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[摘 要]山东金岭铁矿是一家以生产铁精粉为主,综合回收铜金属和钴金属的国有企业,其中铜精粉的产量每年约1200吨,约占总效益的5%,具有重要的经济效益。本文针对钴精矿中铜品位偏高,怎样提高铜金属的回收率的问题进行分析研究,并根据生产实际对降低钴中含铜,提高铜金属回收率提出相应对策,取得较好的经济效益。
[关键词]铜精矿;回收率;效益
中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)38-0371-01
1、前言:
山东金岭铁矿出矿采场包括铁山矿、侯庄矿、召口矿和金鼎矿组成,年平均出矿200万吨,生产铁精粉120万吨左右,铜精粉1200吨左右。矿石的主要金属矿物质是磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、假象磁铁矿、磁黄铁矿:脉石矿物是辉石、透闪石、绿泥石、金云母、蛭石及少量方解石。其中铜金属主要存在于黄铜矿中,主要程粗粒和细粒集成分布于脉石矿物中,嵌布粒度一般为0.021~0.04mm,矿石硬度f=8~12,密度4.2克每立方厘米。
近年来由于大环境影响,钢铁市场已经进入微利时代,如何减少矿产资源的浪费,提高企业的竞争力已经成为矿山企业的重要课题。铜金属作为金岭铁矿利润组成的重要组成部分,提高铜金属的回收率就显得尤为重要。由于采矿矿层的不断加深,出矿点的位置不断含铜品位的问题进行操作。
2、现有流程简介
选矿工艺流程为先浮后磁,一段闭路磨矿作业,磨机排矿浓度78%~82%,进入高堰式双螺旋分级机,分级机溢流浓度为19%~22%、细度为65%~68%(-200目)。浮选作业是先混合后分离,混合浮选使用的药剂是乙基黄药(捕收剂)2#油(起泡剂),石灰(PH值调整剂),尾矿进入磁选机选铁,精矿为铜钴混合精矿进入分离浮选。分离浮选使用抑制剂石灰使矿浆PH值大于12,分别得到铜精矿和钴精矿。
3、现状调查
本选矿厂在日常实际生产中,由于受到设备、操作、药剂制度等问题的影响,导致钴精矿中的铜金属品味平均能够达到0.400%左右,显然一部分铜金属流失在了钴精矿中,从而直接影响了铜金属的回收率。
4、影响钴精矿中铜品位偏高的原因分析
4.1 磨矿细度的影响
本铁矿选矿厂采用的磨机为Φ2700*2100mm湿式格子型球磨机,共六个系列,平均台时处理量为50t/h,分级机采用的是高堰式双螺旋分级机。由于铁山、召口、侯庄三采场矿石嵌布粒度较细,可磨性较好,金鼎矿石嵌布粒度较粗,可磨性差,为提高生产效率,降低磨矿成本,目前进行配矿生产,铁山、召口、侯庄矿石与金鼎矿石进行5:1、4:1、3:1、2:1的比例入磨。近年来由于采矿矿石层的不断加深,出矿点的位置在不断变化,导致矿石的性质变化大、变化快,矿石贫化率增大,加上有时配矿比例不合适、配矿不均匀,在实际生产中表现为:分级机返沙比变化大,磨矿细度变粗,矿浆中含有大量的连生体存在,硫化铜内黄铁矿没有达到充分单体解离,导致铜钴分离效果变差,分离浮选时有大量连生体受抑制进入钴精矿中。
磨矿粒度对于铜金属的回收率有着至关重要的影响如图:
通过工业生产和实验室试验证实粒度过粗和过细都会降低回收率,从图中可以看出,小于5μm或大于100μm的颗粒的可浮性明显下降,只有中等粒度的颗粒才具有最好的可浮性,对于浮选过程而言,5一10μm以下的颗粒被视为细泥,通常0.074~0.5mm的颗粒在不同浓度下有最好的回收率。
