降低渣选铜精矿水份技术研究与生产实践

王国红

(江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424)

降低渣选铜精矿水份技术研究与生产实践

王国红

(江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424)

江西铜业集团公司贵溪冶炼厂转炉渣、电炉渣和闪速炉渣采用混合浮选工艺流程处理，通过进行降低渣选铜精矿水份技术研究，成功在铜精矿脱水中使用旋流器组，探索出适用于细粒级铜精矿脱水的新工艺，精矿水份由13%～15%降至9%～11%。

炉渣;渣选;铜精矿;旋流器;陶瓷过滤机;压滤机;助滤剂

1 引言

江西铜业集团公司贵溪冶炼厂三期改造完成后，形成了30万t/a的矿铜生产能力，闪速炉各项指标都达到设计值，唯独电炉弃渣含铜高于设计值(0.8%)，平均达到了0.9%，电炉弃渣含铜高降低了全厂铜金属回收率，对企业的经济效益有一定影响，因此江西铜业集团贵溪冶炼厂决定把电炉渣处理方式由水淬改为渣选矿来回收电炉渣中的铜金属，通过参照国外冶炼炉渣选矿的工艺流程，2005年11月建成了一个设计最大处理能力为3100t/d的混合渣(称为二系列)选矿车间，其中电炉渣2500t/d，转炉渣600t/d，混合渣精矿品位26.36%，铜回收率为87.70%。2007年8月，江西铜业集团公司贵溪冶炼厂30万t铜冶炼工程建成投产，30万t铜冶炼工程没有设计电炉，直接从闪速炉放干渣，为提高铜冶炼回收率，闪速炉渣和转炉渣设计也是采用渣选矿处理，为满足工厂炉渣处理需要，江西铜业集团贵溪冶炼厂对选矿车间进行了扩建，为了统一生产管理，节约投资和运行成本，该扩建工程的磨浮和脱水工序在原厂房的基础上扩建，渣缓冷场和破碎工序另建，渣选扩建项目(称为三系列)2008年3月投产，设计处理能力为1555t/d，其中闪速渣1185t/d，转炉渣370t/d，混合渣精矿品位24.00%，铜回收率为85.80%。

炉渣选矿工艺为炉渣由渣包车运至渣包缓冷场，先自然冷却一定时间后再用水喷淋冷却，冷却到一定温度后，倾倒至渣场，倒出的大块炉渣采用移动式液压破碎机进行一次预破碎，使物料粒度在500mm以下，再由前装机送入受料斗，受料斗设置格筛，炉渣由重型板式给料机(三系列为棒条给料机)和皮带运输机运至颚式破碎机进行破碎，破碎后的物料经皮带运输机送至矿仓，经定量给料送至半自磨机进行磨矿，半自磨排出的矿经直线振动筛筛分，筛上物料返回半自磨机再磨，筛下物料和球磨机的排矿合并后由渣浆泵输送至一段分级旋流器进行分级，溢流通过渣浆泵泵送至控制分级旋流器进行再次分级，一段分级和控制分级的沉砂返回球磨机再磨，控制分级溢流(－325目＞80%)进入一段浮选作业，一段浮选精矿作为最终精矿，一段浮选尾矿进入粗选作业，粗选精矿进入精选作业，粗选尾矿进入扫选作业，粗精矿经三次精选得到最终精矿，精选尾矿和扫选精矿一起作为中矿返回球磨机再磨［1］(二系列和三系列工艺流程相同，由于矿仓可以给两个系列半自磨供矿，实际生产中两个系列的磨浮和脱水工序处理炉渣性质基本相同)。

2 精矿性质

混合渣精矿中主要矿物为金属铜、辉铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿、方黄铜矿、黄铜矿、方铅矿、铁橄榄石、磁铁矿，金属铜多呈中细粒结构(＜0.043mm)，混入的磁铁矿及铁橄榄石绝大多数呈细粒单体(＜0.010mm)，仅有少量于富铁硫化铜矿连生。精矿中－325目含量88.28%，－400目含量85.72%，－0.01mm含量52.02%。精矿主要化学成分分析结果见表1，精矿粒度及铜金属分布分析结果见表2。

