江西有色金属  2009, Vol. 23 Issue (3): 23-25
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大吉山钨矿选矿工艺改进的生产实践[PDF全文]
罗伟英     
江西大吉山钨业有限公司,江西 全南 341801
摘要:通过粗选、重选工艺流程的改进,尾矿指标得到大幅度降低,提高了回收率;原次生细泥选矿工艺的改进提高了钨细泥的回收率,经过尾矿库的技术改造,提高了尾矿库安全运行水平。
关键词选矿工艺    尾矿指标    回收率    选矿设备    
On the Production Practice of Improving Processing Technology in Dajishan Tungsten Mine
LUO Wei-ying     
Jiangxi Dajishan Tungsten Industry Co. Ltd., Quannan 341801, Jiangxi, China
Abstract: This paper introduces the process technology reformations taken by Jiangxi Dajishan Tungsten Industry Co.Ltd., such as equipment renovation, technological process improvement, which increased the tungsten slime recovery rate whereas decreased fundamentally the tailings index.
Key words: processing technology    tailings index    recovery rate    mineral processing equipment    

随着市场经济的发展,给选矿带来了生机的同时也带来了更多的挑战,促使选矿厂在工艺上、设备上和管理上都发生了显著变化,本文结合近几年来大吉山钨业有限公司选矿生产实践,阐述了钨选矿新技术、新工艺、新设备、新材料的实际应用,以不断提高钨选矿技术水平。

1 原矿性质

大吉山钨矿为高温热液充填的石英脉矿床,矿石中主要金属矿物为黑钨矿、白钨矿,其次为辉钼矿、辉铋矿、黄铁矿、磁黄铁矿及少量的孔雀石等;脉石矿物主要为石英、云母、方解石和少量电气石、石榴子石、绿柱石及金红石等;围岩为变质岩。黑钨矿为不均匀嵌布,在石英脉中,大粒结晶体达10 mm以上,细粒却只有0.04~0.01 mm;黑钨矿色褐黑,呈厚板状,矿石中白钨矿一般不多,色褐白,具油脂光泽,粒度一般比黑钨矿细。

矿石硬度10~12,围岩硬度8~10,矿石密度为2.7~2.8 t/m3,松散度为1.7~1.8 t/m3,原矿含泥6 %~7 %,含水2 %~5 %。矿石化学成份见表 1表 2

表 1 原矿多元素分析/%
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表 2 原次生细泥多元素分析/%
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2 选矿厂原工艺流程及分析 2.1 原工艺流程

粗选:三段一闭路破碎,破碎粒度为8 mm,三级反手选一级正手选,洗矿脱泥溢流归队浓缩。重选:合格矿分三个系统处理,贫富混选,三级跳汰,四级摇床一粗一扫,摇床中矿集中返回3#棒磨机,一段大闭路磨矿。精选:重选摇床、跳汰毛砂经台浮、浮选脱硫(磁选)产出合格钨精矿;台浮、浮选硫化矿分选出钼、铋副产品。原次生细泥采用摇床加绒毯溜槽回收。细泥作业回收率32 %~35 %。

2.2 原工艺流程分析

(1) 大吉山钨业有限公司选矿厂生产能力大, 年原矿处理50万t。日处理原矿2200~2500 t,粗选分两班作业,造成粗选作业时间长、各手选皮带矿石层厚、手选尾矿波动大。

(2) 贫富混选,一般来说尾矿品位偏高, 而贫富分选尾矿品位较低。贫富分选较符合选矿“精工细作”方针。根据江西钨矿生产实践经验:重选班处理合格矿石250 t以上都采用贫富分选。大吉山钨矿选矿厂重选班处理合格矿石300 t以上, 因此,采用贫富混选不符合选矿设计原则。钨矿物容易过粉碎,二段一闭路磨矿比一段闭路磨矿过粉碎少,矿砂回收率比细泥回收率要高,减少过粉碎也是提高重选回收率的一种措施。

(3) 原次生细泥选矿工艺简单落后,钨细泥回收率较低,与同行业选矿水平相比有较大差距。

(4) 尾矿库自1976年技改以来,库容量一直不足,安全控管难度加大,输砂成本上升。

3 选矿厂工艺流程改进的生产实践 3.1 粗选工艺改进

(1) 手选作业改为四级反手选。2003年对-4#手选和矿石进行分析测定,发现该皮带矿石层太厚,只能手选粗粒有用矿物,而覆盖在下层的中细粒的有用矿物难于手选干净,造成尾矿超标。2004年对粗选手选工艺作了改进,即-4#皮带+20 mm-40 mm矿石分为+20 mm-30 mm和+30 mm-40 mm两个粒级,增设了一条-6#手选皮带,进行反手选作业,将原流程由三级反手选一级正手选改为四级反手选。

(2) 提高中细碎效果。针对中碎、细碎破碎效果差、处理能力小造成粗选作业时间长能耗高的现象,将中碎由Φ1650短头型圆锥破碎机功率95 kW改为Φ1750短头型圆锥破碎机功率155 kW,细碎由Φ1650短头型圆锥破碎机功率95 kW改为Φ1750短头型圆锥破碎机功率155 kW破碎效果好、处理能力大,使一、二段破碎流程减少开车1 h,三段破碎流程减少开车2 h。

(3) 增加单筛筛分效率。又将LIRB型单筛筛面由原来用2根7 cm宽的松木压实筛面,改用螺丝紧固,增加了筛分面积,减少一台单筛开动,功率10 kW。

通过以上改进粗选手选尾矿品位由0.013 %降低到0.010 %,回收率由97.85 %提高到98.05 %,单位能耗由3.65 kW· h/t降为2.89 kW·h/t,年节约成本50 000×0.76×0.43=16.34万元。

