某复杂铜钴矿最终选别流程的确定

2018-05-04周苏阳孙明俊姜燕清

中国矿山工程 2018年2期

周苏阳，孙明俊，姜燕清

(中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038)

1 前言

随着全球的经济复苏，对有色金属铜、钴的需求量日益增加；且铜矿资源的日趋枯竭，氧化铜矿的高效回收利用技术日益受到重视。常规的氧化铜矿处理方法有浮选法、浸出法、离析法等，这些方法中浮选法是目前氧化铜矿的主要处理方法[1]。本文主要探讨某氧化铜钴矿的选别流程中增加磁选工艺的必要性及其对应的经济性分析。

2 原矿性质

根据试验报告可知，该铜钴矿中铜的氧化率较高，达到90.22%，主要有价元素为铜和钴；由粒度分析结果可知，粒度越粗，铜品位越高；而粒度越细，钴品位越高。试验结果见表1、表2和表3。

根据表4中原矿矿物组成分析结果可知铜矿物种类较多，含铜的主要矿物以孔雀石为主，其次是辉铜矿、硅孔雀石和斜硅铜矿等；钴矿物和含钴矿物主要为水钴矿和铜钴硬锰矿；除硫化铜矿物之外，其它金属矿物极少，只有微量黄铁矿；脉石矿物主要是石英、白云石、粉砂岩屑等。

矿物的磁性分析结果为：铜钴硬锰矿、水钴矿的磁性较强，孔雀石、假孔雀石的磁性范围为较弱，硅孔雀石的磁性范围略低。分析结果见表5。磁性分析结果为利用磁选进行有用矿物回收提供了理论依据。

表1 原矿多元素分析结果 %

表2 原矿铜物相分析结果 %

表3 -3mm原矿粒度分析结果

表4 矿物组成定量检测结果 %

表5 矿物磁性分析结果

3 全浮选工艺流程试验

根据一系列条件试验、开路试验和闭路试验结果和原矿中有用矿物的粒度堪布，推荐采用阶段磨矿、阶段选别的工艺流程，最终选择的不加磁选作业时的全浮选工艺流程见图1。不加磁选的全浮选流程最终试验结果见表6。

4 磁浮选联合工艺流程

根据矿物的磁性分析结果可知：铜钴硬锰矿、水钴矿的磁性较强，孔雀石、假孔雀石等具有一定的弱磁性，所以试验研究单位探索了磁浮联合流程的可行性。根据试验探索流程，设计增加的磁选工艺流程如图2，根据试验结果，设计推荐指标见表7。

5 增加磁选作业的经济性分析

增加磁选作业后，铜和钴的回收率都有一定的增加。由于原矿中铜的品位较高，所以铜金属增加的效益比较明显；由于钴金属在铜精矿的品位较低，再考虑到计价系数以及金属量等因素，此次经济性分析不考虑钴金属回收对效益的影响。

图1 全浮选工艺流程图

作业名称产率/%矿量/(t/d)Cu品位/%Cu回收率/%Co品位/%Co回收率/%原矿1000050000040210000003310000总精矿(3种联合精矿)1231615502796856100923447尾矿8769438450066143900256553

注：表中联合精矿的指标是根据计算得出的，仅仅是为了方便和增加磁选作业进行方案比较。

图2 磁浮联合工艺流程图

由于增加磁选作业，需要增加相应的设备，设备及负荷见表8，需要增加的投资费用见表9，增加的生产经营费用见表10。

对比表6和表7中可知，增加磁选扫尾后可以增加铜的回收率1.16个百分点。选厂规模按照5 000t/d的处理量，每年可以增加铜金属量769.43t。考虑到计价系数和项目评估时的价格等因素，每年可以产生的效益约2 210万元。而磁浮联合工艺流程相对于全浮选工艺流程增加的总投资与第一年的经营管理费用总和为441.17+1 487=1 928.17万元<2 210万元，所以增加磁选作业后的总投资在不到1年的时间内就能收回增加的投资成本，并产生效益。