表1 精矿主要化学成分分析结果

表2 精矿粒度及铜金属分布分析结果

3 工艺流程

渣选铜精矿脱水设计采用常规的浓缩+过滤两段脱水流程［2］，精矿脱水工艺设备联系见图1。

图1 精矿脱水工艺设备联系图

二系列浮选精矿进入1#精矿浓密机浓缩，溢流水进入车间回水池作为回水循环利用，浓缩底流通过渣浆泵输送至1#精矿分配槽，进入1#陶瓷过滤机或2#陶瓷过滤机过滤，1#精矿分配槽溢流和1#陶瓷过滤机滤液等通过地坑泵返回到1#精矿浓密机;三系列浮选精矿进入2#精矿浓密机浓缩，溢流水进入车间回水池作为回水循环利用，浓缩底流通过渣浆泵输送至2#精矿分配槽，进入2#陶瓷过滤机或LAROX压滤机过滤，2#精矿分配槽溢流、2#陶瓷过滤机滤液和压滤机滤液等通过地坑泵返回到2#精矿浓密机(2#陶瓷过滤机为二系列和三系列精矿脱水共同备用的过滤机，2#陶瓷过滤机滤液根据处理的矿浆返回到对应系列的浓密机中)。

4 生产实践

渣选投产后，经选矿车间技术攻关，主要经济技术指标不断优化，2008年混合渣处理能力提升到6000t/d，混合渣精矿含铜品位27%以上，铜回收率90%以上。但是陶瓷过滤机产渣精矿水份一直偏高，达13%～16%，不能满足工厂冶炼系统对渣精矿水份要求(工厂铜冶炼系统要求渣精矿水份＜11.5%)，陶瓷过滤机产渣精矿水份偏高主要原因是精矿粒度过细，LAROX压滤机对细粒级铜精矿脱水适应性较强［3－6］，压滤机产精矿水份在9%～11%。混合精矿(陶瓷过滤机产精矿和压滤机产精矿混合在一起)水份13%～15%，混合精矿水份不能满足工厂铜冶炼系统要求，必须进行降低精矿水份技术研究。

4.1 助滤剂工业试验

2008年6月份，贵溪冶炼厂选矿车间在进入陶瓷过滤机过滤的矿浆中添加科莱恩公司生产的B型助滤剂，B型助滤剂用量与陶瓷过滤机滤饼水份关系见表3。

表3 B型助滤剂用量与陶瓷过滤机滤饼水份关系

从表3中数据可以看出，当B型助滤剂用量达到800g/t时能有效降低陶瓷过滤机滤饼水份，陶瓷过滤机滤饼水份11.46%，基本可以满足工厂铜冶炼系统对渣精矿水份要求。实际生产中发现，按800g/t用量连续添加B型助滤剂5天，浮选泡沫出现明显发粘现象，浮选指标开始恶化，尾矿含铜上升0.02%，随着B型助滤剂添加时间延长，浮选泡沫发粘现象也越来越严重，连续添加15天，尾矿含铜上升0.05%，停止添加B型助滤剂后，浮选泡沫发粘现象开始缓解，停止添加3天后，浮选泡沫发粘现象基本消失，浮选指标恢复到正常水平。

生产实践表明，B型助滤剂影响浮选指标，根据厂家提供的资料，B型助滤剂是一种特殊有机酸衍生物的复配物的高效絮凝脱水助滤剂，可以与水以任何比率混溶，在pH值不高于9.0时性质稳定。

添加到陶瓷过滤机过滤矿浆中的B型助滤剂部分进入滤液，和滤液一起返回在精矿浓密机中，再通过精矿浓密机溢流水进入车间回水系统中，选矿车间生产用水已实现零外排，连续添加B型助滤剂时，回水中B型助滤剂不断富集，因此对浮选指标影响也不断加重。

