0 前言

德兴铜矿在北山分布有较多的表生氧化矿, 不仅氧化率高, 且含有部分风化严重的泥巴矿。由于德兴铜矿的日处理规模较大, 采场的供矿能力常常忙于应付选矿厂的处理能力, 而忽略了氧化矿与硫化矿合理的配比出矿, 致使选矿厂会经常性地遇到一些高氧化矿, 给选矿厂技术指标的稳定与提高带来了困难。尽管这些矿石氧化率高、泥化程度较深, 但由于这部分矿石含铜品位不低, 且含金量高, 具有较高的综合回收价值。为此, 针对大山选矿厂目前的工艺状况, 以及通过现场试验、分析与总结, 笔者对处理氧化矿、提高其选矿综合回收率阐述了自己的观点。

1 工艺流程现状 1.1 磨矿分级流程

磨矿分级原则流程见图 1。

大山选矿厂目前采用Ø5.5m×8.5m溢流型球磨机, 衬板采用锰钢衬板和海南橡胶衬板两种。分级设备采用Ø660mm水力旋流器, 沉砂嘴133mm。目前的磨矿分级工艺现状基本达到设计要求。

1.2 浮选工艺流程

目前大山选矿厂浮选工艺流程采用的是两段浮选, 即粗磨粗选-粗精矿再磨-精矿再选, 粗选段采用的是CNNC-39m³大型浮选机, 精选段采用的是BS-K8m³浮选机。

药剂工艺为:捕收剂用乙基、丁基黄药(1:1)配比, 起泡剂用醚醇, 石灰作为一段的pH调整剂和二段铜硫分离的抑制剂。粗选段原则流程见图 2, 精选段原则流程见图 3。

2 生产与试验指标现状

历年生产指标见表 1, 从表 1可以看出, 从1994年至1998年的各项生产指标逐年呈上升趋势, 其中尤以1997年的各项指标最好, 而1997年矿石的氧化率只有4.58%。表 2、表 3分别为小型试验的试验指标, 表中:铜的综合回收率(折合)=铜粗选回收率×97%; 金的综合回收率(折合)=金粗选回收率×97%。

从表 2、表 3中可以看出, 氧化率与回收率的相关关系大致如下。

(1) 氧化率在15%~20%范围内, 每增减1%, 铜的回收率影响为0.6%。

(2) 氧化率在20%~40%范围内每增减1%, 铜的回收率影响1%。

(3) 氧化率大于40%时, 铜的回收率下降幅度较大。

(4) 金的回收率受氧化率的影响不大, 综合回收率基本上为65%左右。

3 制定对策

针对氧化矿与选矿回收率的影响相关关系, 要抓好两大方面的管理, 以促进氧化矿回收率提高。

3.1 做好出矿计划工作

针对采矿场各出矿点的矿石性质, 有计划进行配矿, 尽量降低氧化率, 提高矿石的选别指标。

表 4、表 5为某次小型试验中氧化矿单独处理和氧化矿与硫化矿配比(1:2)的各项指标。

从表 4中1号样可以看出, 当氧化率高达58.16%时, 铜的回收率只有25.81%, 金的回收率为72.32%。从2、3号样可以看出, 当氧化率分别为28.67%、18.13%时, 铜的回收率分别为49.05%、77.39%, 金的回收率分别为70.77%、71.35%。

从表 5中可以看出, 当氧化矿与硫化矿以1:2配比时, 在氧化率分别为19.70%、24.38%、12.07%时, 铜的回收率分别为74.60%、65.81%、77.87%, 与单独处理氧化矿的回收率有明显的上升。金的回收率分别为71.88%、75.47%、75.18%, 与表 4相比, 无明显差别。

从以上表中数据可以看出, 在单独处理氧化矿时, 各项选别指标均较低, 配矿以后, 各项选别指标均有大幅度的提高。同时, 也做了氧化矿与硫化矿按1:3配比的试验, 铜的回收率均有所提高, 所以做好采矿场出矿计划进行合理配矿是极其重要的。

