降低渣選銅精礦水份技術研究與生產實踐

王國紅

(江西銅業集團公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

降低渣選銅精礦水份技術研究與生產實踐

王國紅

(江西銅業集團公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

江西銅業集團公司貴溪冶煉廠轉爐渣、電爐渣和閃速爐渣采用混合浮選工藝流程處理，通過進行降低渣選銅精礦水份技術研究，成功在銅精礦脫水中使用旋流器組，探索出適用于細粒級銅精礦脫水的新工藝，精礦水份由13%～15%降至9%～11%。

爐渣;渣選;銅精礦;旋流器;陶瓷過濾機;壓濾機;助濾劑

1 引言

江西銅業集團公司貴溪冶煉廠三期改造完成后，形成了30萬t/a的礦銅生產能力，閃速爐各項指標都達到設計值，唯獨電爐棄渣含銅高于設計值(0.8%)，平均達到了0.9%，電爐棄渣含銅高降低了全廠銅金屬回收率，對企業的經濟效益有一定影響，因此江西銅業集團貴溪冶煉廠決定把電爐渣處理方式由水淬改為渣選礦來回收電爐渣中的銅金屬，通過參照國外冶煉爐渣選礦的工藝流程，2005年11月建成了一個設計最大處理能力為3100t/d的混合渣(稱為二系列)選礦車間，其中電爐渣2500t/d，轉爐渣600t/d，混合渣精礦品位26.36%，銅回收率為87.70%。2007年8月，江西銅業集團公司貴溪冶煉廠30萬t銅冶煉工程建成投產，30萬t銅冶煉工程沒有設計電爐，直接從閃速爐放干渣，為提高銅冶煉回收率，閃速爐渣和轉爐渣設計也是采用渣選礦處理，為滿足工廠爐渣處理需要，江西銅業集團貴溪冶煉廠對選礦車間進行了擴建，為了統一生產管理，節約投資和運行成本，該擴建工程的磨浮和脫水工序在原廠房的基礎上擴建，渣緩冷場和破碎工序另建，渣選擴建項目(稱為三系列)2008年3月投產，設計處理能力為1555t/d，其中閃速渣1185t/d，轉爐渣370t/d，混合渣精礦品位24.00%，銅回收率為85.80%。

爐渣選礦工藝為爐渣由渣包車運至渣包緩冷場，先自然冷卻一定時間后再用水噴淋冷卻，冷卻到一定溫度后，傾倒至渣場，倒出的大塊爐渣采用移動式液壓破碎機進行一次預破碎，使物料粒度在500mm以下，再由前裝機送入受料斗，受料斗設置格篩，爐渣由重型板式給料機(三系列為棒條給料機)和皮帶運輸機運至顎式破碎機進行破碎，破碎后的物料經皮帶運輸機送至礦倉，經定量給料送至半自磨機進行磨礦，半自磨排出的礦經直線振動篩篩分，篩上物料返回半自磨機再磨，篩下物料和球磨機的排礦合并后由渣漿泵輸送至一段分級旋流器進行分級，溢流通過渣漿泵泵送至控制分級旋流器進行再次分級，一段分級和控制分級的沉砂返回球磨機再磨，控制分級溢流(－325目＞80%)進入一段浮選作業，一段浮選精礦作為最終精礦，一段浮選尾礦進入粗選作業，粗選精礦進入精選作業，粗選尾礦進入掃選作業，粗精礦經三次精選得到最終精礦，精選尾礦和掃選精礦一起作為中礦返回球磨機再磨［1］(二系列和三系列工藝流程相同，由于礦倉可以給兩個系列半自磨供礦，實際生產中兩個系列的磨浮和脫水工序處理爐渣性質基本相同)。

2 精礦性質

混合渣精礦中主要礦物為金屬銅、輝銅礦、藍輝銅礦、斑銅礦、方黃銅礦、黃銅礦、方鉛礦、鐵橄欖石、磁鐵礦，金屬銅多呈中細粒結構(＜0.043mm)，混入的磁鐵礦及鐵橄欖石絕大多數呈細粒單體(＜0.010mm)，僅有少量于富鐵硫化銅礦連生。精礦中－325目含量88.28%，－400目含量85.72%，－0.01mm含量52.02%。精礦主要化學成分分析結果見表1，精礦粒度及銅金屬分布分析結果見表2。

