CPT浮选柱在新疆阿舍勒铜矿的应用实践

2016-07-20林双仁新疆阿舍勒铜业股份有限公司哈巴河836700

新疆有色金属 2016年2期

林双仁（新疆阿舍勒铜业股份有限公司　哈巴河　836700）

CPT浮选柱在新疆阿舍勒铜矿的应用实践

林双仁
（新疆阿舍勒铜业股份有限公司哈巴河836700）

摘要介绍CPT浮选柱的工业试验应用及生产实践。CPT系列浮选柱提高了浮选作业的自动控制程度，解决了生产实践中存在的铜精矿质量不稳定、铜锌回收率指标波动、铜锌矿物互含偏高的问题，另浮选柱气体分散器有效解决了充气器易结钙堵塞的问题。新疆阿舍勒选矿厂将浮选柱应用于优先选铜作业，大大提高了铜精矿的精选效率及铜精矿的精矿品位，优先浮选作业铜精矿品位24.85%，含锌1.46%，铜回收率40.28%，取得显著的经济效益和社会效益，推广应用前景广阔。

关键词CPT浮选柱铜精矿品位气体分散器分选效率

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.029

1　项目简介及矿石性质

新疆阿舍勒铜矿是位于新疆北部阿勒泰地区哈巴河县境内的大型黄铁矿型铜、锌金属矿。矿床富含铜，伴生有锌、硫、金、银等有价元素。矿山现已建成处理量4 500 t/d的铜锌采选矿厂。选矿厂于2004 年10月份建成投产，选别流程采用先铜锌混选再分选的工艺流程：经过混合浮选的铜锌混合精矿，再磨后进入铜锌分离浮选作业，得到最终铜精矿和锌硫混合矿浆，锌硫混合矿浆经分离浮选得到锌精矿和尾矿。铜精矿、锌精矿经过浓缩、过滤两段脱水后堆存在精矿仓外销。

1.1矿石性质

表1　原矿化学元素组成　%

表2　原矿主要矿物相对含量　%

1.2主要矿物嵌布粒度

阿舍勒铜矿是火山成因块状硫化物型铜、锌、硫矿床，块状硫化物矿石中存在大量硫化物集合体，矿物嵌布粒度从粗到细依次为黄铁矿-闪锌矿-黄铜矿，一段磨矿作业黄铜矿和闪锌矿-0.074 mm粒级的含量分别达到86.4%和76.8%，且-0.020 mm粒级的含量分别达到19.9%和20.1%，说明矿石需要细磨才能达到有用矿物的解离。不同解离度条件下，浮选柱有利于微细粒矿物的浮选分离。

2　工业试验系统及安排

阿舍勒铜矿的铜锌矿石以硫化矿为主，矿石含硫较高，部分铜以砷黝铜矿形式存在，考虑阿舍勒铜锌矿中部分铜的浮游速度快，优先浮出这部分铜可减轻对后续铜锌分离的影响，有利于提高铜的回收率，减轻铜的后窜现象，降低锌精矿中含铜。鉴于浮选柱对提高精矿品位有优势，同时其充气式浮选柱操作简便，设备运行平稳，有利于微细粒矿物的浮选分离，因此，结合阿舍勒多金属硫化铜锌矿石有用矿物嵌布粒度特性，使用浮选柱代替原旋流静态浮选柱进行工业调试试验，以探讨直接从高品位原矿获取高质量铜精矿，进一步提高铜金属回收率和矿产资源利用率的可行性，实现有用矿物“早收多收”。

2.1试验系统

浮选柱试验系统采用江苏江涛生产的CPT充气式浮选柱进行优先选铜试验，该设备由矿浆分配系统、柱充气分选系统、自动控制系统、喷淋循环系统，尾矿输送系统等部分组成，柱分选系统采用2台Φ 4.3×8.0 m充气式浮选柱、1台Φ2.0 m分配箱、2台Φ 250 mm尾矿锥阀，1台8/6E-AH的渣浆泵。根据工业试验要求测定铜精矿产率及品位变化，计算作业回收率等选矿指标，以满足优先选铜的需要。

2.2工业试验内容

工业试验分为两个部分，第一部分是处理矿量是否满足生产要求，确定处理量；第二部分是对铜锌分离混合浮选作业进行部分优先选铜，获取高质量的铜精矿。第一阶段先进行条件试验，摸清主要的工艺和操作条件；第二阶段进行稳定72 h连续试验，即在条件试验基础上选取较好工业试验条件进行连续稳定工业试验。2.2.1矿量与药剂

（1）工业试验过程中所取矿样均取自现场，与生产同步进行，具有代表性。每一小时测量一次来矿浓度与浮选柱处理量。

（2）工业试验用药剂从生产所用药剂处直接添加，每一小时测量一次药剂用量。

（3）药剂的添加用量与计算均按每班原矿的处理量来计算。

2.2.2条件试验

（1）处理量条件：首先对处理量进行条件工业试验，选择其中较好的处理量条件，在其基础上进行下一步的工业试验，确定是否能够达到满负荷要求。

（2）药剂条件：以现场浮选机的药剂制度为基础，根据试验情况对药剂制度进行适当的调整，摸清楚药剂制度条件。

（3）操作条件：在工业试验过程中对浮选柱的液位高度、充气压力、充气量开度、喷淋水、锥阀开度等操作条件进行调整，以达到较好的工业试验效果，满足现有流程的优先选铜，起到能收早收，减轻后续作业浮选时间压力。

