銅浮選尾礦再磨系統工藝改進研究

詹 濤，寧 波

（江西銅業集團公司 城門山銅礦，江西 九江 332100）

根據美國資源勘查局統計的結果顯示，世界銅資源的總儲量約為7億噸，其中中國僅為0.3億噸，占世界銅資源總儲量的4.28%，而銅作為一種有色資源在電力、電子、能源化工等相關領域中有著非常重要的用途[1]。

銅資源廣泛的用途以及不同國家間資源儲備量的不同，使得世界各國一直致力于銅資源的綜合開發與有效利用上，節約和綜合利用好我國現有的銅資源，是我國未來發展的必然趨勢[2]。

江西銅業集團作為我國最大的礦石開采、加工以及利用的企業，也備受國內相關專家的關注。

城門山銅選廠是江西銅業最大的銅、硫選廠，因當前生產過程中存在著銅精礦回收率偏低的問題，制約著該廠銅資源的綜合利用。

1 城門山銅選廠粗選尾礦特性

1.1 粗選流程

城門山銅選廠碎磨工藝采用“粗碎+半自磨+球磨”的流程，一段磨礦細度為-0.074mm占70%，再磨細度為-0.043mm占85%；選別工藝則采用三次粗選兩次掃選丟棄尾礦，浮選出的掃選銅硫混合精礦后，再通過再浮選的方式，分理處銅精礦和硫精礦。

1.2 原礦特性

為深入了解原礦中礦石可選性的特點，2014年選擇了城門山三個銅礦的礦石進行混樣，其中10#礦體占50%左右，7#、12#、15#等以含銅黃鐵礦為主的礦體占50%左右，將這些混合樣進行了實驗室驗證試驗。

表1 混合樣的指標實驗結果

通過對混合樣指標實驗結果可以看出，混合樣中銅精礦的產率在2.72%，銅的品味在16.44%；硫精礦的產率在8.1%，硫品味在31.47%，而硫回收率僅為48.18%；而尾礦的產率為89.18%，尾礦中銅品味為0.29%，S品味在3.66%。由此可以看出，①硫回收率偏低，尾礦中硫的含量較高；②銅精礦回收率偏低。

1.3 浮選尾礦不同細度與產品回收率的關系

為進一步深入了解浮選尾礦細度與產品回收率間的關系，從生產現場對浮選尾礦進行了不同程度的細磨，細磨結果如表2所示。

通過對不同-0.074mm細度下的浮選實驗結果來看，磨礦細度越細，精礦中硫的回收率越高、硫的品味越高，銅的回收率越高但硫的品味變化不大。由此可以得出結論，此類混合礦樣中磨礦細度越細有助于提升銅、硫精礦的回收率，且有助于提高硫精礦的品味。

表2 浮選尾礦-0.074mm細度試驗結果

2 城門山銅選廠再磨系統的優化

2.1 浮選系統的工藝改造

基于對前期開展的實驗結果可以看出，銅精礦和硫精礦產品的精礦品味、回收率等指標受制于磨礦的細度，而不同磨礦細度下對銅、硫產品的品味、回收率等指標又會產生較大的影響，尤其銅精礦在解離度較高的情況下其精礦產品的品味也會更高，為達到該效果，對原有的磨礦浮選流程進行改造。

2.2 對球磨機磨礦陶瓷球填裝量的調整

為有效解決磨礦細度的問題，浮選車間的相關領導組織人員對球磨機陶瓷球的填裝量進行了連續調整，并對不同填裝量下的磨損量情況進行了統計，具體統計結果如表4所示。通過對這些統計結果的對比可以看出，使用至12月12日，再磨分級系統溢流細度才達到92%以上，之前均低于92%，故將12月4日至11日期間添加的鋼球，均視為底球，總的底球添加量為7噸。

3 實施效果的分析

3.1 再磨溢流濃度

通過對再磨系統使用陶瓷球后的濃、細度進行了長周期的調控和檢測，與使用鋼球時再磨溢流濃度進行對比得出：采用陶瓷球后，溢流濃度呈現出大幅度的降低，從原使用鋼球時的32.40%下降至使用陶瓷球的28.60%，溢流濃度下降了3.80%。溢流濃度的下降有助于提高再磨效果、提升再磨效率，為提高浮選效率、提高精礦品味創造了條件。

3.2 再磨沉砂、溢流細度

再磨沉砂和溢流細度是有效表征磨礦效果的關鍵指標，一般來說磨礦塵砂中粒度越大成分越高，越有利于實現再磨的目的；而溢流細度中達標粒度的物料越少越有利于再磨效率的提升[3]。使用陶瓷球后初始幾個月，旋流器溢流中-200目含量能夠達到工藝要求，-400目含量較使用鋼球提高約15%，-325目～+400目含量降低約15%，其余粒級變化不大，總體細度較使用金屬球時更細；沉砂有類似的情況。

3.3 生產指標的運行情況

選礦廠的主要生產指標主要包括精礦品味、回收率、氧化率等，其中最為關鍵的指標主要有精礦品味和回收率，一般來說精礦品味越高、越穩定且回收率越高的情況，越有利于實現經濟效益最大化的目標。通過對改造前的1#系統與改造后的系統對比結果來看，改造后的系統銅精礦品味比改造前要高、選銅回收率上改造后系統也比改造前要高，這很好的驗證了采用陶瓷球作為磨礦機磨球能有效提高和提升銅精礦產品的品質和產品產量。

3.4 再磨單耗成本下降明顯

磨球作為選礦中的關鍵環節，是有效提升礦石解離度的關鍵工序，而磨礦成本在選礦中占據著重要的比重，目前常規的選礦中磨礦成本大約占選礦總成本的35%左右。針對磨礦系統改造前后的對比結果可知：采用金屬球球磨料時其運行成本為0.572元/噸原料，而采用陶瓷球后其運行成本直接降低至0.162元/噸原料，整體降幅達到71.68%，這將大大降低選礦總成本。按一個日處理礦石2000噸的選廠來說，年可降低運行成本24.6萬元。