CCF浮選柱在冬瓜山銅礦精選中的應用

李沛原 楊凌凌 伍紅強 顏江淵 康懷斌 高德水

（1.銅陵有色金屬集團控股有限公司冬瓜山銅礦；2.安徽銅冠（廬江）礦業(yè)有限公司；3.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

冬瓜山銅礦選礦廠設計處理規(guī)模1.3萬t/d，自2004年投產(chǎn)以來，根據(jù)礦石性質及生產(chǎn)實際，不間斷地進行了工藝流程改造工作。目前，選礦流程為優(yōu)先浮銅—選銅尾礦磁選回收磁鐵礦及磁黃鐵礦—磁尾浮選回收黃鐵礦。近年由于礦石性質變化，目前的銅精選工藝難以滿足生產(chǎn)要求。為穩(wěn)定銅精礦品位，冬瓜山銅礦采用CCF逆流接觸充氣式浮選柱進行了銅精選半工業(yè)試驗研究，并在半工業(yè)試驗的基礎上，完成了CCF逆流接觸充氣式浮選柱替代浮選機的技改工作［1-2］，并取得了滿意的試驗指標。

1 選礦廠原精選流程及存在的問題

冬瓜山銅礦銅精選系統(tǒng)采用8臺XCF/KYF-24 m3機械充氣式浮選機，精選第1槽為快速精選，泡沫直接作為銅精礦產(chǎn)出，快速精選尾礦按2+2配置經(jīng)2次精選產(chǎn)出銅精礦，原精選系統(tǒng)工藝流程見圖1，現(xiàn)場銅精選流程考查結果見表1。

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近年生產(chǎn)過程中存在銅精選作業(yè)處理能力難以滿足礦石性質變化和處理量波動的問題，且精選富集比低，僅2.0。當原礦處理量較大且原礦含銅品位大于1%或原礦含滑石、蛇紋石等易浮脈石礦物較多，且銅粗精礦含銅低于8%時，難以產(chǎn)出合格銅精礦，且生產(chǎn)中銅粗選作業(yè)不能按生產(chǎn)需要正常浮選，最終影響銅精礦品位及回收率指標。

2 浮選柱半工業(yè)試驗

浮選柱銅精選半工業(yè)試驗采用1精1精掃浮選流程（圖2），采用φ0.7 m×8.0 m CCF浮選柱，精掃浮選采用0.37 m3攪拌式浮選機，處理能力0.8 t/h，試驗原礦為現(xiàn)場生產(chǎn)粗精礦，浮選柱最佳工藝參數(shù)見表2；生產(chǎn)進入穩(wěn)定運行狀態(tài)后進行24 h連班試驗，穩(wěn)定時間為30個班次，累計處理量193.2 t。由于生產(chǎn)中銅粗精礦含銅波動較大，為分析不同銅品位進料的精選效果及對銅精礦品位的影響，根據(jù)銅粗精礦品位高低按小于8%、8%～10%、10%～13%、大于13%進行半工業(yè)試驗，試驗結果與同期生產(chǎn)指標對比見表3。

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由表3可知，粗精礦平均含銅10.61%，浮選柱精選銅精礦含銅21.24%、銅作業(yè)回收率98.07%，現(xiàn)場銅精礦含銅17.50%、銅作業(yè)回收率98.66%；浮選柱精選銅精礦品位較現(xiàn)場銅品位高3.74個百分點，富集比為2.0，是浮選機精選的1.2倍；當銅粗精礦含銅小于8%時，浮選柱1次精選可得到銅品位大于18%的銅精礦；當銅粗精礦含銅大于8%時，浮選柱1次精選可得到銅品位大于20%的銅精礦。

生產(chǎn)中銅粗精礦及銅精礦含銅波動均較大，穩(wěn)定性較差，浮選柱精選得到的銅精礦含銅波動幅度較小。由粗精礦品位統(tǒng)計結果可知，無論銅粗精礦含銅量高低，浮選柱精選得到的銅精礦銅品位均高于浮選機，說明浮選柱精選效果明顯優(yōu)于浮選機。

3 浮選柱的工業(yè)應用

3.1 CCF浮選柱性能特點

3.1.1浮選柱工作原理

CCF逆流接觸充氣式浮選柱（簡稱CCF浮選柱）是一種新型高效的柱型浮選設備，柱內(nèi)無機械攪拌，上部給礦，底部排尾，礦粒與氣泡在柱體中逆流碰撞，目的礦物上浮到泡沫區(qū)，經(jīng)泡沫噴淋水的作用消除雜質夾帶，二次富集后泡沫產(chǎn)品從泡沫槽流出，脈石礦物隨礦流下降，經(jīng)尾礦調節(jié)閥排出。CCF浮選柱主要技術參數(shù)有泡沫層厚度、給礦濃度、氣體流量、供氣壓力等［3-4］。

