輸送系統等部分組成，柱分選系統采用2臺Φ 4.3×8.0 m充氣式浮選柱、1臺Φ2.0 m分配箱、2臺Φ 250 mm尾礦錐閥，1臺8/6E-AH的渣漿泵。根據工業試驗要求測定銅精礦產率及品位變化，計算作業回收率等選礦指標，以滿足優先選銅的需要。

2.2工業試驗內容

工業試驗分為兩個部分，第一部分是處理礦量是否滿足生產要求，確定處理量；第二部分是對銅鋅分離混合浮選作業進行部分優先選銅，獲取高質量的銅精礦。第一階段先進行條件試驗，摸清主要的工藝和操作條件；第二階段進行穩定72 h連續試驗，即在條件試驗基礎上選取較好工業試驗條件進行連續穩定工業試驗。2.2.1礦量與藥劑

（1）工業試驗過程中所取礦樣均取自現場，與生產同步進行，具有代表性。每一小時測量一次來礦濃度與浮選柱處理量。

（2）工業試驗用藥劑從生產所用藥劑處直接添加，每一小時測量一次藥劑用量。

（3）藥劑的添加用量與計算均按每班原礦的處理量來計算。

2.2.2條件試驗

（1）處理量條件：首先對處理量進行條件工業試驗，選擇其中較好的處理量條件，在其基礎上進行下一步的工業試驗，確定是否能夠達到滿負荷要求。

（2）藥劑條件：以現場浮選機的藥劑制度為基礎，根據試驗情況對藥劑制度進行適當的調整，摸清楚藥劑制度條件。

（3）操作條件：在工業試驗過程中對浮選柱的液位高度、充氣壓力、充氣量開度、噴淋水、錐閥開度等操作條件進行調整，以達到較好的工業試驗效果，滿足現有流程的優先選銅，起到能收早收，減輕后續作業浮選時間壓力。

2.2.3取樣

條件試驗在試驗條件變動后，根據情況穩定2～4個小時后每班取樣，每半小時取一次，取樣后每班合并，制樣化驗。

穩定工業試驗過程，每一小時取一次樣，每班8個小時取樣合并，制樣化驗。

3　試驗內容與結果

浮選柱浮選分流試驗原礦取自二段磨礦分級作業溢流礦漿，經管道高差自流至攪拌桶分配箱均勻進入2臺Φ4300×8000CPT浮選柱，因采用生產回水中含有殘留藥劑，礦漿不添加藥劑自槽體上部給礦供氣正常、液位穩定后直接浮選。工業試驗原則流程為2臺浮選柱并列優先浮選。試驗進行了處理量條件試驗和穩定后連續9個班調試試驗。

3.1處理量條件試驗

在穩定工藝以及操作條件的基礎上進行了處理量試驗，其中穩定浮選柱液位0.80 m，噴氣槍壓力0.55 MPa，分別調整處理量180 t/h、190 t/h、200 t/h、220 t/h進行試驗，由試驗結果初步確定浮選柱的處理量以200 t/h為宜。

3.2連續72小時穩定試驗

根據前期條件試驗結果，確定了較優的試驗條件進行9個運轉班72 h穩定工業試驗，穩定工業試驗基本條件為處理量200 t/h，浮選作業濃度40%～42%，噴氣槍壓力0.50～0.60 MPa，浮選柱液位高度0.80 m。

表3　浮選柱工業試驗結果　%

由表3浮選柱穩定試驗結果可以看出，浮選柱通過一次優先選銅便可從含銅2.36%、含鋅0.73%的原礦給料獲得含銅24.98%、含鋅1.34%的精礦，作業回收率41.25%，將銅精礦品位富集了10.58倍，表明浮選柱在提高銅精礦品位上優勢明顯，礦產資源利用率理想。

4　浮選柱的生產應用

4.1選礦廠生產應用概況

選礦廠自2008年在銅鋅混選前增加浮選柱作為部分優先浮銅作業，大大減輕了后續銅鋅分離及鋅硫分離作業的壓力，為產能提升奠定了基礎。實施后磨浮一車間處理能力從原設計的4 000 t/d穩定提升至4 500 t/d。浮選柱的應用不但取得了顯著的技術效果，而且獲得了很好的經濟效益。因選礦廠原浮選柱設備FCSMC4.5×6.0使用多年，設備主體受礦漿腐蝕嚴重，槽體內部格篩銹蝕，底流分配器和循環泵進出礦漿管腐蝕嚴重，循環泵運轉時，管道和氣泡發生器、射流管易磨損，設備維護工作量較大。為進一步提高銅回收率和銅精礦品位，決定引入CPT浮選柱，改進原浮選工藝。