B型助滤剂是进口产品，价格昂贵，实际生产中获得精矿水份＜11.5%，吨精矿使用B型助滤剂成本约22元，一个系列添加B型助滤剂费用约150万元/a(经过压滤机过滤的系列不添加)，并且连续使用B型助滤剂会导致浮选指标下降，因此B型助滤剂不适合在渣精矿脱水中使用，2009年8月份选矿车间停止了在精矿脱水中添加B型助滤剂工业试验。

4.2 工艺流程的改进

2010年3月份，选矿车间对精矿脱水工艺进行改进，在精矿脱水流程中增加自制的FX100－GK×4旋流器组，并进行管道改造，实现了三台过滤机互为备用。改进后工艺流程特点是一个系列浮选精矿经浓密机浓缩后，底流经过自制的FX100－GK×4旋流器组，旋流器沉砂直接进入陶瓷过滤机过滤，旋流器溢流进入另一个系列浓密机，与该系列浮选精矿一起经浓密机再次浓缩，浓缩底流进入LAROX压滤机过滤。改进后二系列浮选精矿经过旋流器组的脱水工艺设备联系见图2，改进后三系列浮选精矿经过旋流器组的脱水工艺设备联系见图3。

为防止旋流器溢流长时间进入另一个系列浓密机，导致该浓密机负荷过重和浓密机中细粒级过多，实际生产中每7天进行一次工艺流程转换。生产实践表明，新工艺流程对渣选细粒级铜精矿脱水非常适应，工艺流程畅通，经FX100－GK×4旋流器组浓缩分级，进入陶瓷过滤机过滤的矿浆粒度和浓度都有较大提高，旋流器沉砂中－400目含量71%，旋流器溢流－400目含量98%，陶瓷过滤机台效提高1倍以上，按原工艺流程组织生产时，3台过滤机必须都投入生产才能满足两个系列精矿脱水需要，新工艺流程投入后，只需要开一台陶瓷过滤机和压滤机就可以满足两个系列精矿脱水需要，1台陶瓷过滤机可以长期处于备用状态，每年可以节约生产成本30多万元。新工艺流程能保证混合精矿水份满足工厂冶炼系统对渣精矿水份的要求，混合精矿水份能控制在9%～11%，实际生产混合精矿水份情况见表4。

表4 实际生产混合精矿水份

5 结语

(1)科莱恩公司生产的B型助滤剂能有效降低陶瓷过滤机滤饼水份，但B型助滤剂进入回水系统后会导致浮选泡沫发粘，恶化浮选指标。

(2)精矿水份是评价选矿产品的重要指标之一［7］，随着选矿技术的进步和贫矿资源的开发利用，有用矿物嵌布越来越细，相应的细粒浮选精矿产品越来越多，使精矿脱水越来越困难［8］，贵溪冶炼厂选矿车间创新地在铜精矿脱水流程中使用旋流器组，新工艺流程经济高效地解决了细粒级铜精矿脱水困难的难题，在技术上是一次突破，在同类型选矿厂有一定的推广价值。参考文献:

［1］王国红.贵溪冶炼厂渣选系统达产达标技术研究［J］.矿冶，2008(2):30－33.

［2］刘祁，张敏.精矿脱水现状分析［J］.工程设计与研究，2010 (2):16－20.

［3］刘广龙.陶瓷过滤机应用于浮选铜镍精矿的研究［J］.云南冶金，2002(6):17－22.

［4］姚辉煌.压滤机领域不断拓展［N］.中国有色金属报，2005－01－29(8).

［5］李存禄，李瑛，宋允国，等.压滤机过滤机理及过滤介质的选用［J］.煤炭工程，2011(S1):78－80.

［6］李小生.APN板框式压滤机在德兴铜矿的应用［J］.金属矿山，2009(4):184－185.

［7］管勇敏，李春菊.德兴铜矿铜精矿过滤水份升高的对策探讨［J］.铜业工程，2002(1):81－84.

［8］张去非.降低金岭铁矿选矿厂铜精矿水分的研究［J］.化工矿物与加工，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

王国红(1982－)，男，湖北黄梅人，工程师，主要从事铜冶炼炉渣选矿生产技术管理工作。E－mail:wgh006005@yahoo.com.cn