2.2.3取样

条件试验在试验条件变动后，根据情况稳定2～4个小时后每班取样，每半小时取一次，取样后每班合并，制样化验。

稳定工业试验过程，每一小时取一次样，每班8个小时取样合并，制样化验。

3　试验内容与结果

浮选柱浮选分流试验原矿取自二段磨矿分级作业溢流矿浆，经管道高差自流至搅拌桶分配箱均匀进入2台Φ4300×8000CPT浮选柱，因采用生产回水中含有残留药剂，矿浆不添加药剂自槽体上部给矿供气正常、液位稳定后直接浮选。工业试验原则流程为2台浮选柱并列优先浮选。试验进行了处理量条件试验和稳定后连续9个班调试试验。

3.1处理量条件试验

在稳定工艺以及操作条件的基础上进行了处理量试验，其中稳定浮选柱液位0.80 m，喷气枪压力0.55 MPa，分别调整处理量180 t/h、190 t/h、200 t/h、220 t/h进行试验，由试验结果初步确定浮选柱的处理量以200 t/h为宜。

3.2连续72小时稳定试验

根据前期条件试验结果，确定了较优的试验条件进行9个运转班72 h稳定工业试验，稳定工业试验基本条件为处理量200 t/h，浮选作业浓度40%～42%，喷气枪压力0.50～0.60 MPa，浮选柱液位高度0.80 m。

表3　浮选柱工业试验结果　%

由表3浮选柱稳定试验结果可以看出，浮选柱通过一次优先选铜便可从含铜2.36%、含锌0.73%的原矿给料获得含铜24.98%、含锌1.34%的精矿，作业回收率41.25%，将铜精矿品位富集了10.58倍，表明浮选柱在提高铜精矿品位上优势明显，矿产资源利用率理想。

4　浮选柱的生产应用

4.1选矿厂生产应用概况

选矿厂自2008年在铜锌混选前增加浮选柱作为部分优先浮铜作业，大大减轻了后续铜锌分离及锌硫分离作业的压力，为产能提升奠定了基础。实施后磨浮一车间处理能力从原设计的4 000 t/d稳定提升至4 500 t/d。浮选柱的应用不但取得了显著的技术效果，而且获得了很好的经济效益。因选矿厂原浮选柱设备FCSMC4.5×6.0使用多年，设备主体受矿浆腐蚀严重，槽体内部格筛锈蚀，底流分配器和循环泵进出矿浆管腐蚀严重，循环泵运转时，管道和气泡发生器、射流管易磨损，设备维护工作量较大。为进一步提高铜回收率和铜精矿品位，决定引入CPT浮选柱，改进原浮选工艺。

技术改造采用2台型号为Φ4 300×8 000的CPT浮选柱代替原有的FCSMC4.5×6.0旋流静态微泡浮选柱，配套相应的原矿进浆分配搅拌桶、尾矿泵池、供气储气罐及设备配件。

表4　CPT浮选柱试验主要设备

4.2浮选柱应用性能特点

4.2.1浮选柱工作原理

CPT充气式浮选柱是一种新型、高效、具有柱体槽体、无机械搅拌的充气式浮选设备，浮选柱采用逆流浮选原理，经调浆处理的矿浆从浮选柱柱顶部以下约2 m处给入，空气分散器产生微细气泡沿柱体从下而上在浮力作用下自由上升，矿物颗粒在重力作用下由上而下自由下降，两者在捕收区碰撞，疏水性矿粒被捕获附着在气泡上，矿化气泡继续浮升，进入精选区至柱体顶部聚集形成厚度达1 m左右的泡沫层，浮选柱顶部冲洗水系统清洗泡沫清洗夹帮的脉石颗粒，从而获得精矿，尾矿则由柱底尾部尾矿管排出，由尾矿泵输送至下一道流程。

4.2.2浮选柱性能特点

CPT浮选柱设备运行平稳、能耗低、泡沫层稳定，没有出现翻花沉槽现象，泡沫层可根据需要的金属品位进行调节，液位控制系统工作平稳，控制精度能满足选矿工艺技术铜精矿的品级要求。

（1）采用易于从柱体外部拆装检修的气体分散器等技术，解决了充气器易结钙堵塞的技术难题，提高了自动化程度。

（2）可获得稳定的泡沫层，有操作灵活的泡沫冲洗装置，可易于在线拆装的气体分散器及简单有效的自控回路等先进设备。

（3）利用新型浮选柱设备优化作业流程，迅速浮出浮游速度快的铜，减轻铜金属后窜现象，提高了分选效率及优先浮铜铜精矿品位。

（4）投资运行成本低，经济效益显著。系统配置简单、安装方便、占地面积小、节省厂房体积、节省基建投资；无运动部件，易于安装、维护、操作，维修费用低，易于自动化，电耗低，与常规技术相比，投资与运行费用可降低20%～30%，经济效益显著。

4. 3生产现场应用效果

从对比结果可以看出，浮选柱自2014年12月投入生产运行至今，得到作业铜精矿品位含铜24.85%、含锌1.46%，作业铜回收率40.28%，流程优化后选矿系统综合铜回收率92.41%，与原工艺设备经济指标相当。采用CPT浮选柱，结构简单、能耗低、自动控制系统完善，便于现场操作及维护管理。