4.2 药剂制度的影响
4.2.1黄药、2#油的影响:药剂制度是实现矿物分离的根本保证。我厂混合浮选使用的药剂是乙基黄药50gh/t、2#油15g/t、石灰(PH调整剂)PH8~9,分离浮选使用石灰作为抑制剂PH>12抑制黄铁矿。加药系统为电脑调节自动加药系统。从以往现场生产情况看2#油用量较大,存在过量的情况,导致分离矿浆较黏,铜钴分离不充分,一部分黄铜矿进入钴中。
4.2.2石灰的影响:石灰是分离浮选的抑制剂,在生产中石灰制成石灰乳添加。我厂要求混合浮选的PH值控制在8~9,分离浮选的PH值大于12矿浆PH值对浮选过程的影响主要表现在影響颗粒表面的电性和影响物料的可浮性。目前分离浮选的石灰存在偏大的情况,由于分离浮选用量过大导致矿浆中游离的OH-离子浓度大抑制了黄铁矿更是对黄铜矿的可浮性产生影响,另外,由于部分块灰质量得不到保证,灰渣比较多,直接影响了石灰的使用效果,使一部分的黄铜矿受到抑制混入到钴矿中。
4.3 操作的影响
操作的及时性和稳定性是影响磨矿、选矿工序的一个比较大的影响因素,随着近年来有经验的操作工调动频繁,使浮选操作水平逐渐降低,人为因素影响浮选效果的现象越来越明显,加之今年以来的矿石性质变化比较快,操作难度有所增加,操作工不能根据矿石性质的变化及时作出调整,存在操作滞后现象,影响各项指标的完成。
5、相应措施
近一年来为提高铜金属回收率,降低钴中含铜品位,本铁矿选矿厂在工艺、设备改造均采取了相应措施。
5.1 自动化改造。
磨选自动化系统的改造实现了磨选设备的远程启停控制,球磨给料、给水以及对磨矿溢流浓度进行在线检测和调整,保证了球磨的磨矿浓度、细度,分级机溢流浓度,浮选机液面高低、刮跑量大小的自动控制,使球磨、浮选过程相对稳定,保证了磨矿细度和浮选效果。
5.2 抛废系统改造
抛废系统的改造解决了球磨磁尾管堵塞的问题,同时解决了后续影响球磨效率和磨选工艺稳定的问题,各系列形成独立的磨选系统,避免了相互之间的影响,保证了磨矿过程的稳定性,在提高磨矿细度的同时,使浮选过程更加稳定。
5.3 改善药剂制度
本选矿厂的日常生产在药剂添加方面存在过多现象,不但浪费药剂,而且影响扫选效果,应根据矿石性质确定合理的药剂添加量,使添加量保持在适当的欠量范围,优化浮选作业条件,降低药剂用量,保证浮选作业的正常进行,降低生产成本。
5.4 合理配矿生产
在现有配矿比例的基础上,继续根据不同采场矿石的性质特点进行实验研究,通过实验得出更加优化的矿石配比组合,并严格对实际生产中的配矿过程进行监督,使配矿生产更加合理,继续提高磨矿细度。
5.5 加强现场操作
在磨矿、浮选工序的影响因素中,操作因素是一个比较大的影响因素,应进一步完善工艺管理制度,以制度规范操作,并通过职工培训、技术比武等途径提高职工操作水平。同时发挥管理人员和技术人员的作用,加强操作现场的巡回检查,及时纠正操作工出现的失误。
6 结语
选矿是一个比较复杂的过程,特别是浮选,对最终指标产生影响的因素很多,操作也比较复杂,而且对于不同性质的矿石,影响因素也不一样。从客观上讲,矿石本身性质是影响钴精矿中铜金属回收的根本因素,但在矿石性质已定的情况下,如何从工艺、设备、管理、操作等方面进行改进,是提高铜金属回收率的关键。
参考文献
[1] 李冠东,童雄,叶国华,周水诚.铜钴分离技术研究现状[J].湿法冶金,2009.(03)
[2] 饶强坚.福建某铜硫铁矿选矿试验研究[J].企业技术开发,2011.(12)
[3] 魏德州.固体物料分选学北京.冶金工业出版社.2000年.
