金堆城鉬礦選礦新工藝研究及應用

張 巖

(金堆城鉬業股份有限公司，陜西 華縣 714102)

金堆城鉬礦選礦新工藝研究及應用

張 巖

(金堆城鉬業股份有限公司，陜西 華縣 714102)

通過高壓輥磨試驗、粗掃一泡不同細度試驗，并借鑒57%鉬精礦生產及脫水先進工藝，金堆城新建日處理1萬t的選礦生產線，碎礦采用三段一閉路+高壓輥開路，磨礦及浮選采用“分段磨礦-階段選別”，鉬精礦脫水采用濃縮-壓濾兩段脫水工藝流程,實現了設備大型化、高效化。鉬精礦品位較老線提高了1.24%，選鉬回收率提高了0.34%。

高壓輥磨;分段磨礦;階段選別;壓濾

0 引 言

近年來，國內外選礦工藝技術及主要裝備水平均有了很大的提高，“多碎少磨”和設備大型化已成為發展趨勢。世界主要鉬選礦生產廠家技術和裝備更新很快，生產規模大型化，產品性能不斷提高，生產成本不斷降低，在金屬價格低迷的情況下仍有獲利空間。百花嶺選礦廠于1983年投產，選用了當時先進的工藝和設備。經過30多年的運行，設備老化嚴重，工藝上也存在一些瓶頸，這些均影響了選廠的生產效率，制約了公司的發展后勁。近年選廠也曾進行了一些工藝、設備改造，但受廠房高度限制，多采用與原設計規格、性能相當的設備，沒有從根本上改進或提升選廠的裝備水平。為提升選礦廠技術和裝備水平，提高選礦技術經濟指標，滿足下游產業對高品質鉬精礦的產量需求，加快公司采選、冶煉、化工、金屬深加工整體產業鏈升級，進行了金堆城鉬礦選礦新工藝研究，并在百花嶺選礦廠的預留場地上新建一條日處理1萬 t的選礦生產線。

1 礦石性質

金堆城有南、北2個露天礦。北露天礦主要有花崗斑巖和安山玢巖；南露天礦主要是安山玢巖，其次為石英巖和花崗斑巖，再次為輝綠巖及凝灰質板巖。安山玢巖分布較廣，在現開采境界內占70%以上。礦石中主要金屬礦物有輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦及磁鐵礦等，主要非金屬礦物有長石、石英、絹云母、白云母、黑云母、方解石、綠泥石等。輝鉬礦礦石嵌布粒度范圍在0～0.592 mm之間，大于0.074 mm的較少，大多集中于0～0.074 mm范圍內，其中0～0.026 mm范圍內分布最多，約占50%左右，屬中細粒嵌布。

2 現有工藝

百花嶺選礦廠日處理礦量2.2萬t，碎礦采用“三段一閉路”工藝流程，碎礦粒度產品P80為14 mm，粗碎采用PXZ1200/160(180)旋回破碎機2臺；中碎采用PYB2200標準圓錐破碎機4臺，細碎采用PYD2200短頭圓錐破碎機6臺。磨礦浮選工藝采用一段磨礦后銅鉬混合粗選，粗尾選硫，粗精礦再磨分級、兩次擦洗，五次精選得到品位57%左右的鉬精礦[1]。磨礦采用MQG3600×4000球磨機9臺， MQY3600×6000球磨機1臺，粗選段采用XCF/KYF-24浮選機44臺。

3 試驗研究

3.1 高壓輥試驗

從百花嶺選礦廠碎礦車間取二篩分篩下量，選擇不同的輥胎耐磨表面、壓力進行試驗。試樣粒度組成及物理性能見表1，試驗所用高壓輥磨機主要參數見表2，開路試驗結果見表3。試驗結果表明：(1)該礦適合應用高壓輥磨進行細碎作業。在給礦粒度0～25 mm且0～5 mm部分約占41 %的情況下，在破碎金屬礦石常用的工作壓力下(約4.0～4.5 N/mm2)，破碎產品中料和邊料中0～5 mm部分所占比例可提高到75%左右。11.2～25 mm部分所占比例相應地從給礦的34.36 %降低到6%左右。d80由給礦的14.27 mm降低到7.5 mm。(2)高壓輥磨開路破碎產品除了細粒產物含量高以外，具有大顆粒極少的特點，16～25 mm部分所占比例僅為1 %左右，所以高壓輥磨的開路破碎產品可以直接給入球磨機入磨[2]。

表1 高壓輥磨給料試樣性質

表2 高壓輥磨機主要參數

表3 高壓輥開路試驗結果(柱釘耐磨表面)

