關(guān)于某硫化銅鎳礦中礦選別流程的應(yīng)用探討

張莉，王海玉

（金川集團(tuán)股份有限公司選礦廠,甘肅 金昌 737100）

金川銅鎳硫化礦石具有的特性是：(1)硫化礦物集合體嵌布粒度極不均勻，微細(xì)粒不易解離，礦物之間嵌布關(guān)系又極為復(fù)雜[1-2]；(2)硫化鎳礦物易過(guò)粉碎、易被氧化，自然可浮性差異較大[3-4]；(3)以蛇紋石為主的脈石礦物氧化鎂含量高，易泥化，且自然可浮性較好；(4)次生蝕變的礦石中含磁鐵礦較高，并以微細(xì)粒穿插于鎳銅礦物及硫化礦物的裂隙之中，與硫化礦物共生密切難以單體解離。這些特性對(duì)提高鎳銅選別指標(biāo)極為不利[5-6]。

金川銅鎳硫化礦主要采用兩磨兩選的工藝流程，然后14000 t/d 選礦系統(tǒng)由于各種原因設(shè)計(jì)為兩磨兩選+中礦單獨(dú)再磨再選的工藝流程，這種流程設(shè)計(jì)的初衷為對(duì)浮游性較差的難選礦物及連生體的中礦實(shí)行單獨(dú)再磨再選，其作用既可充分研磨連生體，避免連生體中脈石混入鎳精礦或使有用金屬損失于尾礦之中。但是該流程應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)不少問(wèn)題和弊端，在后來(lái)通過(guò)多次流程改造形成了兩磨兩選+中礦再磨流程工藝流程。本文針對(duì)兩磨兩選、兩磨兩選+中礦單獨(dú)再磨再選、兩磨兩選+中礦再磨流程三種工藝流程做對(duì)比分析，探討三種工藝流程的特點(diǎn)[6]。

1 中礦單獨(dú)再磨再選和兩磨兩選流程對(duì)比

1.1 中礦單獨(dú)再磨再選和兩磨兩選流程指標(biāo)對(duì)比

表1 是中礦單獨(dú)再磨再選和兩磨兩選工藝流程指標(biāo)對(duì)比分析結(jié)果。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩磨兩選流程不論在總精礦鎳品位還是在回收率指標(biāo)上都優(yōu)于中礦單獨(dú)再磨再選流程。在原礦品位略低的情況下，總精礦鎳品位達(dá)到7.96%，比中礦單獨(dú)再磨再選流程提高0.26 個(gè)百分點(diǎn)，鎳回收率達(dá)到83.65%，比中礦單獨(dú)再磨再選流程高0.25 個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明兩磨兩選流程要優(yōu)于中礦單獨(dú)再磨再選流程。

表1 兩種流程指標(biāo)對(duì)比分析結(jié)果Table 1 Comparative analysis results of two processes

1.2 流程分析

在中礦單獨(dú)再磨再選工藝流程為中礦一次粗選、中礦一次掃選和中礦三次精選的閉路流程，在實(shí)際生產(chǎn)中反映出的流程結(jié)構(gòu)問(wèn)題較多,主要有代表性的問(wèn)題如下：

（1）富集比低

通過(guò)多次流程考察發(fā)現(xiàn)中礦流程段選礦的富集比很低，而改造取消中礦再磨再選流程后，二段富集比比中礦單獨(dú)再磨再選工藝流程提高1.5 倍，選礦效率低是中礦單獨(dú)再磨再選工藝流程的問(wèn)題之一。

（2）中礦入選鎳品位偏高

中礦流程主要處理的是二段一次精選排尾、二段一掃泡沫及中礦一次精選排尾，在生產(chǎn)實(shí)際中發(fā)現(xiàn)中礦入選品位較高，基本在0.8%～1.1%，入選品位高導(dǎo)致進(jìn)入中礦段的金屬量大，中礦選礦段負(fù)荷增加，金屬量損失嚴(yán)重[7]。

（3）中礦段浮選流程來(lái)量不穩(wěn)定

中礦量來(lái)源復(fù)雜，導(dǎo)致流程來(lái)量不穩(wěn)定。實(shí)踐表明：中礦入選的產(chǎn)率比原來(lái)設(shè)計(jì)的高出3 倍以上，再加上入選中礦的原礦品位高，說(shuō)明進(jìn)入中礦流程的金屬量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)的量，在生產(chǎn)上也觀察到進(jìn)入中礦旋流器分級(jí)的溢流礦漿不穩(wěn)定，時(shí)常出現(xiàn)冒礦現(xiàn)象，而且礦漿量不穩(wěn)，時(shí)而大，時(shí)而小，造成浮選作業(yè)環(huán)境紊亂，也是導(dǎo)致中礦再磨再選段選礦效果差的原因之一。

（4）中礦段給礦濃度不穩(wěn)定

由于中礦來(lái)源于二段精、掃選流程中上游流程中的泡沫沖洗水添加量對(duì)中礦給礦濃度的影響較大，在生產(chǎn)中，為保持泡沫能夠順利排出，操作人員對(duì)泡沫沖洗水量調(diào)整次數(shù)較頻繁，這就造成中礦段的添加水量變化次數(shù)頻繁，再加上中礦來(lái)量的不穩(wěn)定導(dǎo)致給礦濃度變化較大，給礦濃度變化時(shí)，有時(shí)相差10%的濃度變化，嚴(yán)重影響中礦浮選作業(yè)段的穩(wěn)定操作。