[关键词]铜精矿;回收率;效益
中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)38-0371-01
1、前言:
山东金岭铁矿出矿采场包括铁山矿、侯庄矿、召口矿和金鼎矿组成,年平均出矿200万吨,生产铁精粉120万吨左右,铜精粉1200吨左右。矿石的主要金属矿物质是磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、假象磁铁矿、磁黄铁矿:脉石矿物是辉石、透闪石、绿泥石、金云母、蛭石及少量方解石。其中铜金属主要存在于黄铜矿中,主要程粗粒和细粒集成分布于脉石矿物中,嵌布粒度一般为0.021~0.04mm,矿石硬度f=8~12,密度4.2克每立方厘米。
近年来由于大环境影响,钢铁市场已经进入微利时代,如何减少矿产资源的浪费,提高企业的竞争力已经成为矿山企业的重要课题。铜金属作为金岭铁矿利润组成的重要组成部分,提高铜金属的回收率就显得尤为重要。由于采矿矿层的不断加深,出矿点的位置不断含铜品位的问题进行操作。
2、现有流程简介
选矿工艺流程为先浮后磁,一段闭路磨矿作业,磨机排矿浓度78%~82%,进入高堰式双螺旋分级机,分级机溢流浓度为19%~22%、细度为65%~68%(-200目)。浮选作业是先混合后分离,混合浮选使用的药剂是乙基黄药(捕收剂)2#油(起泡剂),石灰(PH值调整剂),尾矿进入磁选机选铁,精矿为铜钴混合精矿进入分离浮选。分离浮选使用抑制剂石灰使矿浆PH值大于12,分别得到铜精矿和钴精矿。
3、现状调查
本选矿厂在日常实际生产中,由于受到设备、操作、药剂制度等问题的影响,导致钴精矿中的铜金属品味平均能够达到0.400%左右,显然一部分铜金属流失在了钴精矿中,从而直接影响了铜金属的回收率。
4、影响钴精矿中铜品位偏高的原因分析
4.1 磨矿细度的影响
本铁矿选矿厂采用的磨机为Φ2700*2100mm湿式格子型球磨机,共六个系列,平均台时处理量为50t/h,分级机采用的是高堰式双螺旋分级机。由于铁山、召口、侯庄三采场矿石嵌布粒度较细,可磨性较好,金鼎矿石嵌布粒度较粗,可磨性差,为提高生产效率,降低磨矿成本,目前进行配矿生产,铁山、召口、侯庄矿石与金鼎矿石进行5:1、4:1、3:1、2:1的比例入磨。近年来由于采矿矿石层的不断加深,出矿点的位置在不断变化,导致矿石的性质变化大、变化快,矿石贫化率增大,加上有时配矿比例不合适、配矿不均匀,在实际生产中表现为:分级机返沙比变化大,磨矿细度变粗,矿浆中含有大量的连生体存在,硫化铜内黄铁矿没有达到充分单体解离,导致铜钴分离效果变差,分离浮选时有大量连生体受抑制进入钴精矿中。
磨矿粒度对于铜金属的回收率有着至关重要的影响如图:
通过工业生产和实验室试验证实粒度过粗和过细都会降低回收率,从图中可以看出,小于5μm或大于100μm的颗粒的可浮性明显下降,只有中等粒度的颗粒才具有最好的可浮性,对于浮选过程而言,5一10μm以下的颗粒被视为细泥,通常0.074~0.5mm的颗粒在不同浓度下有最好的回收率。
4.2 药剂制度的影响