表1 精礦主要化學成分分析結果

表2 精礦粒度及銅金屬分布分析結果

3 工藝流程

渣選銅精礦脫水設計采用常規的濃縮+過濾兩段脫水流程［2］，精礦脫水工藝設備聯系見圖1。

圖1 精礦脫水工藝設備聯系圖

二系列浮選精礦進入1#精礦濃密機濃縮，溢流水進入車間回水池作為回水循環利用，濃縮底流通過渣漿泵輸送至1#精礦分配槽，進入1#陶瓷過濾機或2#陶瓷過濾機過濾，1#精礦分配槽溢流和1#陶瓷過濾機濾液等通過地坑泵返回到1#精礦濃密機;三系列浮選精礦進入2#精礦濃密機濃縮，溢流水進入車間回水池作為回水循環利用，濃縮底流通過渣漿泵輸送至2#精礦分配槽，進入2#陶瓷過濾機或LAROX壓濾機過濾，2#精礦分配槽溢流、2#陶瓷過濾機濾液和壓濾機濾液等通過地坑泵返回到2#精礦濃密機(2#陶瓷過濾機為二系列和三系列精礦脫水共同備用的過濾機，2#陶瓷過濾機濾液根據處理的礦漿返回到對應系列的濃密機中)。

4 生產實踐

渣選投產后，經選礦車間技術攻關，主要經濟技術指標不斷優化，2008年混合渣處理能力提升到6000t/d，混合渣精礦含銅品位27%以上，銅回收率90%以上。但是陶瓷過濾機產渣精礦水份一直偏高，達13%～16%，不能滿足工廠冶煉系統對渣精礦水份要求(工廠銅冶煉系統要求渣精礦水份＜11.5%)，陶瓷過濾機產渣精礦水份偏高主要原因是精礦粒度過細，LAROX壓濾機對細粒級銅精礦脫水適應性較強［3－6］，壓濾機產精礦水份在9%～11%?；旌暇V(陶瓷過濾機產精礦和壓濾機產精礦混合在一起)水份13%～15%，混合精礦水份不能滿足工廠銅冶煉系統要求，必須進行降低精礦水份技術研究。

4.1 助濾劑工業試驗

2008年6月份，貴溪冶煉廠選礦車間在進入陶瓷過濾機過濾的礦漿中添加科萊恩公司生產的B型助濾劑，B型助濾劑用量與陶瓷過濾機濾餅水份關系見表3。

表3 B型助濾劑用量與陶瓷過濾機濾餅水份關系

從表3中數據可以看出，當B型助濾劑用量達到800g/t時能有效降低陶瓷過濾機濾餅水份，陶瓷過濾機濾餅水份11.46%，基本可以滿足工廠銅冶煉系統對渣精礦水份要求。實際生產中發現，按800g/t用量連續添加B型助濾劑5天，浮選泡沫出現明顯發粘現象，浮選指標開始惡化，尾礦含銅上升0.02%，隨著B型助濾劑添加時間延長，浮選泡沫發粘現象也越來越嚴重，連續添加15天，尾礦含銅上升0.05%，停止添加B型助濾劑后，浮選泡沫發粘現象開始緩解，停止添加3天后，浮選泡沫發粘現象基本消失，浮選指標恢復到正常水平。

生產實踐表明，B型助濾劑影響浮選指標，根據廠家提供的資料，B型助濾劑是一種特殊有機酸衍生物的復配物的高效絮凝脫水助濾劑，可以與水以任何比率混溶，在pH值不高于9.0時性質穩定。

添加到陶瓷過濾機過濾礦漿中的B型助濾劑部分進入濾液，和濾液一起返回在精礦濃密機中，再通過精礦濃密機溢流水進入車間回水系統中，選礦車間生產用水已實現零外排，連續添加B型助濾劑時，回水中B型助濾劑不斷富集，因此對浮選指標影響也不斷加重。

B型助濾劑是進口產品，價格昂貴，實際生產中獲得精礦水份＜11.5%，噸精礦使用B型助濾劑成本約22元，一個系列添加B型助濾劑費用約150萬元/a(經過壓濾機過濾的系列不添加)，并且連續使用B型助濾劑會導致浮選指標下降，因此B型助濾劑不適合在渣精礦脫水中使用，2009年8月份選礦車間停止了在精礦脫水中添加B型助濾劑工業試驗。

