国内某铜矿钼精选作业_CCF浮选柱的应用研究

国内某铜矿钼精选作业 CCF浮选柱的应用研究

李纪

中际山河科技有限责任公司   湖南长沙   430100

摘要：针对国内某铜矿铜钼分离作业中钼的选矿指标较差的问题，在原矿性质和问题分析的基础上，利用CCF型逆流充气式浮选柱替代原矮柱式浮选槽，同时优化了作业流程、工艺参数和药剂制度，确定了浮选柱的适宜条件参数。生产中利用2台CCF浮选柱替代4台矮柱浮选槽，获得了品位为46.82%、回收率为72.75%的钼精矿，实现了增产增效的目的。

关键词：浮选；铜钼分离；钼精矿；CCF浮选柱

中图分类号：TD95   文献标志码：B    文章编号：1001-3954(2021)06-0045-05

钼在地壳中的平均含量约为十万分之一，是自然界分布较少的一种元素。据统计，世界上近75%的铜和50%的钼产自于铜钼矿石。铜钼浮游性质相近，选别困难，铜钼分离已成为选矿领域的难题。目前，行业专家学者主要从选矿工艺、选矿药剂、选矿设备以及包括超导磁选和选冶联合技术在内的选矿新技术等方面进行研究。国内某铜矿以原生的浸染状矽卡岩型铜矿石为主，矿区平均铜品位约为 0.71%，钼平均含量约为 0.02%。近年来，该矿铜钼分离作业中钼的选矿指标一直较差，平均钼精矿品位约为36%、回收率约为65%。

1 问题分析

原矿泥化严重，且矿泥中有用金属含量与块矿相当，原洗矿工艺因维护复杂和金属流失量大而停用。矿泥不仅消耗大量选矿药剂，增大了泡沫黏度，使其流动性变差，影响物料循环流动，而且还会对钼的矿物颗粒形成罩盖和包围，导致精矿泡沫夹带较多脉石，影响分选效果。大量矿泥随矿浆进入浮选系统，导致矿浆管路堵塞、搅拌和浮选设备结垢、精矿泡沫冒槽，对生产作业稳定性和选矿指标影响很大。此外，给矿钼品位低和原分选设备选别效率不高，也是影响该矿钼选别指标的重要原因。

2 原矿性质

该铜矿为一大型原生的浸染状的矽卡岩型铜矿床，矿石以原生硫化矿石为主，约占矿石总量的95%以上，氧化矿及混合矿石占比较小。脉石矿物占矿石物质组成的90%以上，金属矿物种类少，占比不大。矿区平均铜品位为0.71%，钼品位为0.02%，矿石中有害杂质砷、磷等含量较低。金属矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿及辉钼矿，其他的金属矿物含量很少；脉石矿物主要为石英、方解石、白云石、斜长石、高岭石、云母、绿泥石等，其次为透闪石、阳起石、绿帘石、石榴子石等。在矿石中，金属矿物黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、黄铁矿主要呈均匀的中细粒浸染状分布，少数呈脉状、条带状、块状。主要有用金属矿物为黄铜矿、斑铜矿，粒度为0.01～0.20 mm，脉石矿物粒度为0.1～5.0 mm。矿石中主要矿物成分如表1所列，铜的化学物相分析结果如表2所列，钼的化学物相分析结果如表3所列。

由表1可知，矿石中主要的有用组分是Cu，品位为0.71%；其次为 Mo，含量为0.02%，可综合回收矿石中含量最高的脉石组分主要是SiO₂、CaO，含量分别为31.90%、28.60%。

由表2可知，矿石中的铜主要赋存于原生硫化铜，分布率为70.42%；其次为次生硫化铜，分布率为25.35%；赋存于自由氧化铜和结合氧化铜中的铜含量较少，分布率分别为2.82%、1.41%。

由表3可知，矿石中的钼主要赋存于硫化钼，分布率为95.00%；其次为氧化钼，分布率为5.00%。

3 选矿试验与技改调试

原钼精选作业矮柱浮选槽有2个规格：1台精选Ⅰ用 1.5m×2.4m矮柱浮选槽；3台精选Ⅱ~IV用1.0m×2.0m矮柱浮选槽。矮柱浮选槽主要由矿浆分配器、进气管、矿化器释放喷头和槽体组成，其主要工作原理是：压缩空气在矿化器中被微孔管分割成微气流后，与选矿药剂、矿浆相互作用实现矿化，再通过释放喷头进入分选槽；因压力变化，溶解在矿浆中的过饱和空气以微气泡的形式从矿物疏水表面析出，同时高紊流流态骤变为低紊流状态，在浮选槽体内实现分选；精矿从泡沫收集槽排出，尾矿从槽体下端排出。

CCF 型逆流充气式浮选柱作为一种新型高产分选设备，具有高富集比、短流程、低能耗、基建成本低等优点，其工艺流程如图1所示。CCF型浮选柱中上部给料，底部通过气泡发生器冲入压缩气体。矿浆在重力作用下下沉，与底部上升微气泡逆向接触，发生碰撞，目的矿物在药剂作用下黏附在上升的微气泡上，被带至泡沫溢流面溢出成为精矿，尾矿从柱体底部排出。柱体顶端安装有喷淋水装置，可根据泡沫现象、精矿品位进行淋洗，将精矿泡沫中夹带的脉石和矿泥冲洗脱落，达到二次富集的效果。相较于矮柱浮选槽，CCF型浮选柱具有更长的捕收区间和精矿富集区间，分选效率更突出。

