CCF浮選柱在冬瓜山銅礦精選中的應(yīng)用

李沛原 楊凌凌 伍紅強(qiáng) 顏江淵 康懷斌 高德水

（1.銅陵有色金屬集團(tuán)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(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

冬瓜山銅礦選礦廠設(shè)計(jì)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(zhì)及生產(chǎn)實(shí)際，不間斷地進(jìn)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(zhì)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(jìn)行了銅精選半工業(yè)試驗(yàn)研究，并在半工業(yè)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，完成了CCF逆流接觸充氣式浮選柱替代浮選機(jī)的技改工作［1-2］，并取得了滿意的試驗(yàn)指標(biāo)。

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(jī)械充氣式浮選機(jī)，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(jié)果見表1。

?

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(zhì)變化和處理量波動的問題，且精選富集比低，僅2.0。當(dāng)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(shí)，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(biāo)。

2 浮選柱半工業(yè)試驗(yàn)

浮選柱銅精選半工業(yè)試驗(yàn)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(jī)，處理能力0.8 t/h，試驗(yàn)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(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)后進(jìn)行24 h連班試驗(yàn)，穩(wěn)定時(shí)間為30個(gè)班次，累計(jì)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(jìn)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(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與同期生產(chǎn)指標(biāo)對比見表3。

?

?

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(gè)百分點(diǎn)，富集比為2.0，是浮選機(jī)精選的1.2倍；當(dāng)銅粗精礦含銅小于8%時(shí)，浮選柱1次精選可得到銅品位大于18%的銅精礦；當(dāng)銅粗精礦含銅大于8%時(shí)，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(jì)結(jié)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(jī)，說明浮選柱精選效果明顯優(yōu)于浮選機(jī)。

3 浮選柱的工業(yè)應(yīng)用

3.1 CCF浮選柱性能特點(diǎn)

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(shè)備，柱內(nèi)無機(jī)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(zhì)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(diào)節(jié)閥排出。CCF浮選柱主要技術(shù)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(diǎn)

CCF浮選柱運(yùn)行平穩(wěn)、能耗低、泡沫層可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)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(xì)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(jī)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(xì)、彌散均勻、氣體流量自動調(diào)節(jié)方便，具有氣體加壓或失壓時(shí)自動開啟、關(guān)閉的功能，可實(shí)現(xiàn)載流拆卸。

（2）浮選柱下部設(shè)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(shè)置導(dǎo)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(dá)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(biāo)。

（4）浮選柱的下部采用階梯狀布局，增加了整個(gè)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(diào)節(jié)閥，具有調(diào)節(jié)性能好、減壓耐磨、維修方便等特點(diǎn)［5-8］。

3.2 CCF浮選柱的應(yīng)用概況

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

?

?

3.3 CCF浮選柱應(yīng)用效果

浮選柱技改后，經(jīng)工業(yè)調(diào)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(jié)果見表6，浮選柱技改前后生產(chǎn)指標(biāo)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(dāng)?shù)V石含滑石、蛇紋石等易浮脈石時(shí)，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(yīng)性明顯增強(qiáng)。精選富集比約2.5，且當(dāng)銅粗精礦含銅品位低于8%時(shí)，能有效保證銅精礦品位，從而保證銅粗選正常生產(chǎn)。

?

?

由表7可知，浮選柱生產(chǎn)運(yùn)行至今，得到的銅精礦含銅17.11%，較技改前采用浮選機(jī)銅精礦品位15.16%提高1.95個(gè)百分點(diǎn)；CCF浮選柱結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、自動控制系統(tǒng)完善，便于操作及維護(hù)。

4 結(jié)論

（1）冬瓜山銅礦原浮選機(jī)精選系統(tǒng)難以滿足生產(chǎn)要求，當(dāng)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(shí)或銅粗精礦含銅低于8%時(shí)，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(biāo)。

（2）半工業(yè)試驗(yàn)結(jié)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(gè)百分點(diǎn)，富集比為2.0，是浮選機(jī)精選的1.2倍；當(dāng)銅粗精礦含銅小于8%時(shí)，浮選柱1次精選可得到銅品位大于18%的銅精礦；當(dāng)銅粗精礦含銅大于8%時(shí)，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(jī)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(yīng)性明顯增強(qiáng)，精選富集比約為2.5，且當(dāng)銅粗精礦含銅品位低于8%時(shí)，能有效保證銅精礦品位，有利于提高選礦指標(biāo)。

（4）半工業(yè)試驗(yàn)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(jī)的生產(chǎn)指標(biāo)，說明浮選柱的精選效果明顯優(yōu)于浮選機(jī)。浮選柱技改后，得到的銅精礦含銅17.11%，較技改前浮選機(jī)銅精礦品位15.16%高1.95個(gè)百分點(diǎn)。

（5）CCF浮選柱可滿足冬瓜山銅礦粗精礦粒度細(xì)、脈石含量高等特點(diǎn)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(diǎn)。