技術改造采用2臺型號為Φ4 300×8 000的CPT浮選柱代替原有的FCSMC4.5×6.0旋流靜態微泡浮選柱，配套相應的原礦進漿分配攪拌桶、尾礦泵池、供氣儲氣罐及設備配件。

表4　CPT浮選柱試驗主要設備

4.2浮選柱應用性能特點

4.2.1浮選柱工作原理

CPT充氣式浮選柱是一種新型、高效、具有柱體槽體、無機械攪拌的充氣式浮選設備，浮選柱采用逆流浮選原理，經調漿處理的礦漿從浮選柱柱頂部以下約2 m處給入，空氣分散器產生微細氣泡沿柱體從下而上在浮力作用下自由上升，礦物顆粒在重力作用下由上而下自由下降，兩者在捕收區碰撞，疏水性礦粒被捕獲附著在氣泡上，礦化氣泡繼續浮升，進入精選區至柱體頂部聚集形成厚度達1 m左右的泡沫層，浮選柱頂部沖洗水系統清洗泡沫清洗夾幫的脈石顆粒，從而獲得精礦，尾礦則由柱底尾部尾礦管排出，由尾礦泵輸送至下一道流程。

4.2.2浮選柱性能特點

CPT浮選柱設備運行平穩、能耗低、泡沫層穩定，沒有出現翻花沉槽現象，泡沫層可根據需要的金屬品位進行調節，液位控制系統工作平穩，控制精度能滿足選礦工藝技術銅精礦的品級要求。

（1）采用易于從柱體外部拆裝檢修的氣體分散器等技術，解決了充氣器易結鈣堵塞的技術難題，提高了自動化程度。

（2）可獲得穩定的泡沫層，有操作靈活的泡沫沖洗裝置，可易于在線拆裝的氣體分散器及簡單有效的自控回路等先進設備。

（3）利用新型浮選柱設備優化作業流程，迅速浮出浮游速度快的銅，減輕銅金屬后竄現象，提高了分選效率及優先浮銅銅精礦品位。

（4）投資運行成本低，經濟效益顯著。系統配置簡單、安裝方便、占地面積小、節省廠房體積、節省基建投資；無運動部件，易于安裝、維護、操作，維修費用低，易于自動化，電耗低，與常規技術相比，投資與運行費用可降低20%～30%，經濟效益顯著。

4. 3生產現場應用效果

從對比結果可以看出，浮選柱自2014年12月投入生產運行至今，得到作業銅精礦品位含銅24.85%、含鋅1.46%，作業銅回收率40.28%，流程優化后選礦系統綜合銅回收率92.41%，與原工藝設備經濟指標相當。采用CPT浮選柱，結構簡單、能耗低、自動控制系統完善，便于現場操作及維護管理。

表5　CPT浮選柱與原浮選柱應用效果對比情況　%

5　結語

（1）浮選柱通過一段粗選便可從含銅2.38%、含鋅0.75%的原礦獲得含銅24.85%、含鋅1.46%的銅精礦，作業回收率40.28%，將銅精礦品位富集了10.58倍。

（2）工業試驗、生產調試及實際生產運行結果表明，浮選柱在提高銅精礦品位上優勢明顯，可以保證產品質量提高企業效益。

（3）浮選柱通過一次優先選銅，可獲得合格的銅精礦，并且銅精礦含鋅品位下降，為后續作業減輕了負荷，有利于增長后續作業的浮選時間。

（4）CPT浮選柱具有結構簡單、能耗低、工藝流程簡單、投資少和維修費用低等優點，在實際生產應用中取得了較好的效果。

（5）實踐證明，利用浮選柱部分優先浮銅，對銅鋅分離流程結構作進一步優化，可提高浮選精礦品位和有用礦物回收率，簡化工藝流程，降本增效，對同類礦山的選礦具有一定的借鑒作用。

參考文獻

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收稿：2016-01-17