增加二段磨矿作业的生产实践

增加二段磨矿作业的生产实践

郭利顺

四川会理大铜有限责任公司 四川 会理 615112

【摘要】会理大铜矿采用二段磨矿替代一段磨矿 , 提高了磨矿生产效率和铜的回收率 , 取得了显著的经济效益。

【关键词】选矿 二段磨矿工艺 磨矿效率 回收率

1 引言

四川会理大铜矿于1958年建矿的一个老矿山，曾于1962年停产，后于1972年恢复生，已经连续开采生产40余年了，采选规模由最初的25吨/天经过多次扩建到现在的1200吨/天。随着40余年来的开采，富矿基本已经开采完，矿山的资源面临着贫、细、杂的特点。品位矿低、嵌布粒度细，铜矿物与黄（白）铁矿伴生包裹更紧密，导致选矿回收率越来越低。为了减少资源浪费,提高选矿回收率,增加企业效益。我矿于2013年就开始针对原矿性质的变化，从药剂、磨矿、浮选等方面开展了选矿技术研究，进行了多次流程考察研究,还请了奥图泰公司做了模拟现场试验和数据进行分析，在多次流程考察数据的技术分析基础上,提出用二段磨矿替代一段磨矿。于2016年10月 完成了磨矿工艺流程的改造,增加了二段磨矿作业,提高了铜回收率和磨矿生产能力。通过2017～2019三年生产实践表明:改造后的工艺成熟,指标稳定,管理方便,经济效益显著,有一定的推广价值。

2 矿石性质

会理大铜矿属多旋回同生沉积再造层控砂砾岩型铜矿床，主要由紫色、紫灰色及灰绿色砾夹岩组成。根据含矿岩石性质不同，分为砾岩型和砂砾岩型两种，其中以砾岩型为主。七层矿体为砾岩型矿石，五层、六层为砂砾岩型矿石。矿区内主要为混合矿石，占全矿区矿石总量的97%，氧化矿石仅为3%。

1.1 矿物的组成

铜矿物有：辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿，其次有少量铜兰、自然铜、兰辉铜矿和孔雀石等，主要是辉铜矿。银主要以类质同象状态赋存在硫化铜矿及黄（白）铁矿中，银的独立矿物有：硫铜银矿、辉银矿、含银黄铁矿及自然银，但含量极少。选矿回收的是铜、银金属矿物。脉石矿物有：石英、长石、绿泥石及碳酸盐矿物。

1.2主要矿物结构及嵌布特征

辉铜矿：晶体比较粗大，主要呈半自形—自形晶粒状，最大粒度3.8mm，一般粒度0.3～0.03mm，最小粒度0.003mm。部分辉铜矿与斑铜矿、兰辉铜矿、黄铁矿嵌布在一起，部分辉铜矿与石英、长石嵌布在一起。结晶粗大或辉铜矿晶粒集合体呈粗粒与石英嵌布在一起。

黄（白）铁矿：它形—半自形—自形晶，粗粒可见，呈规则粒状或方形外状，部分呈结晶粒状与石英、长石嵌布在一起。部分黄铁矿、白铁矿与辉铜矿嵌布在一起。

银：银在矿石中主要以类质同象状态分散分布在硫化物中，主要分散在辉铜矿中，其次在黄（白）铁矿中。

3 一段磨矿工艺及存在问题

一段磨矿工艺是MQG2700×3600 磨机和2FG-20高堰式双螺旋分级机构成闭路系统。磨矿细度-74um 占55%，磨矿分级溢流进入浮选，进行一粗二扫二精选的流程。

存在的问题：

1）大铜矿区由下而上可分为五、六、七三个主要含矿层。七层含矿带是砾岩的粗粒嵌布富矿，五、六层含矿带是砂砾岩细粒嵌布贫矿。随着开采的时间，供给选厂的原矿主要是五、六层矿石，不仅原矿品位低，嵌布粒度越来越细，而且铜矿物与黄（白）铁矿伴生也更细更加紧密，全年原矿品位0.55%左右，尾矿品位在0.12%，因此，必须提高磨矿细磨才能提高回收率；

2）在对化验分析尾矿筛析的各粒级中，铜在尾矿损失主要集中在+0.154mm与-0.045mm粒级中。在对磨矿分级溢流筛析粒级中-0.045mm产率达到了39.2%。虽然采用一段磨矿来提高磨矿细度，可以解决粗粒级在尾矿中的损失，但是辉铜矿容易“过磨泥化”的特性，同时会更多被“过磨泥化”的辉铜矿损失在尾矿中，回收率提高不明显，而且提高磨矿细度导致磨矿能力下降，不能完成生产任务。尾矿损失分析见表1