3.2 重选工艺改进

2000年,针对重选选矿设备作业率低,影响重选尾矿指标及贫富混选、一段磨矿比贫富分选、二段磨矿尾矿指标高,回收率低的特点,结合兄弟矿山的经验,相继对重选选矿设备、工艺流程进行了改进。

(1) JYⅡ-1型双层振动筛的钢丝筛改为聚胺酯筛网。钢丝筛使用寿命为7 d,而聚胺酯筛网使用寿命为2个月。

(2) 4PS型砂泵功率40 kW改为4/3C-AH型渣浆泵功率30 kW。4PS型砂泵叶轮底壳使用寿命4 d,渣浆泵叶轮底壳使用寿命7 d。

(3) 砂泵管路由焊接管改为陶瓷管。焊接管使用寿命为3个月,陶瓷管使用寿命为7 a。

(4) 工艺流程由原来的贫富混选、一段大闭路磨矿改为贫富分选、二段闭路磨矿。增加了一台Φ1500 mm单螺旋分级机功率7.5 kW、一台Φ1200 mm×2400 mm棒磨机功率55 kW、二台4/3C-AH型渣浆泵功率18.5 kW、12台6S摇床功率1.1 kW、一台无机械水力分级机。

通过以上改进,重选粗砂系统尾矿品位WO3由0.070 %降低到0.038 %,回收率由90.76 %提高到95.9 %。

3.3 原次生细泥工艺改进

2004年大吉山钨业有限公司选厂原生细泥回收工艺:采用浓缩—(钉槽)摇床—绒毯溜槽回收。摇床精矿浇槽脱硫,产出45 %~50 %的钨细泥精矿;细泥作业回收率32 %~35 %。次生细泥选矿回收工艺:采用浓缩—摇床一粗一扫,产出摇床精矿18 %,产品未再经处理直销;细泥作业回收率25 %左右。该选矿工艺简单落后,钨细泥回收率较低,与同行业先进水平相比有较大差距。

(1) 应用重-浮-重工艺流程。2006年大吉山钨业有限公司与广州有色金属研究院选矿工程研究所、铁山垅钨矿联合设计。原次生细泥流程改为:原次生细泥浓缩后进入离心机一粗一精预富集,离心机尾矿再上摇床扫选丢尾,精选离心机尾矿返回离心机粗选作业;离心机精矿与摇床精矿浓缩后进入硫化矿浮选, 经一次粗选二次扫选二次精选,脱除硫化矿;硫化矿浮选尾矿进行黑白钨混合浮选,经一次粗选三次扫选二次精选,产出黑白钨混合精矿;黑白钨混合精矿浓缩至50 %~60 %浓度后进入白钨加温精选作业,经一次粗选三次扫选三次精选得白钨精矿,白钨加温浮选尾矿再用云锡微细摇床一粗一扫回收黑钨矿,得黑钨精矿。

(2) 选用新型选矿药剂。在原次生细泥浮选中采用新型高效螯合剂FB、TA-3,黑钨捕收剂FB、白钨捕收剂TA-3为广州有色金属研究院选矿工程研究所自行研制的,具有自主知识产权。使用此药剂矿浆泡沫较脆,精矿产率小,品位高,回收率高,选择性明显。经过几年的生产实践证明,使用此新型浮选药剂后钨精矿品位、回收率都有较大的提高。但黑钨捕收剂FB用量大、易沉淀造成堵塞,影响浮选指标,并呈酸性易腐蚀设备的缺点。

从2007年以来的原次生细泥工艺改进生产实践证明,效果显著,钨细泥作业回收率由32 %~35 %提高到71 %,细泥精矿品位由40 %提高到50 %以上,硫由大于7 %下降到1.3 %。

3.4 尾矿库技术改造

(1) 尾矿库扩容改造。2003年由中国有色金属设计研究总院进行扩容设计,扩建后子坝最终标高从412 m升至421 m,扩容了230万m3,延长服务年限13 a。

(2) 新建排洪设施。2006年由江西冶金设计院设计,重新建了一个4#排洪井和排洪隧道,解决了库内3#-4#排水井之间的连接管在靠近3#排水井附近出现因沉降错位而使排水管泄漏,以及库内外排水有时浑浊的问题,确保尾矿库下游近3万人、184.8 hm2农田的安全。

(3) 应用陶瓷复合管和耐磨塑胶管。2008年,尾砂扬送管在2007年试用陶瓷复合管的基础上, 在1#输砂扬送管路辅设了600 m陶瓷复合管。过去,尾砂输送管是采用铸铁管,不耐磨,易碎,用作扬砂时有时管压突增易产生爆裂,更新工时多,维护频繁,野外作业劳动强度大,陶瓷复合管与铸铁管相比具有耐磨时间长,内瓷外钢不易爆裂,维护费用较少,便于安全使用,运行成本比铸铁管划算,耐磨比铸铁管提高3~5倍,试用效果显著,并于2009年初在放砂管下坡段试用了两根耐磨塑胶管。

4 结论

大吉山钨业有限公司自2001年来,经过多次的技术改进,钨选矿工艺取得了较大的技术进步,各项经济技术指标得到了不断提高。

(1) 粗选工艺的改进,降低了手选尾矿品位,提高了回收率,节约了生产成本。

(2) 重选工艺的改进,降低了重选粗砂系统的尾矿品位,提高了回收率,大大提高了设备的作业率,减少了员工的劳动强度。

(3) 钨细泥工艺的改进和生产实践,使钨细泥作业回收率有了较大的提高。

(4) 尾矿库的技术改造,提高了尾矿库的安全程度,延长了尾矿库的服务年限。