硫浮選工藝流程考查

胡寶林

（內蒙古包頭市西部礦研科技發展有限公司，內蒙古 包頭 014010）

0 引言

我國硫資源十分豐富，硫資源總量包括硫儲量和硫資源量兩部分。硫儲量是指硫鐵礦、伴生硫和自然硫經地質勘探工作獲得的儲量。硫資源量包括石油、天然氣、有色金屬硫化物、煤油頁巖、石膏、明礬石和砷礦石中的硫及硫鐵礦表外儲量。據估算，全國硫資源總量達130 億t。截止2002 年底，硫鐵礦、伴生硫和自然硫中的保有硫儲量為16.28 億t，占總資源量的12.5%，其他硫資源占87.5%。從整體來看，我國硫資源主要呈現以下幾個方面的特征：

1）硫資源構成以硫鐵礦為主。

2）富礦少、貧礦多。截止2002 年底,我國探明硫鐵礦礦石保有儲量為53.49 億t,平均品位為17.91%。其中，大于35%的富礦儲量約1.12 億t,不足總儲量的2%,大部分為35%～12%的中低品位礦,占總儲量的87.4%。

3）資源分布相對集中。截止2002 年底，全國共有硫鐵礦產地508 處,主要集中在華東、中南和西南地區,廣東、安徽、內蒙古、山西和四川五省(區)的儲量約占總儲量的57.21%。

組織此次流程考查，是為考查硫浮選系統在實驗確定新藥劑制度下的生產運行指標，通過對流程考查各作業的數據分析并結合現場生產運行的情況，為后續進一步優化硫系統的生產工藝條件提供技術支持，實現硫系統生產指標達標和生產運行平穩的目標。

此次考查分全尾浮選和部分尾礦短路浮選兩個階段進行。3 月16 日上午9：30—11：30，對部分尾礦短路（30%左右的鋅尾礦漿短路進入總尾系統）硫浮選系統進行取樣考查，3 月17 日下午4：20—6：00，對全尾給礦硫浮選系統進行取樣考查。

1 生產現狀介紹

內蒙古某選廠的目的礦物為黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦三種產品。結合礦石的性質，通過多次優化改造，形成了如今的優先浮選選礦工藝：采用“一粗四精二掃”順序返回閉路工藝優先選鉛、采用“一粗四精三掃”順序返回閉路工藝選鋅以及采用“一粗三精二掃”順序返回閉路工藝選硫。

生產中硫浮選系統因受泡沫流動性差、泡沫壽命長、生產水壓小以及泡沫槽窄等因素的影響，粗選作業和精選作業出現了泡沫走不動的現象。此次考查在確保精礦指標前提下，為減少生產中的波動因素，對硫系統采用“一粗二精二掃”的工藝進行生產考查。

2 考察條件的描述

流程考查時對系統條件中的臺時處理量、原礦濃度、磨礦細度及各作業的藥劑用量進行記錄。

3 月16 日，取樣時綜合臺時處理能力為40.2 t/h。17 日取樣時，綜合臺時處理能力為42.07 t/h，其他指標見表1。由表1 數據可以看出，2 d 流程考查期間，對硫系統及相關作業條件控制基本穩定在正常操作范圍中。

表1 流程考查結果

3 考查取樣數據的整理及流程計算

考查嚴格按照取樣標準對流程作業進行取樣，各作業的產率通過品位平衡計算，各作業產物的濃度用于計算補加水量平衡，各作業產物的細度篩分用于分析各作業選別效果和磨礦關系。多元素分析用于對產品最產物性質的定性分析，細度及多元素分析待后一步進行，整理及計算數據如表2 所示。

表2 取樣數據匯總

4 數質量流程圖的繪制

根據上述整理數據匯總數質量流程圖，3 月16日流程考查數質量流程如圖1 所示，3 月17 日流程圖考查數質量流程如圖2 所示。圖1 中，原礦臺時處理能力為40.2 t/h，30%鋅尾直接拋尾，其中，原礦水分為1.5%、鋅尾礦為94%，計算可得原礦處理量為26.45 t/h。圖2 中，原礦臺時處理能力為42.07 t/h，其中，原礦水分為1.5%、鋅尾礦為94%。

