2000, Vol. 14引用本文 |
| 水力旋流器在泗洲选矿厂的应用 |  [PDF全文] |
泗洲选矿厂是德兴铜矿主流程单位之一。有30余年历史。历经“三院设计、四次建设、五次改造”, 达到目前处理量为3余万t的生产能力, 它共有7个主要生产工段, 其中3个磨浮工段, 水力旋流器在这3个工段都得到了应用, 并具有一定的代表性。如磨一工段的粗选段磨矿分级, 磨三工段的选硫工艺等。
1 粗选段磨矿分级的应用 1.1 流程简介磨一工段粗选段工艺流程见图 1。
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| 图 1 磨一工段粗选段工艺流程 |
在磨矿分级中, 往往采用螺旋分级机与球磨机构成闭路, 在泗洲选矿厂磨浮二工段仍存在这种配置, 而磨三工段作为80年代中期的产物, 粗选段磨矿分级的配置则是以水力旋流器和球磨机构成闭路。
在磨一工段由原ABC流程改造之后, 存在螺旋分级与水力旋流器并存的情况。0#、-1#ƒ3.2m×4.5m球磨机与螺旋分级机构成闭路进入粗选段浮选0#、-1#系列, -2#、-4#球磨机与水力旋流器构成闭路进入粗选段浮选-2#、-4#系列。
1.2 分级情况的比较根据原矿性质以及铜精矿产品质量的要求, 黄铜矿的粒径为0.05~0.01mm, 大者可达1~2mm, 当磨至-0.074mm单体解离度达80%, 经测定, 铜的含量随粒度变细而升高。以下是1999年1~9月累计4台球磨系列分级细度状况, 见表 1。
| 表 1 1999年1~9月4台球磨系列分级细度状况 % |
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从分级产品来看, 水力旋流器的细度明显优于螺旋分级机, -0.074mm产品占有率相差约8%以上, 而+0.18mm产品占有率相差约4%左右。根据1999年8月16日到8月20日磨一工段4台球磨机的测定结果分析, -2#、-4#球磨系列的溢流浓度以及细度明显好于-1#和0#系列, 见表 2。又对两个系列不同分级设备产生的浮选指标对比, 见表 3。
| 表 2 磨一工段4台球磨机测定结果 % |
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| 表 3 两个系列不同分级设备浮选生产指标 % |
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尽管0#系列和-2#两个系列的球磨机处理能力不同, 存在系列差异, 但是这两个系列处理的矿石性质基本一致, 从表 1、表 2、表 3数据可得出水力旋流器分级效果在粗选段磨矿中是有绝对的优势。
2 选硫工艺的应用 2.1 简介德兴铜矿矿体中伴生硫约为2 000余万t, 除1/3~1/4被回收到铜精矿外, 尚有大量的伴生硫具回收价值。受选铜工艺和经济方面的制约, 对原矿中硫的有效回收有一定的难度。1977年以前, 优先选铜工艺中黄铁矿进入尾矿流失。在精选段磨矿工艺应用后, 硫向尾矿富集, 硫则由原矿中的3%左右, 提高15%~30%, 将尾矿进行处理, 可选出硫精矿。
2.2 选别过程黄铁矿的嵌布粒度较粗, 在精选段铜硫分离后的尾矿中, 黄铁矿呈粗颗粒存在, 密度为4.8~5.0g/cm3, 而脉石矿物密度则为2.8g/cm3左右, 经试验可采用砂泵和水力旋流器进行精选段尾矿分选作业。
砂泵输送矿浆至水力旋流器保证了一定的压力作用, 根据矿石之间的密度不同, 较粗颗粒和密度较大的矿物由于离心力作用抛向器壁, 作圆锥形螺旋运动, 由沉砂嘴排出, 沉砂即可直接作硫精矿, 而溢流则作为铜尾矿输向尾矿坝。
2.3 技术参数以选厂磨三工段为例, 水力旋流器直径为350mm, 锥体角度20°, 溢流管直径为110mm, 排砂管径为25~30mm, 给矿口截面积80~65mm2, 溢流管插入深度304mm, 排矿口进气压力400~600kPa, 给矿浓度20%~26%, 沉砂浓度60%~70%, 溢流浓度20%~22%, 分级效率63%~65%。
2.4 实际应用虽然水力旋流器选别存在效率低、富集比低, 一些细粒黄铁矿随溢流进入尾矿, 造成精矿品位波动大, 但该工艺操作方便、占地面积少、成本低廉, 而且产品有市场, 是目前铜矿回收硫的主要方法。以下是选厂历年的选硫指标, 见表 4。
| 表 4 历年选厂选硫生产指标 % |
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由表 4可知, 历年选厂获得硫精矿含S31.22%~40.36%、回收率为38.92%~65.43%。该结果看出, 硫精矿品位波动很大, 回收率的波动也是存在的, 极差达到20%, 这是因为大量生产容易受原矿铜品位的影响。
3 旋流器串联的实践为进一步改善选铜的技术指标, 在磨三工段进行粗选段浮选给矿旋流器串联试验, 提出了以第一台旋流器的溢流作为第二台旋流器的给矿, 其沉砂作为最终沉砂, 第二台旋流器的溢流作为最终溢流, 沉砂返回第一台旋流器的给矿泵池。
7#、8#球磨均为ƒ3.2m×4.5m格子型球磨机, 8#球磨机进行了旋流器串联试验, 从1999年1~8月的统计试验指标与稳定试验指标进行对比, 1~8月在台效相当的情况下, 7#球磨机溢流-0.074mm占71.20%、+0.18mm占4.30%; 8#球磨机溢流-0.074mm占70.20%、+0.18mm占4.80%, 可见溢流中-0.074mm含量7#球磨机比8#球磨机高1个百分点, +0.18mm含量7#球磨机比8#球磨机低0.5个百分点。
旋流器串联分级改善了最终溢流的粒度组成, 提高了溢流浓度, 减少了进入浮选的矿浆体积, 使浮选时间增加, 节约了浮选药剂, 提高了浮选回收率。该试验只需增加一台水力旋流器, 而运转成本不增加, 8#球磨串联旋流器仍在稳定运作中。
4 结语水力旋流器在选矿工业中主要用于分级、分选、浓缩和脱泥。在德兴铜矿泗洲选矿厂也得到了充分体现, 如粗选段磨矿分级、精选段的磨矿分级、尾矿的选硫、石灰的浓缩等等。但水力旋流器在泗洲选矿厂的应用仍存在空间, 如粗选段螺旋分级机与水力旋流器的串联, 可减少“跑粗”现象, 提高溢流浓度, 降低溢流细度; 部分球磨机与水力旋流器配置的技术参数尚可进行优化调整等等。