3.2 改善工艺条件

改善工艺条件, 确保磨矿、浮选设备的完好率, 并改进钢球配比。针对浮选机不合理部位进行改进, 统一规范。经常检查浮选机的设备状态, 对定子移位、脱落, 叶轮与定子间隙不均, 主轴没有垂直摆正等问题逐一解决。

表 6为某次考查大山选矿厂前、后三万粗选段1^#、4^#系列各粒级产率与回收率的关系。

由表 6可以看出, 各粒级的回收率随粒级的减小, 回收率呈增加的趋势。粒级的回收率在-0.06mm~+0.038m m粒级间, 铜的回收率最好。而与之相矛盾的是原矿中-0.06mm~+0.038m m粒级的产率(前三万)为6.73%、(后三万)为6.45%, 这两个粒级含量相对于其他粒级来说较低, 而+0.13mm以上粒级含量(前三万)为16.01%, (后三万)为19.15%, 但粗粒级回收率相当低, 为此这种粒级组成需对钢球配比作进一步探讨。例如, 适当增加10%~20%或更高比例的Ø60mm钢球, 以便能有效地增加-0.06mm~+0.038mm粒级间的含量。

3.3 探索使用新型药剂

大山选矿厂现有的流程已基本完善, 要想在流程上再作较大的改进已较困难, 而探索新型药剂却是一个有效途径。由于氧化矿可选性较差, 可以使用长碳链的黄药或捕收性能较强的药剂来替代现有的药剂, 在通过小型试验的基础上, 进行工业试验, 最后应用于生产实践。如使用Y-89-2等药剂, 表 7为不同药剂处理氧化矿工业试验结果。

从表 7中可以看出, 使用Y-89-2可以提高氧化矿的回收率。

4 经济效益评估 4.1 单独处理氧化矿

折合综合回收率=ε×97%, 铜单价为12 000元/t, 金单价为70元/g, α指品位, ε指回收率, P指产值。

以表 4中2号样为例:

α_cu1=0.708%, α_Au1=0.774g/t；

ε_cu1=49.05%×97%=47.58%；

ε_Au1=70.77%×97%=68.66%。

单位产值:

P_cu1=0.708%×47.58%×12000=40.42元/t；

P_Au1=0.774×68.66%×70=37.20元/t；

P₁=40.42 +37.20=77.62元/t

4.2 混和处理氧化矿

以表 5中5号试样为例:

α_cu2=0.713%, α_Au2=0.748g/t;

ε_cu2=65.81%×97%=63.84%;

ε_Au2=75.47%×97%=73.21%。

单位产值:

P_cu2=0.713%×63.84%×12000=54.62元/t;

P_Au2=0.748×73.21%×70=38.33元/t;

P₂=54.62+38.33=92.95元/t。

4.3 对比单位产值

P=P₂-P₁=92.95-77.62=15.33元/t;

单位产值提高率=15.33/77.62=19.75%。

从以上可以看出, 当氧化矿与硫化矿按1:2配比以后, 每吨矿石可以提高19.75%产值, 按德兴铜矿每年处理80万t氧化矿, 其产值每年可提高1226万元, 经济效益是相当可观的。

5 结语

(1) 通过小型试验数据分析, 说明在处理氧化矿时铜回收率与氧化率之间有一定的线性关系。而其中伴生金的回收率不受氧化率影响。

(2) 要经济利用氧化矿的关键, 首先是采矿场做好配矿工作, 其次是改善工艺条件并及时调整钢球配比, 使得粒级分布合理, 同时探索并采用针对氧化矿物浮选的有效新型捕收剂, 从而提高氧化矿的选别指标。

(3) 当处理高氧化率的氧化矿时, 要综合分析其各项技术指标和经济指标, 尽量实行技术上可行、经济上有利的处理方案。