基于原矿性质和问题分析，结合选厂现场实际和同类矿山考察结果，决定用CCF型逆流充气式浮选柱替代现场矮柱式浮选槽，同时优化作业流程、工艺参数和药剂制度，以达到钼精矿提质增量的要求。

3.1 作业流程和药剂制度的优化

该铜矿铜钼分离工艺流程为1次粗选、1次扫选、4次精选，中矿顺序返回。改造前的工艺流程和药剂制度如图2所示。利用浮选柱替代原有矮柱浮选槽，缩短了作业流程，提高了泡沫精矿传输效率，基本解决了泡沫冒槽造成的跑冒滴漏。同时，针对浮选柱选别效率高、药剂用量省的特点，对铜钼分离的药剂制度进行了优化完善。改造后的工艺流程和药剂制度如图3所示。

3.2 班次作业时长试验

现场铜钼分离为间歇性生产，每天给矿的干质量为80~100t，从Φ6m浓缩池底流泵入搅拌桶，加药调浆后进入浮选机。相较于连续性生产作业，间歌性生产作业指标易受到更多因素影响， 如作业时长停开车频次、料流的均匀性和流畅性等。结合生产际，班次作业时长控制在8～12 h，并进行作业时长试验，试验结果如表4所列。

分析试验结果，班次作业时长过短，浓缩池底流质量分数较低，影响钼精矿作业回收率；班次作业时长过长，浓缩池底流质量分数高，易堵塞，影响料流均匀性和流畅性，也对钼精矿品位产生不利影响。由表4可知，铜钼分离班次作业时长控制在10h，钮精矿品位为46.85%，回收率为72.59%，作业生产指标较佳。

3.3 浮选柱参数调试及流程考察

研究表明，浮选柱充气量、充气压力和泡沫层高对钼精矿品位和回收率有显著影响。现场进行了浮选柱充气量、充气压力、泡沫层厚度等参数条件调试研究。技改前数质量流程如图4所示。调试研究确定CCF浮选柱较佳条件参数为：精选Ⅰ浮选柱充气量为30 m³/h，充气压力为0.31 MPa，泡沫层高450mm；精选Ⅱ浮选柱充气量为22 m³/h，充气压力为0.23 MPa，泡沫层高650 mm。钼精选作业指标品位为46.70%、回收率为72.36%。技改后数质量流程如图5所示。

4 改造效果

利用2台CCF浮选柱替代4台矮柱浮选槽，缩短了作业流程，保障了料流的稳定性，使CCF浮选柱选别钼的效率高性得以到充分验证和发挥，钼精矿生产指标得到了明显改善。连续3个月的累计生产指标为：钼精矿品位为46.82%，回收率为72.75%。相较于技改前的生产指标，精矿品位提高了10.82个百分点，回收率提高了7.75个百分点。

利用浮选柱替代矮柱浮选槽后，在年使用周期内，其动力成本节省35%，约为11万元；设备维护成本减少约3万元；药剂成本节省约12万元。此外，因选别指标的提升，年增加利润约为179万元，年综合增加利润约205万元。采用CCF浮选柱，精选作业达到了增产增效的目的。

5 结论

(1) 国内某铜矿钼精矿指标较差的主要原因是原矿含泥量大、给矿品位低和原分选设备效率不高。

(2)对比分析了CCF浮选柱与矮柱浮选槽两者的分选原理，CCF型浮选柱具有更长的捕收区间和精矿富集区间，对含泥高的钼精选分选优势更突出。

(3)利用浮选柱替代浮选槽，同时优化了流程工艺参数和药剂制度，钼精矿品位由36% 提高至46.5%，作业回收率由65%左右提高到72%以上，经济效益显著，年增加利润约205万元。

参考文献

[1]张文钲.2007年钼业年评 [J].中国钼业，2007(6）：3-11.

[2]马英强，张书超，吴双桥，等、福建某低品位铜钼矿工艺矿物学研究[J].福州大学学报(自然科学版)，2018，46(5)：739-742.

[3]黄鹏亮，杨丙桥，胡杨甲，等.铜钼分离技术研究进展[J].有色金属(选矿部分)，2019(5)：50-55.

[4]管晓颖.铜钼矿浮选分离多因素交互影响研究[D].北京：北京有色金属研究总院，2016：15-40.

[5]戴新宇，周少珍.我国钼矿石资源特点及其选矿技术进展[J].矿产综合利用，2010(6)：28-32.

[6]郑描，罗冶.铜钼分选改造中新工艺新设备的应用[J].中国矿山工程，2013，42(2)：8-11.

[7]孙志健，吴熙群，李成必，等，高含泥矿石浮选综述[J].有色金属(选矿部分).2020(1)：64-68.

[8]张磊，于鸿宾，宋 超，等.某高次生铜易泥化铜钼混合精矿铜钼分离新工艺研究[J].黄金，2019，40(12)：47-51.

(收稿日期：2021-01-21)

(修订日期：2021-04-07)

来源：矿山机械第月刊49卷2021年第6期

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