某單銅礦選廠銅鋅工藝技改及生產實踐

韋會福 童 雄 謝 賢

(1.昆明理工大學國土資源工程學院；2.云南華聯鋅銦股份有限公司)

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某單銅礦選廠銅鋅工藝技改及生產實踐

韋會福1，2童 雄1謝 賢1

(1.昆明理工大學國土資源工程學院；2.云南華聯鋅銦股份有限公司)

某選礦廠原選銅、鋅流程改為單銅礦選礦工藝后，針對礦石性質變化、產能變化及生產技術指標較低的現狀，分析了現有生產工藝存在的問題。為提升銅、鋅精礦品質，在現有工藝流程的條件上，將原選銅全優先浮選工藝優化為選銅優先浮選+分支浮選相結合及延長鋅、硫分離浮選的工藝流程，成功將銅精礦品位由21%提升到25.67%，回收率由88.60%提升到92.78%，銅精礦雜質含鋅、含砷分別由9.0%、0.92%降至6.0%、0.65%；鋅精礦回收率由21.78%提升到40.67%。通過實施銅鋅工藝改造，全面提升了銅、鋅精礦品質和回收率，取得了顯著的經濟效益。

單銅礦 優先浮選 分支浮選 工藝技改 經濟效益

某選礦廠自改為單銅礦選礦工藝以來，由于原礦供礦性質發生較大變化，特別是原礦含銅品位大幅上升由0.18%提升到0.76%，選鋅品位由3.5%下降到0.8%。改為單銅礦選廠后將原選鋅流程改為選銅流程，選鋅流程調整為鋅、硫混浮和鋅、硫分離流程，從而實現銅鋅精礦的獨立回收。隨著原礦供礦性質發生較大變化，原選銅優先浮選工藝及選鋅精選流程不能滿足原礦性質改變后的選別要求，銅精礦、鋅精礦技術指標提升困難。為此，針對原礦性質及選礦工藝變化的特點，在借鑒吸收中南大學新型浮選藥劑0L-ⅡA對該單銅礦試驗研究的基礎上，對原生產工藝進行了選銅優先浮選與分支浮選相結合及優化延長鋅硫分離浮選工藝的技術改造[1-4]，提升了銅、鋅精礦技術指標，取得了較好的綜合經濟效益。

1 礦石性質

某選廠單銅礦原礦性質較為復雜，原礦中金屬礦物主要以黃銅礦、閃鋅礦、錫石、黃鐵礦為主；其次為磁黃鐵礦；少量及微量礦物有方鉛礦、輝鉬礦；稀貴金屬礦物主要有銦、銀、鎵、鍺的硫化礦物等。非金屬礦物有石英、毒砂、硅酸鹽礦物等。礦石中銅鋅礦物嵌布特征復雜，黃銅礦與閃鋅礦密切共生，細粒嵌布穿插，相互包裹。黃銅礦多以細粒嵌布于閃鋅礦、石英及硫化礦物中，造成銅鋅礦物難以單體解離，且原礦次生泥化大，對選礦指標非常不利。原礦主要化學成分分析結果見表1。

表1 原礦化學多元素分析結果 %

注：Ag、In含量單位為g/t。

由表1可知，試樣中主要元素為Cu、Zn、Sn，雜質主要為As、SiO2、S、Fe；試樣中Ag、In等稀貴金屬元素含量較低，不宜單獨回收；宜采用浮選法回收的有價金屬元素主要為Cu、Zn、Ag、In，其中Ag、In主要富集在銅精礦、鋅精礦中。

2 生產工藝現狀

2.1 原生產工藝流程

某選礦廠至1960年建廠以來，幾經擴建使得現場設備配置十分緊湊。通過對磨礦擴容、增加浮選設備等措施，其原礦處理能力提高到1 100 t/d，原礦含銅品位平均為0.7%、含鋅品位平均為0.8%，含錫品位平均為0.18%。現磨浮生產工藝為破碎后礦石經2段連續閉路磨礦，最終產品粒度由旋流器與2段磨礦閉路控制，磨礦產品細度為-0.074 mm 70%，磨礦產品先進入選銅流程，經優先浮選流程通過2次粗選、銅粗選礦再磨、4次掃選、4次精選后得到銅精礦產品。選銅尾礦經混合浮選通過1粗2掃1精后，得到鋅硫混合精礦，混浮精礦經脫藥后進行鋅硫分離浮選。鋅硫分離浮選經1粗1掃3精后，得到鋅精礦產品和硫精礦產品。原生產工藝流程見圖1。