4.2.1黄药、2#油的影响:药剂制度是实现矿物分离的根本保证。我厂混合浮选使用的药剂是乙基黄药50gh/t、2#油15g/t、石灰(PH调整剂)PH8~9,分离浮选使用石灰作为抑制剂PH>12抑制黄铁矿。加药系统为电脑调节自动加药系统。从以往现场生产情况看2#油用量较大,存在过量的情况,导致分离矿浆较黏,铜钴分离不充分,一部分黄铜矿进入钴中。
4.2.2石灰的影响:石灰是分离浮选的抑制剂,在生产中石灰制成石灰乳添加。我厂要求混合浮选的PH值控制在8~9,分离浮选的PH值大于12矿浆PH值对浮选过程的影响主要表现在影響颗粒表面的电性和影响物料的可浮性。目前分离浮选的石灰存在偏大的情况,由于分离浮选用量过大导致矿浆中游离的OH-离子浓度大抑制了黄铁矿更是对黄铜矿的可浮性产生影响,另外,由于部分块灰质量得不到保证,灰渣比较多,直接影响了石灰的使用效果,使一部分的黄铜矿受到抑制混入到钴矿中。
4.3 操作的影响
操作的及时性和稳定性是影响磨矿、选矿工序的一个比较大的影响因素,随着近年来有经验的操作工调动频繁,使浮选操作水平逐渐降低,人为因素影响浮选效果的现象越来越明显,加之今年以来的矿石性质变化比较快,操作难度有所增加,操作工不能根据矿石性质的变化及时作出调整,存在操作滞后现象,影响各项指标的完成。
5、相应措施
近一年来为提高铜金属回收率,降低钴中含铜品位,本铁矿选矿厂在工艺、设备改造均采取了相应措施。
5.1 自动化改造。
磨选自动化系统的改造实现了磨选设备的远程启停控制,球磨给料、给水以及对磨矿溢流浓度进行在线检测和调整,保证了球磨的磨矿浓度、细度,分级机溢流浓度,浮选机液面高低、刮跑量大小的自动控制,使球磨、浮选过程相对稳定,保证了磨矿细度和浮选效果。
5.2 抛废系统改造
抛废系统的改造解决了球磨磁尾管堵塞的问题,同时解决了后续影响球磨效率和磨选工艺稳定的问题,各系列形成独立的磨选系统,避免了相互之间的影响,保证了磨矿过程的稳定性,在提高磨矿细度的同时,使浮选过程更加稳定。
5.3 改善药剂制度
本选矿厂的日常生产在药剂添加方面存在过多现象,不但浪费药剂,而且影响扫选效果,应根据矿石性质确定合理的药剂添加量,使添加量保持在适当的欠量范围,优化浮选作业条件,降低药剂用量,保证浮选作业的正常进行,降低生产成本。
5.4 合理配矿生产
在现有配矿比例的基础上,继续根据不同采场矿石的性质特点进行实验研究,通过实验得出更加优化的矿石配比组合,并严格对实际生产中的配矿过程进行监督,使配矿生产更加合理,继续提高磨矿细度。
5.5 加强现场操作
在磨矿、浮选工序的影响因素中,操作因素是一个比较大的影响因素,应进一步完善工艺管理制度,以制度规范操作,并通过职工培训、技术比武等途径提高职工操作水平。同时发挥管理人员和技术人员的作用,加强操作现场的巡回检查,及时纠正操作工出现的失误。
6 结语
选矿是一个比较复杂的过程,特别是浮选,对最终指标产生影响的因素很多,操作也比较复杂,而且对于不同性质的矿石,影响因素也不一样。从客观上讲,矿石本身性质是影响钴精矿中铜金属回收的根本因素,但在矿石性质已定的情况下,如何从工艺、设备、管理、操作等方面进行改进,是提高铜金属回收率的关键。
参考文献
[1] 李冠东,童雄,叶国华,周水诚.铜钴分离技术研究现状[J].湿法冶金,2009.(03)
[2] 饶强坚.福建某铜硫铁矿选矿试验研究[J].企业技术开发,2011.(12)
[3] 魏德州.固体物料分选学北京.冶金工业出版社.2000年.