3.1.2浮選柱性能特點

CCF浮選柱運行平穩(wěn)、能耗低、泡沫層可根據(jù)需要進行調節(jié)，液位控制系統(tǒng)工作平穩(wěn)，控制精度能滿足選礦工藝銅精礦的品級要求；高壓氣體通過微泡發(fā)生器形成微納米級氣泡，氣泡細小均勻，比表面積大，在靜態(tài)逆流環(huán)境下，氣泡與目的礦物碰撞機率高，有利于提高回收率；柱內(nèi)富集區(qū)泡沫層更厚，二次富集充分，可顯著提高精礦品位，具體表現(xiàn)如下。

（1）采用新型噴槍式微孔發(fā)泡器，氣泡微細、彌散均勻、氣體流量自動調節(jié)方便，具有氣體加壓或失壓時自動開啟、關閉的功能，可實現(xiàn)載流拆卸。

（2）浮選柱下部設有消能板，氣體與礦漿混合充分，可有效避免浮選過程中的“翻花”現(xiàn)象。

（3）柱壁設置導流板，有效消除了柱壁礦漿的短路現(xiàn)象，使得改變方向的礦漿和氣泡在柱壁附近也能達到在柱體中部相接近的碰撞接觸概率，提高礦化效率，從而提高選礦指標。

（4）浮選柱的下部采用階梯狀布局，增加了整個柱體斷面內(nèi)空氣彌散的均勻性，減少了紊流現(xiàn)象。

（5）尾礦控制采用中際山河自主研發(fā)的智能尾礦調節(jié)閥，具有調節(jié)性能好、減壓耐磨、維修方便等特點［5-8］。

3.2 CCF浮選柱的應用概況

技改采用浮選柱+浮選機機柱聯(lián)合工藝代替原24 m3浮選機精選系統(tǒng)，技改后精選設備聯(lián)系見圖3，技改精選系統(tǒng)配套相應的進漿池、尾礦泵池、供氣儲氣罐及設備配件見表4。

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3.3 CCF浮選柱應用效果

浮選柱技改后，經(jīng)工業(yè)調試φ4.0 m ×10.0 m浮選柱最佳工藝參數(shù)見表5，技改后浮選柱精選系統(tǒng)流程考查結果見表6，浮選柱技改前后生產(chǎn)指標見表7。

由表6可知，技改后在不影響精選作業(yè)回收率的條件下，當?shù)V石含滑石、蛇紋石等易浮脈石時，銅精礦品位略低，精選系統(tǒng)對原礦含銅變化、處理量變化及粗精礦含銅變化的適應性明顯增強。精選富集比約2.5，且當銅粗精礦含銅品位低于8%時，能有效保證銅精礦品位，從而保證銅粗選正常生產(chǎn)。

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由表7可知，浮選柱生產(chǎn)運行至今，得到的銅精礦含銅17.11%，較技改前采用浮選機銅精礦品位15.16%提高1.95個百分點；CCF浮選柱結構簡單、能耗低、自動控制系統(tǒng)完善，便于操作及維護。

4 結論

（1）冬瓜山銅礦原浮選機精選系統(tǒng)難以滿足生產(chǎn)要求，當原礦處理量較大且原礦含銅品位大于1%或原礦含滑石、蛇紋石等易浮脈石礦物較多時或銅粗精礦含銅低于8%時，難以產(chǎn)出合格銅精礦，且生產(chǎn)中銅粗選不能按生產(chǎn)需要正常浮選，最終影響銅精礦品位及回收率等生產(chǎn)指標。

（2）半工業(yè)試驗結果表明，浮選柱精選銅精礦含銅21.24%、銅作業(yè)回收率98.07%，浮選柱精選銅精礦較現(xiàn)場銅品位高3.74個百分點，富集比為2.0，是浮選機精選的1.2倍；當銅粗精礦含銅小于8%時，浮選柱1次精選可得到銅品位大于18%的銅精礦；當銅粗精礦含銅大于8%時，浮選柱1次精選可得到銅品位大于20%的銅精礦。

（3）采用浮選柱+浮選機聯(lián)合浮選工藝，在不影響精選作業(yè)回收率的條件下，精選系統(tǒng)對原礦含銅變化、處理量變化及粗精礦含銅變化的適應性明顯增強，精選富集比約為2.5，且當銅粗精礦含銅品位低于8%時，能有效保證銅精礦品位，有利于提高選礦指標。

（4）半工業(yè)試驗表明，無論銅粗精礦含銅高低，浮選柱精選得到的銅精礦含銅均高于浮選機的生產(chǎn)指標，說明浮選柱的精選效果明顯優(yōu)于浮選機。浮選柱技改后，得到的銅精礦含銅17.11%，較技改前浮選機銅精礦品位15.16%高1.95個百分點。

（5）CCF浮選柱可滿足冬瓜山銅礦粗精礦粒度細、脈石含量高等特點的精選要求，且具有選別效率高、能耗低、自動控制系統(tǒng)完善、維修方便、操作簡單、占地面積小及基建投資少等優(yōu)點。