新型回水工藝在細(xì)粒錫石浮選中的研究應(yīng)用

劉代才，洪永華，謝 銳，田江生，何云梅

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

1 背景

云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司新田選礦車間錫石浮選工藝自2014年底投產(chǎn)運(yùn)行以來，通過對現(xiàn)場工藝參數(shù)的不斷優(yōu)化和現(xiàn)場操作的調(diào)整，錫石浮選作業(yè)各項指標(biāo)穩(wěn)步提升，為錫指標(biāo)提升發(fā)揮了重要作用，但采用的錫石浮選捕收劑原液中危害元素砷的含量較高，選別后砷元素溶于水中，使錫石浮選尾礦產(chǎn)品含砷整體偏高，給公司尾礦庫外排水中砷的管控帶來較大壓力。如何實現(xiàn)新田選礦車間錫石浮選回水的綜合利用、降低藥劑用量，有效利用回水中的殘余藥劑，并控制正常流程中藥劑外排用量，是錫石浮選工藝面臨的關(guān)鍵性問題。在此基礎(chǔ)上，新田選礦車間提出了對錫石浮選作業(yè)尾礦進(jìn)行單獨濃縮和利用的技術(shù)思路，從源頭上解決尾礦庫外排水砷超標(biāo)的問題，減輕公司在安全環(huán)保方面的管控壓力[1]。

2 條件試驗

在前期捕收劑條件試驗、回水條件試驗基礎(chǔ)上，開展閉路試驗驗證回水試驗效果，為后續(xù)工業(yè)試驗的推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。閉路試驗粗選JSY-19藥劑用量為900g/t，掃選JSY-19藥劑用量為250g/t，清水、回水用量為300ml/600g。

表1 清水閉路試驗結(jié)果

表2 回水閉路試驗結(jié)果

由閉路試驗結(jié)果分析可知，清水閉路試驗中錫精礦品位為2.633%、回收率為79.836%，回水閉路試驗中錫精礦平品位為2.149%、回收率為83.84%。試驗證明回水閉路試驗指標(biāo)結(jié)果要比清水閉路試驗結(jié)果要好，其中精礦品位相差0.48個百分點、回收率高出4.00個百分點，主要原因為回水中含有較多的殘留藥劑，與清水補(bǔ)加相比較藥劑單耗偏大、捕收效果較好，但品位率低于清水補(bǔ)加指標(biāo)，在獲得同等生產(chǎn)指標(biāo)的前提下，捕收劑用量可進(jìn)一步降低。因此尾礦回水利用在工藝技術(shù)上是可行的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 濃縮實驗研究

在小試的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步優(yōu)化選礦工藝流程，研究出適合于錫石浮選尾礦濃縮的工藝及設(shè)備，新田選礦車間與昆明振龍科技公司合作，委托開展小型濃縮實驗，對濃縮設(shè)備進(jìn)行了研究對比和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。振動型斜板盒濃密機(jī)是昆明理工大學(xué)最新研發(fā)的新一代高效斜板沉降裝備，該設(shè)備在原振動型斜板濃密分級機(jī)基礎(chǔ)上又進(jìn)行了創(chuàng)新，重點解決了原設(shè)備斜板易變形，斜板移位、脫落、安裝不方便等缺陷。振動型斜板盒濃密機(jī)的核心技術(shù)是使用了新型的高分子材料制作斜板盒，將斜板中組模塊化，對斜板組模塊實施間歇式高頻振動，對斜板板面進(jìn)行定期自動清洗，保證斜板沉降通道不堵塞，發(fā)明的錐斗壁物料清除裝置，高濃度底流強(qiáng)制排放裝置，可以實現(xiàn)高濃度精礦、尾礦的膏體排放的要求。科研人員在新田選礦車間現(xiàn)場和昆明理工大學(xué)選礦實驗室進(jìn)行了礦漿的沉降試驗。沉降試驗表明，礦漿濃度稀釋至15%～20%，添加絮凝劑30g/t可以達(dá)到較好的沉降效果，溢流水質(zhì)可達(dá)到200mg/l以內(nèi)，壓縮層濃度可達(dá)到50%以上。

在小型試驗的基礎(chǔ)上，新田選礦車間確定了最終的濃縮方案，先采用旋流器進(jìn)行分級，旋流器溢流加絮凝劑預(yù)處理后進(jìn)斜板盒濃密機(jī)濃縮，絮凝劑用量為10g/t左右，旋流器沉砂和濃密機(jī)底流合并進(jìn)入后續(xù)作業(yè)，濃密機(jī)溢流回水再用，該方案的優(yōu)點是藥劑消耗少，設(shè)備占地面積小[2]。

圖1 尾礦濃縮流程圖

4 工業(yè)試驗

經(jīng)過前期試驗驗證以及方案的論證探討，新田選礦車間于2018年12月底開始實施錫石浮選尾礦濃縮技術(shù)改造，經(jīng)過3個月的緊張施工，錫石浮選尾礦濃縮技改項目于2019年3月26日投料試機(jī)，通過后期的生產(chǎn)調(diào)試及現(xiàn)場流程優(yōu)化，各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求[3]。

4.1 外排水水質(zhì)

表3 調(diào)試水質(zhì)情況統(tǒng)計表

錫石浮選尾礦技改項目運(yùn)行后，新田車間外排水水質(zhì)含砷（0.06mg/L）低于0.1mg/L，達(dá)到馬關(guān)縣環(huán)境監(jiān)測內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，即實現(xiàn)尾礦排尾含砷小于0.1mg/L的目標(biāo)，大大降低了公司外排水質(zhì)的環(huán)保管控壓力[4]。

4.2 浮選藥劑單耗

錫石浮選尾礦濃縮技改項目實施后，有效利用回水中的殘余藥劑，錫石浮選作業(yè)藥劑單耗整體呈現(xiàn)下降趨勢，到達(dá)了預(yù)期降低生產(chǎn)成本的目的。其中2月、3月捕收劑平均單耗為1421g/t，4月～6月捕收劑平均單耗為1251g/t，改造前后捕收劑單耗降低169g/t，達(dá)到測算目標(biāo)值150g/t（相對給礦），經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 技術(shù)創(chuàng)新點

（1）降低浮選藥劑單耗。技術(shù)改造后由于對回水進(jìn)行循環(huán)利用，可以適當(dāng)減少捕收劑藥劑用量約12%，年增創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益120萬元，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益[5，6]。

（2）改善外排水質(zhì)。錫石浮選尾礦技改項目運(yùn)行后，外排水含砷降低了0.03mg/L、氨氮降低了3.75mg/L、COD降低了10.22mg/L、氟降低了0.23mg/L，外排水水質(zhì)得到較大改善，安全風(fēng)險管控大大降低。

（3）研究開發(fā)的旋流器與振動斜板濃密機(jī)組合的濃縮工藝，不但適應(yīng)于細(xì)粒錫石浮選尾礦濃縮，對于后續(xù)公司選礦車間提高回水利用率、減少尾礦水排放、降低生產(chǎn)成本、減輕環(huán)保壓力等方面也有較好借鑒指導(dǎo)意義，因此具有良好的推廣應(yīng)用前景。