复杂多金属浮选工艺金属平衡影响因素分析

2021-12-23刘代才陆仕炼

世界有色金属 2021年16期

刘代才，陆仕炼

（1.云南华联锌铟股份有限公司，云南文山 663701；2.云锡文山锌铟冶炼有限公司，云南文山 663701）

云南华联锌铟股份有限公司（以下简称“公司”）新田选矿车间是全球日处理量最大的单系列多金属选矿厂，也是公司生产效益最直接体现的关键生产车间，承担了公司主要产品锌、锡、铜、铁的生产任务，约占公司总产能的70%左右。新田选矿车间浮选生产工艺复杂、操作控制难度大，通过分析计量、取样、化验等方面因素对生产的影响，进一步强化选矿金属平衡管理，对提高选矿技术指标，稳定产品质量、提高经济效益有较大的参考和研究意义。

1 金属平衡的概念

选矿金属平衡分为理论金属平衡和实际金属平衡。理论金属平衡未考虑选矿各阶段的机械损失和金属流失，根据原矿、精矿、尾矿的化验品位计算；实际金属平衡考虑了各选矿过程机械损失和局部流失，以实际产出的精矿产量乘以精矿品位除以原矿量与原矿品位之积。理论上入原矿产量、金属量等于产出产品与尾矿的产量、金属量之和，但实际上由于跑冒滴漏、计量、取样、化验误差等因素影响，金属平衡存在偏差。

2 浮选流程

新田选矿车间浮选流程及取样流程见图1，该工艺有以下几方面特点：

图1 浮选流程及取样布置图

（1）浮选流程取样点7个，单个样品分析元素在8个以上，理论回收率计算复杂，误差产生点较多，公式如下：

（2）原矿品位低，精矿品位高，选矿富集比相对较大，造成误差放大。按原矿含铜品位0.120%，精矿品位17.00%计算，富集比140倍，按原矿含锌品位2.300%，精矿品位47.00%计算，富集比20倍。

（3）原矿处理量416t/h，矿浆流量大于900m³/h，入选矿浆流量及品位波动较大，对于现场操作调整、取样要求更加严格。

3 金属平衡影响因素分析

金属平衡最根本的决定因素是计量、取样、分析检测等指标的代表性及准确性。结合生产实际，对可定量分析的因素，包括计量及水分、取样及制样、化验分析、盘点等方面对金属平衡的影响方向及程度进行细化分析。

3.1 计量及水分

新田选矿车间原矿计量电子皮带秤精度1.00%，定期使用链码校准，校准误差控制在0.16%内；每隔10天进行人工刮矿检测皮带秤运行状况，刮矿误差控制在±3.00%以内；原矿水分采用取样实测，每周检测两次，含量稳定在2.00%～4.00%之间；每周皮带秤空转一次，确认空转数值偏差、皮带瞬时速度及称重传感器电压的稳定，并通过数值偏差及时校准。

通过上述监管措施，可确保皮带秤的平稳运行和有效指导生产，新田选矿车间日处理量达10000t/d，如皮带秤正负误差扩大，或者原矿水分取样代表性不足，会对原矿金属量的平衡，以及月末各产品金属平衡造成直接影响，也是最核心的影响因素。

3.2 取样及制样

取样、制样产生的误差对金属平衡的计算至关重要，对于浮选流程取样误差主要有以下方面：

（1）矿物富集不均匀导致的偏差。原矿品位、处理量或操作的波动带来浮选柱精矿富集的不稳定，各时间段浮选机、浮选柱出矿量大小波动大，导致精矿产品进入管道后不均匀流动影响一级管道缩分取样器截取样品的代表性。

（2）取样管径、坡度、取样刀口不合理带来的偏差。车间均采用自动取样装置取样，部分粗粒或细粒级较多的矿浆在流动中易沉降、分层。为此，需要根据不同矿种的性质布置取样点及设置取样刀口大小，如果引流管道坡度不够、取样点及取样刀口不合理将影响样品代表性。

（3）污染产生的偏差。采用X-荧光分析仪、自动取样机集中对多种样品取样，存在交叉污染或泡沫滴漏污染的可能性，特别是部分低品位样品受污染后对理论计算影响更大。

（4）取样量、频次不足产生的偏差。最小取样量应满足切乔特公式：Q=Kd2，可根据矿量大小调整合适的取样时间，但生产流程的不平稳仍会影响取样代表性。

（5）制样不规范产生的偏差。样品制备过程中烤样温度、磨样量、细度、缩分均匀性等涉及的因数均会产生误差，而且难以实现定量分析和过程监管，只能通过抽检样品检测验证。

3.3 化验分析

采用电感耦合等离子体发射光谱对矿物元素连续检测分析，存在一定系统误差及偶然误差。尽管该设备有灵敏度高、检出限低等良好特性，但由于碱熔方法、人为操作误差、标准溶液梯度变化等会造成一定系统误差引起样品检测精密度偏低；其次，由于样品检测量大，仪器使用周期长，会引起仪器、现场环境温度等外在因素变化导致的偶然误差。为此，系统性的偏差对理论与实际会造成较大影响，存在理论和实际偏高或偏低的情况，如表1原矿Zn平均偏差-0.084个百分点，月累计原矿偏差250个金属吨。