3.2 粗掃一泡不同細度浮選試驗

從磨浮車間3系統采取粗掃一泡沫進行不同磨礦細度與浮選試驗，磨礦時間與細度及選礦指標關系見圖1。試驗結果表明，在一定范圍內，隨著磨礦時間增加，磨礦細度有所提高，相應的精礦回收率、精礦品位也提高。粗掃一泡磨5 min時的精礦回收率最高，細度-400目、精礦回收率和精礦品位分別為90.02%、83.56%、2.46，細度比沒有磨礦時增加5.85個百分點，精礦回收率增加5.73個百分點。當磨礦細度進一步增加時，回收率有所降低。說明對粗掃一泡進行再磨是必要的，但磨礦細度不宜過細。

圖1 磨礦時間與細度及選礦指標關系

3.3 57%鉬精礦工藝研究及應用

2006年完成了旋溢一段擦洗試驗，旋溢兩段擦洗試驗，粗精礦濃縮脫藥一段再磨試驗，粗精礦濃縮脫藥一段再磨一段擦洗試驗，粗精礦濃縮脫藥一段再磨兩段擦洗試驗。 通過試驗確定出生產57%鉬精礦合理的工藝流程。當年在磨浮車間2系統應用，2007年在3系統推廣完善，形成了生產57%鉬精礦穩定工藝[3]。

3.4 鉬精礦脫水試驗研究及應用

2008年隨著高品質(57%)鉬精礦的生產，產品細度變細，生產過程中堵塞濾布，造成干燥產品水分高。針對該情況對各種脫水設備進行了考察，并對微波干燥機、電磁螺旋干燥機和LAROX全自動壓濾機進行了物料試驗。試驗結果表明LAROX壓濾機處理高品位鉬精礦最合適。2010年濃縮、壓濾兩段脫水新工藝在成品車間成功應用，新工藝可將鉬精礦水分控制在10%以內，處理能力平均達到3.0 t/h，可節約生產成本90.02元/t鉬精礦，同時可以杜絕鍋爐煙氣排放、蒸汽的泄漏和鉬精礦粉塵飛揚，降低了工人勞動強度，進行環保生產[4]。

4 設計工藝流程及選礦設計指標

根據試驗研究，結合生產實踐，新建10 000 t/d選礦生產線碎礦采用三段一閉路+高壓輥開路破碎流程，粗碎與百花嶺老線共用一臺旋回破碎機，即老線旋回下給礦皮帶經改造后分流出一部分礦石給入新線破碎系統，中、細碎各一臺CH870EC 、CH870EF破碎機，一臺500/15-1000高壓輥，破碎產品粒度為P80=7.5 mm。

磨礦及選別采用“分段磨礦-階段選別”工藝流程。粗磨回路采用1臺φ5.50×8.5 m球磨機與8臺φ710 mm水力旋流器組成閉路磨礦，磨礦產品細度為-0.074 mm占60%，旋流器溢流經攪拌調漿后依次進行鉬銅混合浮選-硫浮選。鉬銅混合浮選采用浮選柱+浮選機聯合浮選流程，即一次粗選采用2臺浮選柱、共6臺采用KYF-100浮選機進行三次掃選[5]，其中掃I泡沫經立磨機與旋流器組成的再磨分級作業后返回粗選作業；鉬銅混合粗精礦經濃縮脫藥、一段再磨、兩段擦洗、五次浮選柱精選、三次浮選機精掃選后得到含鉬57%的鉬精礦。鉬精礦脫水采用濃縮-壓濾兩段脫水工藝流程，精礦水分為10%。設計工藝流程見圖2，選鉬設計指標見表4。

圖2 設計選礦工藝流程

表4 選礦設計指標

5 應用情況

5.1 生產情況

新工藝生產線于2011年9月1日帶料調試運行。2012年3～8月，新生產線技術指標趨于穩定，基本達產達標，生產主要指標見表5。2012～2016年新老線主要生產技術指標見表6。由表5可以看出，處理礦量接近設計時，鉬精礦品位為57.04%，選鉬理論回收率達到87.51%。從表6看出，新線年處理能力和臺時效率均超過設計值，新線與老線在原礦品位相近的情況下，選鉬理論回收率相近，但鉬精礦品位較老線高。

5.2 新工藝存在問題

(1)隨著爆破技術的提高，采場供礦中粉礦較多，其中-12 mm占35%～40%，經破碎后高壓輥排礦中-2 mm占51%～53%，-0.074 mm占12%～14%。這些細粒級進入球磨機后一方面導致過磨，影響選礦回收率，另一方面降低球磨機臺時效率，影響碎磨成本。