4 工艺流程及主要设备选择

4.1工艺流程选择

考虑到在原磨浮车间改造和工艺流程实用性,选择工艺流程时考虑如下因素:①增加工艺流程与原工艺流程的配置；②安装增加工艺设备的场地；③改造后流程要尽量避免“过磨泥化”产生；④与现有前、后工艺设备能力是否匹配；⑤改造后可停用二段磨矿恢复一段磨矿工艺；⑥工程建设能否影响现在生产；⑦适当增加磨矿处理量。

通过我矿多次磨浮流程考察的技术分析研究，发现我矿存在一个较合适的浮选粒级范围，即小于-0.105mm，尤其是-0.105mm +0.045mm目的粒级范围回收率最佳。因此,最终选择两磨两闭路磨矿工艺流程见图1。

图1 两段磨矿工艺流程

4.2 二段磨矿设备选择

1）验证前、后工序的设备能力

破碎车间采用二段一闭路破碎筛分流程，粗细碎设备是美卓矿机的C80颚式破碎机与GP11F圆锥破碎机，设计生产能力1800吨/天。由于尾矿库的标高比选厂高，尾矿是用水隔离浆体泵输送到尾矿库，通过对尾矿输送能力进行验算与校核，输送能力1600吨/天。

2）二段磨矿系统的选择

本着高效节能，充分利用场地，便于配置，尽量提高磨矿能力的原则，由于受尾矿输送能力和场地的限制以及针对粗粒级再磨的原因，经计算论证，二段磨矿系统的设备是：球磨机采用川矿集团生产的MQY1830×3000磨机，磨生产能力略偏小，分级采用φ610海王旋流器，矿浆输送采用配变频器的6/4E-AH 型渣浆泵。

5 生产实践及效果

增加二段磨矿工艺改造完成投入使用后，流程顺畅，磨矿和浮选都比改造前稳定，生产与指标明显提高，回收率提高显著，主要效果:

1. 磨矿处理量和回收率明显提高，根据三年统计对比，磨矿处理量比改造前一段磨矿提高了大约190吨/天；回收率提高了至少5个百分点（不考虑原矿品位的因素），每年至少多回收铜金属九十吨、银340公斤。三年对比（见表2）

表2 改造前后年度原矿品位、回收率、日处理量统计

2. 磨矿工艺改造后磨矿溢流+0.2mm的产率仅为3.87%，即磨矿细度达到了100%-0.2mm，-0.045mm产率仅增加了5.92%。磨矿工艺改造前后入选溢流粒度组成见表3

表3 磨矿工艺改造前后入选溢流粒度组成

3.一段磨机电机电流减少1.8安（10KV电机）；分级机返砂量150%，易损件寿命长,特别是螺旋叶片可以使用7个月，以前螺旋支架基本至少一年一换，现在2年都不用更换。浮选机叶轮盖板使用时大幅度增长，以前使用时间基本上是16个月，现在至少48个月。

4.磨矿工艺改造前由于尾矿矿浆粒度粗，尾矿浆浓度在28.5%左右，相对矿浆浓度比较低，经常发生尾矿管堵管；磨矿工艺改造后入选矿浆的细度相对变细，矿浆浓度在35%左右，比较适宜水隔泵输送工况，虽然在尾矿量增加的情况下，基本没有尾矿管堵管，而且水隔泵输送压力从2.3MP降到了2.2MP，降低尾矿输送成本。

6 　结语

1.增加二段磨矿工艺流程后，选厂生产能力每天提高了190吨，铜选矿回收率在原有基础上提高了5%以上的，每年可多回收90多吨铜金属和340多公斤银。

2.二段磨矿工艺的改造,工艺流程稳定,成本降低,生产指标大幅度提高，经济效益显著，在粗磨中使用两段两闭路磨矿分级工艺，生产实践说明是成功的，对其他入选矿石性质类似的选矿厂具有借鉴意义。

参考文献：

［1］昆明冶金研究所.会理大铜矿改扩建选矿设计试验报告［R］.1993

［2］昆明有色冶金设计研究院.四川会理大铜有限责任公司采选扩建工程可行性研究报告［R］.2008

［3］1200吨/日选厂流程考查报告［R］.2011

［4］成都金屏矿山技术咨询服务有限公司.会理大铜铜矿1200吨/日选厂生产流程考查分析报告［R］.2013

［5］选厂原精尾分析报告［R］.2017

［6］选厂磨浮生产流程考查报告［R］.2017.