（5）中礦排尾鎳品位高

中礦流程的排尾鎳品位原高于設(shè)計(jì)的0.23%，多次流程考察顯示，中礦流程的排尾鎳品位在0.5%以上，一部分難選礦物基本在中礦再磨再選的流程段不能有效富集，損失在尾礦中，導(dǎo)致總尾礦鎳品位較高，可以說(shuō)中礦排尾的鎳品位直接決定了總尾礦鎳品位的高低。

2 兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程對(duì)比

2.1 兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程指標(biāo)對(duì)比

為了比對(duì)兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程的優(yōu)劣性，對(duì)兩種流程的指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。從表2 數(shù)據(jù)可以看出，兩磨兩選+中礦再磨流程的指標(biāo)體系較兩磨兩選流程有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是低精礦鎳品位在原礦鎳品位降低的情況下有較大幅度的提升，由3.95%提高到4.45%。總精礦鎳品位由8.061%提升到8.28%，回收率由85.68%提高到85.72%。

表2 兩種流程指標(biāo)數(shù)據(jù)情況Table 2 Index data of two processes

2.2 流程分析

對(duì)兩種流程進(jìn)行進(jìn)行考查，主要是流程的富集比數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，從表3 中可以看出：兩磨兩選和兩磨兩選+中礦再磨流程對(duì)比，后者的二段各作業(yè)的鎳品位較改造前都有明顯的提升，尤其是二段粗選泡沫產(chǎn)品的質(zhì)量提升對(duì)二段精選提供了有力的富集條件。同時(shí)也可以看出二段一次精選排尾（即返回量）的鎳品位較改造前有降低趨勢(shì)。其中最為顯著的是二段二次精選的泡沫鎳品位較改造前增加1%，增加幅度較大，說(shuō)明中礦再磨實(shí)施后增加了中礦中有用礦物的單體解離度，使有用礦物更易富集到低精礦產(chǎn)品中。

表3 兩種流程鎳品位對(duì)比結(jié)果分析Table 3 Comparison results analysis of two processes

為了進(jìn)一步考察流程中的問(wèn)題，對(duì)中礦再磨前后的產(chǎn)品進(jìn)行粒度組成分析表4、5 是中礦再磨給料和產(chǎn)品粒度組成及金屬品位分析。

表4 中礦再磨給料粒度組成及Ni 金屬含量分布Table 4 Particle size composition and Ni content distribution of middlings regrinding feed

從各粒級(jí)篩析產(chǎn)率來(lái)看，44.6～28.8 μm 粒級(jí)區(qū)間產(chǎn)率最高，-74 μm 含量從中礦再磨給料中85.66%變?yōu)榕帕现泻繛?9.24%，說(shuō)明通過(guò)中礦再磨后細(xì)度增加不少。從金屬品位來(lái)看，中礦再磨后細(xì)粒級(jí)的鎳品位不同程度的都有所提高，尤其是-74 μm 粒級(jí)的金屬鎳品位顯著提高，說(shuō)明通過(guò)中礦再磨后細(xì)粒級(jí)的礦物的單體解離度有所提高，為提高二段精礦鎳品位提供有力條件，-11.3 μm 粒級(jí)的鎳品位從再磨前的0.49%提高到0.60%。

表5 中礦再磨后產(chǎn)品粒度組成及Ni 金屬含量分布/%Table 5 Particle size composition and Ni metal content distribution of middling products after regrinding

3 結(jié) 論

（1）從中礦單獨(dú)再磨再選流程和兩磨兩選流程的指標(biāo)對(duì)比分析，認(rèn)為兩磨兩選流程工藝流程不論在總精礦鎳品位還是在回收率指標(biāo)上都優(yōu)于中礦單獨(dú)再磨再選流程。后者總精礦鎳品位達(dá)到7.96%，比前者提高0.26 個(gè)百分點(diǎn)，鎳回收率達(dá)到83.65%，比前者提高0.25 個(gè)百分點(diǎn)。流程分析認(rèn)為：中礦單獨(dú)再磨再選流程富集比低，中礦入選鎳品位偏高，中礦段負(fù)荷增加，金屬量損失嚴(yán)重，中礦段浮選流程來(lái)量不穩(wěn)定，中礦段給礦濃度不穩(wěn)定，中礦排尾鎳品位高是造成流程選礦效率的主要原因。

（2）兩磨兩選流程和兩磨兩選+中礦再磨流程指標(biāo)對(duì)比分析認(rèn)為：兩磨兩選+中礦再磨流程的指標(biāo)體系較兩磨兩選流程有明顯的優(yōu)勢(shì)，低精礦鎳品位在原礦鎳品位降低的情況下有較大幅度的提升，低精礦鎳品位在原礦鎳品位降低的情況下有較大幅度的提升，由3.95%提高到4.45%，總精礦鎳品位由8.061%提升到8.28%，回收率由85.68%提高到85.72%。流程分析認(rèn)為：兩磨兩選+中礦再磨流程的二段磨礦細(xì)度增加不少，從金屬品位來(lái)看，中礦再磨后細(xì)粒級(jí)的鎳品位不同程度的都有所提高，尤其是-74 μm 粒級(jí)的金屬鎳品位顯著提高，說(shuō)明通過(guò)中礦再磨后細(xì)粒級(jí)的礦物的單體解離度有所提高，為提高二段精礦鎳品位提升提供有力條件。