(2)由于新線從碎礦到磨礦及整個浮選均為單一生產線，沒有備用系列，尤其是高壓輥磨機更換輥胎時間較長，影響整個新線設備運轉率。

(3)中細碎及超細碎均為進口設備，備件進貨周期長，費用較高，影響設備運轉率和維修成本。

表5 2012年3～8月份老線、新線指標對比

表6 2012年～2016年老線、新線生產指標

6 技術經濟分析

6.1 技術水平分析

本研究在鉬礦首次采用“三段一閉路+高壓輥磨”碎礦工藝，使最終碎礦產品粒度達到P80=7.5 mm，與常規碎磨流程相比，實現了“多碎少磨”和節能降耗的目的，開創了高壓輥磨機在有色行業應用的先河。鉬浮選采用“柱機聯合、中礦再磨”粗選工藝及“機柱聯合+泡沫擦洗”精選工藝，鉬精礦脫水采用“濃縮+壓濾”兩段工藝，設備大型化、高效化，提高了選鉬回收率，并在較短時間內實現了達產達標，提升了公司選礦工藝技術裝備水平，為國內鉬選礦工藝技術升級改造提供典范，成果達到國際先進水平。新工藝技術與國內外同類先進技術比較結果見表7。

表7 項目技術與國內外同類先進技術比較

6.2 經濟效益分析

新工藝選礦部分共投入3.34億元，2012～2016年間，新系統累計處理原礦1 779萬 t，生產鉬精礦(含Mo 45%)42 356 t、硫精礦(含S 35%)87.6萬 t。兩產品生產成本分別為19 550元/t、123元/t,露天礦礦石成本23元/t。兩產品平均銷售價格按：45%鉬精礦1 250元/噸度，35%硫精礦450元/t，共增加產值14.3億元，年平均新增產值2.86億元。

7 結論及建議

(1)新工藝碎礦采用“三段一閉路+高壓輥磨”新工藝，降低了碎礦產品可磨性，實現了多碎少磨、節能降耗；鉬粗選采用“柱機+中礦再磨聯合”新工藝，提高了粗選回收率；鉬精選采用“機柱聯合+泡沫擦洗”新工藝，實現了浮選法全部生產57%高品質鉬精礦。鉬精礦脫水應用“濃縮+壓濾”工藝，取消了干燥作業，簡化了工藝流程，避免微細粒鉬精礦飛揚導致的環境污染和金屬流失。

(2)生產實踐表明，新工藝流程簡單、操作方便、運行穩定可靠、自動化程度高。新工藝應用后，選鉬理論回收率達到87.51%，達到預期目標。

(3)新工藝在較短的時間內達產達標，年平均新增產值2.86億元，經濟效益顯著。該成果有著廣闊的推廣應用前景，將促進國內鉬選礦技術的進步。

(4)日常生產管理中，要加強設備管理，強化正規操作，進一步優化碎磨及浮選工藝參數，提高選別指標。

(5)建議對高壓輥磨排礦中-0.074 mm粒級開展分級并提前入選試驗研究。

(6)建議對進口設備備件國產化研究及應用。

[1] 王漪靖，張學武.浮選機-浮選柱聯合新工藝生產含57%鉬精礦[J].金屬礦山，2011，(4)：62-66.

[2] 李九洲，王金瑋，康建雄.高壓輥磨機在金堆城鉬礦的應用試驗[J].現代礦業，2011，(2)：95-96.

[3] 劉迎春.57鉬精礦工藝研究與生產實踐[J].教育科學博覽，2011，(10)：39-40.

[4] 劉迎春，李九洲，張美鴿.鉬精礦脫水新工藝研究及應用[J].中國鉬業，2012，36(1)：30-33.

[5] 沈政昌，盧世杰，楊麗君.KYF系列大型浮選機的研制開發與利用[J].有色金屬， 2008,(4)：117-121.

RESEARCH AND APPLICATION OF MOLYBDENUM ORE DRESSING TECHNOLOGY IN JINDUICHENG

ZHANG Yan
(Jinduicheng Molybdenum Co.,Ltd.，Huaxian 714102,Shaanxi,China)

By high pressure roller mill test, coarse scavenging one foam different fineness test, and using the reference of the advanced 57% molybdenum ore concentrate production and dehydration process, new mineral processing production line of day processing 10 000 tons was built, adopting three stage crushing with single closed circuit+ high-pressure roller open circuit, stage grinding-stage separation for grinding and flotation, enrichment -filtration two stage for molybdenum concentrate dehydration, facility upsizing and high efficiency were realized. Compared with the old line,the grade of molybdenum concentrate was increased by 1.24%, the molybdenum recovery was increased by 0.34%.

high pressure roller mill; stage grinding; stage separation; filter pressing

2017-02-09；

2017-03-07

張 巖(1968—),男, 選礦工程師。E-mail：shaanxzhy@126.com

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.03.004

TD954

A

1006-2602(2017)03-0017-06