2.2 原生產工藝藥劑制度

由于原礦中銅鋅礦物嵌布粒度細且相互穿插共生關系復雜，及仍需兼顧后續重選選錫工藝錫綜合回收率指標，銅鋅分選難度較大，原生產工藝使用的藥劑種類較多。原生產工藝使用的藥劑主要如下：

圖1 原生產工藝流程

(1)選銅作業優先浮選工藝捕收劑主要為混合捕收劑，新捕收劑0L-ⅡA與混合捕收劑使用比例為1∶2，捕收劑總量為120 g/t，混合捕收劑配比為320黃藥∶乙硫氮∶丁銨黑藥∶乙基黃藥=2∶2.5∶3∶1；抑制劑主要采用石灰、腐植酸鈉、漂白粉、硫酸銨、硫酸鋅來抑制含砷、含鋅礦物；起泡劑為MIBC。

(2)鋅硫混浮作業主要采用硫酸、X-43作為活化劑，用混合捕收劑(丁銨黑藥∶乙基黃藥∶206黃藥=1∶3.8∶5.2)捕收鋅硫礦物，用松醇油作起泡劑。

(3)鋅硫分離浮選作業先將鋅硫混合精礦通過攪拌脫藥，采用石灰對硫砷進行抑制，最終泡沫產品為鋅精礦，底流產品為硫精礦。

2.3 原生產工藝流程存在的不足

(1)選銅作業采用優先浮選流程，隨著原礦含鋅、含砷品位增加，原浮選工藝流程粗選僅由4槽4 m3浮選機組成，其浮選時間嚴重不足。為提高銅回收率在選銅粗選添加捕收劑用量較大，存在“強拉”現象，造成大量鋅砷礦物進入后續精選作業，銅精選作業降雜難度大，銅精礦含鋅、含砷高居不下，銅精礦含鋅達9.0%、含砷達0.92%，銅精礦品位也只有20%左右，銅精礦品質提升困難。

(2)鋅硫分離浮選作業采用抑硫浮鋅工藝，流程配置較短，特別是精選、掃選次數少，精選鋅礦物單體解離度不夠，造成鋅硫分離指標低，主要表現為鋅精礦品位不高，鋅精礦品位40%都很難保證，鋅硫分離尾礦含鋅高，鋅精礦綜合回收率較低僅為20%左右。

3 工藝技改

針對原銅鋅浮選工藝存在的問題，該廠2015年底通過大量的調查研究，根據采場后續供礦計劃及礦石理化性質，提出了采用優先浮選+分支浮選工藝、延長鋅硫分離浮選流程并增加1次鋅粗精礦再磨工藝對原生產工藝進行技術改造。技改后工藝流程見圖2。

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由圖2可知，技改后銅鋅選礦工藝較原生產工藝特點如下：

(1)選銅工藝技改后將選銅粗選由4槽4 m3浮選機調整為5槽4 m3浮選機，同時將原銅精選1尾礦單獨進行分支浮選，即新增銅精掃作業，增加1次粗選2次掃選作業，通過以上技改有效減輕了選銅粗選及銅精選的生產負荷，為銅精選提升銅精礦指標奠定了堅實的基礎。

(2)選鋅工藝在充分利用選廠現有閑置設備及場地的基礎上，將原鋅硫分離浮選流程整體搬遷至原重選中礦脫硫平臺，原鋅硫分離浮選流程改為選銅分支浮選流程。通過設計將鋅硫分離浮選流程延長為1次粗、2次掃選、4次精選的浮選流程，同時鋅硫分離粗選泡沫產品進行集中再磨，進一步提升鋅礦物的單體解離度(-43 μm占85%以上)，為進一步提升鋅精礦綜合生產指標創造了條件。

(3)藥劑制度方面主要針對選銅捕收劑進行優化，通過試驗確定選銅捕收劑總用量為100 g/t(新型捕收劑0L-ⅡA∶混合捕收劑=4∶1)，降低了選銅捕收劑藥劑單耗，增加了捕收劑的選擇性能，進一步降低了銅粗精礦中鋅硫等雜質的夾帶量，減輕了銅精選作業的生產負荷，有助于提升銅精礦品質。