圖1 3 月16 日山片溝硫浮選數質量流程

圖2 3 月17 日山片溝硫浮選數質量流程

5 數質量流程圖分析

根據上述數質量流程并結合現場實際情況，分析如下：

1）本次流程考查在30%尾礦短路時，通過“一粗二精二掃”工藝獲得精礦品位為47.47%、產率為29.48%、回收率為54.43%的作業指標。在全尾進硫浮選系統中，通過“一粗二精二掃”工藝獲得精礦品位為49.72%、產率為20.53%、回收率為37.01%的作業指標。說明在藥劑制度調整后，在“一粗二精”的選別工藝條件下，能夠獲得硫精礦品位≥47%的生產指標。

2）通過對比圖1 和圖2 數據可知，在給礦量增加時，精一選作業返回量增加。圖2 中，精一尾礦返回產率為77.85%，圖1 中的精一產率為20.88%。現場實際情況為精一泡沫冒槽積礦嚴重，浮選機刮出泡沫走不掉，返回浮選機中循環，浮選設備利用低。在給礦增加的情況下，浮選流程不暢、底流返回量大。

3）由圖1 和圖2 可知，掃一尾礦品位比粗選尾礦品位高。圖1 中，掃一尾礦品位為22.72%，比粗選尾礦的22.30%高0.42%。圖2 中，掃一尾礦品位為26.60%，比粗選尾礦的24.08%高2.52 個品位。在現有生產條件下，掃一設備沒有發揮出選別效果。

4）圖1 中，掃一精礦品位為46.48%，掃二精礦品位為43.44%。圖2 中，掃一精礦品位為48.80%，掃二精礦品位為47.53%。結合取樣時的生產狀況，在各泡沫槽泡沫走不掉的情況下，各作業的精礦產品一直在富集，直至尾礦增高。目前，掃一設備的選別效果差，掃選作業泡沫集中返回，可以作為實驗室對比研究方向。

5）對比圖1、圖2 和最初的設計數據，粗選作業的回收率分別為54.01%、67.97%，高于設計的38.40%的技術指標，說明粗選作業的設備能力能夠滿足選別要求。

6）根據圖1 和圖2 中的水量平衡可知，圖1 補加水量為1.78 m3/t 給礦，圖2 補加水量為0.80 m3/t 給礦，參考圖1 中及設計參數，硫浮選泡沫沖洗水量為1.80 m3/t 給礦，經測算，硫系統的泡沫沖洗水量為70.11 m3/h，但系統總水量只有46.34 m3和30.95 m3，總水量少，而且流程里水量波動大，水壓低。

6 探討及建議

1）在現有條件下采用“一粗二精”的工藝條件可滿足精礦指標的要求，除硫精礦品位特殊要求外，精三系統不啟動。

2）通過流程數據對比可知，在現有條件下，礦漿量的增加加重了設備的循環負荷，不利于產品的回收。對精一、精二作業的泡沫槽各加寬20 cm,可以增加泡沫在泡沫槽中的流動性。為改善泡沫沖洗效果，增加生產水的輸送壓力，硫供水系統增加管道加壓泵或啟動高位水池。同時，硫系統沖洗水主水管由DN50改為DN100，減少管道中沖洗水的阻力，增加泡沫的沖洗力，并根據泡沫沖洗情況適當增加沖洗噴頭，增加沖洗水量。待生產流程順暢后進行下一步流程考查，并根據考查結果進行調試。

3）經上述改造后，流程順暢，但生產指標不達標。生產中著手對鋅尾礦進行部分短路試驗，根據試驗調試結果驗證精選設備的選別能力，為后續的設備改造工作提供數據。

4）現有掃一設備無選別效果，實驗室可進一步探索掃選泡沫集中返回試驗可行性研究。

7 結論

此次某選廠硫流程考查，發現山片溝礦石中的硫可選性較好，容易富集，粗選產率為50%，硫精礦可達47%品位，回收率達到60%以上。