4.2 工藝流程的改進

2010年3月份，選礦車間對精礦脫水工藝進行改進，在精礦脫水流程中增加自制的FX100－GK×4旋流器組，并進行管道改造，實現了三臺過濾機互為備用。改進后工藝流程特點是一個系列浮選精礦經濃密機濃縮后，底流經過自制的FX100－GK×4旋流器組，旋流器沉砂直接進入陶瓷過濾機過濾，旋流器溢流進入另一個系列濃密機，與該系列浮選精礦一起經濃密機再次濃縮，濃縮底流進入LAROX壓濾機過濾。改進后二系列浮選精礦經過旋流器組的脫水工藝設備聯系見圖2，改進后三系列浮選精礦經過旋流器組的脫水工藝設備聯系見圖3。

為防止旋流器溢流長時間進入另一個系列濃密機，導致該濃密機負荷過重和濃密機中細粒級過多，實際生產中每7天進行一次工藝流程轉換。生產實踐表明，新工藝流程對渣選細粒級銅精礦脫水非常適應，工藝流程暢通，經FX100－GK×4旋流器組濃縮分級，進入陶瓷過濾機過濾的礦漿粒度和濃度都有較大提高，旋流器沉砂中－400目含量71%，旋流器溢流－400目含量98%，陶瓷過濾機臺效提高1倍以上，按原工藝流程組織生產時，3臺過濾機必須都投入生產才能滿足兩個系列精礦脫水需要，新工藝流程投入后，只需要開一臺陶瓷過濾機和壓濾機就可以滿足兩個系列精礦脫水需要，1臺陶瓷過濾機可以長期處于備用狀態，每年可以節約生產成本30多萬元。新工藝流程能保證混合精礦水份滿足工廠冶煉系統對渣精礦水份的要求，混合精礦水份能控制在9%～11%，實際生產混合精礦水份情況見表4。

表4 實際生產混合精礦水份

5 結語

(1)科萊恩公司生產的B型助濾劑能有效降低陶瓷過濾機濾餅水份，但B型助濾劑進入回水系統后會導致浮選泡沫發粘，惡化浮選指標。

(2)精礦水份是評價選礦產品的重要指標之一［7］，隨著選礦技術的進步和貧礦資源的開發利用，有用礦物嵌布越來越細，相應的細粒浮選精礦產品越來越多，使精礦脫水越來越困難［8］，貴溪冶煉廠選礦車間創新地在銅精礦脫水流程中使用旋流器組，新工藝流程經濟高效地解決了細粒級銅精礦脫水困難的難題，在技術上是一次突破，在同類型選礦廠有一定的推廣價值。參考文獻:

［1］王國紅.貴溪冶煉廠渣選系統達產達標技術研究［J］.礦冶，2008(2):30－33.

［2］劉祁，張敏.精礦脫水現狀分析［J］.工程設計與研究，2010 (2):16－20.

［3］劉廣龍.陶瓷過濾機應用于浮選銅鎳精礦的研究［J］.云南冶金，2002(6):17－22.

［4］姚輝煌.壓濾機領域不斷拓展［N］.中國有色金屬報，2005－01－29(8).

［5］李存祿，李瑛，宋允國，等.壓濾機過濾機理及過濾介質的選用［J］.煤炭工程，2011(S1):78－80.

［6］李小生.APN板框式壓濾機在德興銅礦的應用［J］.金屬礦山，2009(4):184－185.

［7］管勇敏，李春菊.德興銅礦銅精礦過濾水份升高的對策探討［J］.銅業工程，2002(1):81－84.

［8］張去非.降低金嶺鐵礦選礦廠銅精礦水分的研究［J］.化工礦物與加工，2005(11):23－24.

Technology Research and Production Practice on Copper Concentrate Moisture Reduction of Slag Concentrator

WANG Guo－hong

(Guixi Smelter，Jiangxi Copper Corporation，Guixi，Jiangxi 335424，China)

Bulk flotation process is used for the slags of converter，electric furnace and flash furnace in JCC Guixi Smelter.Through the technology research on reducing copper concentrate＇s moisture of slag concentrator，hydro－cyclones are used successfully in copper concentrates dehydration process，and the new dehydration process for fine－grained copper concentrates was explored，and the moisture of concentrate was reduced from 13%～15%to 9%～11%.

slag;slag concentration;copper concentrate;hydro－cyclone;ceramic filter;pressure filter;filter aid

TD952.1

B

1009－3842(2012)05－0031－04

2012－02－22

王國紅(1982－)，男，湖北黃梅人，工程師，主要從事銅冶煉爐渣選礦生產技術管理工作。E－mail:wgh006005@yahoo.com.cn