4 技改后生產實踐及經濟效益

4.1 生產實踐

實施技改后，通過系列調控措施，確保技改取得實效，具體如下：

(2)嚴格控制選銅各作業pH值，將選銅粗選作業pH值控制在8～8.5，銅精選1作業pH值控制在9～10，銅精選2至精選5作業pH值控制在10～12。

圖2 技改后銅鋅浮選工藝流程

(3)硫酸鋅抑制劑添加方面，重點控制銅精選作業的添加量，其次是在磨礦1段磨機進料口及銅粗選攪拌桶分別添加20、40 g/t，將大部分硫酸鋅用量添加在銅精選作業，硫酸鋅總用量控制在150 g/t以內。

(4)降砷藥劑腐植酸鈉、漂白粉、硫酸銨總用量控制在200 g/t以內。

(5)鋅硫混浮作業重點做好鋅硫礦物的活化工作，將鋅硫混合精礦綜合回收率控制在70%以上。

(6)鋅硫分離方面，一是控制好精選各作業的pH值，確保黃鐵礦、毒砂等硫化礦物得到較好的抑制[5]；二是控制好鋅硫分離粗選泡沫產品再磨質量，確保再磨旋流器溢流產品中-43 μm粒級占85%以上，進一步提升鋅硫礦物的單體解離度，為提升鋅精礦品質創造條件。

4.2 技改前后生產工藝技術指標對比

技改后新工藝較原生產工藝在提升銅、鋅精礦品質，適應原礦變化方面體現出巨大優勢，技改前后銅鋅浮選工藝技術指標見表2。

由表2可知，該廠對銅鋅浮選工藝進行技改后，選銅及選鋅指標均得到較大提升，選銅作業在原工藝基礎上實施分支浮選及浮選擴容技改，進一步提升粗選浮選機有效容積，提高了銅精選入選物料質量，銅精礦品位由21%提升到25.67%，回收率從88.6%提升到92.78%，銅精礦含鋅量由9.0%降至6.0%，銅精礦含砷量由0.92%降至0.65%，銅精礦品質得到較大提升；選鋅作業通過延長鋅硫分離浮選流程，增加鋅硫分離鋅粗精礦再磨工藝，在保持鋅精礦品位基本穩定的情況下，鋅精礦回收率由21.78%提升到40.67%，鋅精礦回收率較原生產工藝提升了18.89個百分點；稀貴金屬銀和銦分別在銅精礦和鋅精礦中得到進一步的富集和提升。

表2 技改前后銅鋅浮選流程技術指標對比結果 %

注：Ag、In含量單位為g/t。

4.3 經濟效益

通過對原生產工藝實施技改，初步測算每天可創造經濟效益2.26萬元，實現利潤1.74萬元/d，按每年平均開機320 d計，則每年可創造利潤556.8萬元，其綜合經濟效益顯著，為全面完成各項生產經營目標奠定了堅實的基礎。

5 結 語

(1)某選廠利用自身特點，本著合理利用工藝場地閑置設備、充分挖掘潛能的宗旨，在不增加較大投入的情況下，將原生產工藝改造為優先浮選+分支浮選工藝及優化延長了鋅硫分離工藝流程，改造后工藝較好的適應了變化后原礦礦石性質，使銅、鋅指標均得到了較大的提升，解決了選廠當前存在的一系列生產難題。

(2)新生產工藝進一步提升了選廠的選礦技術指標，提高了選廠的綜合經濟效益和市場核心競爭力。

(3)新生產工藝對某單銅礦性質具有較好的適應性，銅鋅生產指標穩定，可為處理同類礦石及下一步新建選礦廠提供經驗借鑒。

[1] 張建開，詹一兵.高品位銅礦浮選流程設計改造[J].有色金屬：選礦部分，2011(1)：24-26.

[2] 戚光榮.黑鎢礦選礦工藝技改與生產實踐[J].有色金屬：選礦部分，2007(5)：20-23.

[3] 孫愛輝，彭志兵.某含錫多金屬硫化礦選礦廠工藝技術改造[J].有色金屬工程，2013，3(6)：59-62.

[4] 熊 勇.蒙古Tumurtiin-Ovoo鋅礦選礦工藝改善[J].有色金屬：選礦部分，2010(6)：20-23.

[5] 李文輝，牛埃生，高 偉，等.新疆某低品位銅鉛鋅礦工藝技術改造和生產實踐[J].有色金屬：選礦部分，2010(3)：9-12.

2016-09-13)

韋會福(1981—)，男，碩士研究生，工程師，650093 云南省昆明市文山州馬關縣都龍鎮。