西藏甲玛某铜钼矿选矿厂工艺改造及生产实践

裴得金 郭 伟 包海洋 解 钊 赵艳宾

(中国黄金集团西藏华泰龙矿业开发有限公司)

·矿物加工工程·

西藏甲玛某铜钼矿选矿厂工艺改造及生产实践

裴得金 郭 伟 包海洋 解 钊 赵艳宾

(中国黄金集团西藏华泰龙矿业开发有限公司)

针对西藏甲玛某铜钼矿一期选矿厂破碎设备效率低、破碎作业循环负荷大、磨矿分级效率低、浮选设计工艺不合理、浮选指标差等问题，在综合分析及工艺流程考察的基础上，通过合理分配粗、中、细碎各作业破碎比及更换筛孔尺寸，提高球磨机充填率、优化球磨机钢球和水力旋流器沉砂嘴材质、增加水力旋流器溢流圆筒除渣筛，优化铜钼混浮工艺流程、实施分点加药等一系列技术改造措施，使破碎系统处理能力从6 000 t/d提升到7 000 t/d，球磨机处理量由设计的6 000 t/d提高到了6 800 t/d，铜回收率提高了2.94个百分点，伴生金、银含量分别提高了16.56和3.04个百分点，经济效益显著。

铜钼矿 破碎系统 快速抛尾 技术改造 经济效益

甲玛某铜多金属矿是青藏高原冈底斯成矿带上一个代表性矿床[1]，其主要供矿为矽卡岩铜钼矿，伴生金、银，含有少量铅锌，一期选矿厂原设计能力为6 000 t/d[2]，2010年7月正式投产。一期选矿厂磨矿分级和铜钼混合浮选分为2个系列，单系列日处理量为3 000 t，2个系列的铜钼混合精矿合并进行铜钼分离。自建厂以来，由于原设计生产工艺流程存在大量的工艺缺陷，存在现场生产流程不稳定，处理能力低，生产指标不理想等问题。为此，以西藏甲玛某铜矿一期选矿厂为研究对象，针对存在问题进行了破碎车间、磨浮车间的多项技术改造。改造后有效提高了资源的综合利用率，经济效益显著。

1 原矿性质

甲玛某铜矿矿石金属矿物组成复杂[3]，目的矿物为黄铜矿、辉钼矿；铜矿物以黄铜矿为主，嵌布粒度范围较宽；次生铜矿物(斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黝铜矿)嵌布粒度相对黄铜矿较细；钼矿物以辉钼矿为主，与金属硫化矿物共生；钼矿物分布粒级较细；金、银大部分以单体或金属硫化物共生存在于脉石间，部分金银矿物微细粒分布于脉石中较难回收。脉石矿物为矽卡岩型矿物组合，以石榴子石、透辉石、方解石、斜长石、石英等为主。原矿主要化学成分分析结果见表1。

表1 原矿主要化学成分分析结果 %

成分CuMoSSiO2Al2O3CaOMgOK2OP含量0.6510.0211.13045.3428.14225.5441.4131.6600.086成分Na2OFePbZnAsTiO2MnCSb含量0.5526.7030.1970.1700.0310.3310.2211.6010.025

2 生产工艺中存在的问题

2.1 破碎工艺流程存在的问题

原设计处理能力为6 000t/d，投产运行后一直处于不稳定状态，设备效能未能充分体现，主要表现为设备能力匹配不合理，没有“挤满给矿”，破碎机处理能力不能充分发挥，筛孔尺寸不合理，筛分效率低，循环负荷大[4]。

2.2 磨矿工艺流程存在的问题

磨矿系统原设计处理能力为双系列6 000t/d，投产运行后一直处于不稳定状态，生产不连续，处理能力最高达到5 600t/d，磨矿细度为-0.074mm占63%～65%，但根据工艺流程试验报告要求细度为-0.074mm70%，目的矿物才能较好的单体解离。经分析，现场磨矿效率低的原因为磨球充填率不够，磨球球径不合理，磨球介质质量差，在磨机内的碎球、失圆球严重影响了磨机的磨矿效率；旋流器沉砂嘴不耐磨，导致返砂不稳定，严重影响了球磨机的磨矿效率[5-6]。

2.3 铜钼混选工艺流程存在的问题

甲玛某铜多金属矿于2011年1月进入生产期，生产至2012年5月，铜、金、银的回收率偏低，达不到设计指标要求。技改前生产指标与小型试验数据对比(见表2)，铜回收率低3.58个百分点，金回收率低20.98个百分点，银回收率低4.23个百分点。流程考查结果表明：浮选粗选作业回收率偏低，扫选作业回收率非常低，可见部分铜可浮性较差，次生铜容易脱落，在尾矿中流失严重。改造前1、2系列流程考查数据见表3、表4。

表2 技改前现场生产指标与小型试验数据对比结果

表3 改造前1系列浮选样品铜品位及金属量分布情况

由表3、表4可知，1系列粗选泡沫铜品位为11.05%，经计算作业回收率为77.33%，粗选应适当降低泡沫品位，提高作业回收率；扫选1、扫选2、扫选3的作业回收率分别为27.10%，19.24%，12.51%，扫选作业回收率较低，扫选效果不好。2系列粗选泡沫品位为14.06%，作业回收率为78.75%，粗选应适当降低泡沫品位，提高作业回收率；扫选1、扫选2、扫选3作业回收率分别为15.41%，15.99%，1.73%，扫选作业回收率较低，扫选效果不好。

表4 改造前2系列浮选样品铜品位及金属量分布情况

3 生产现场技术改进及工业实践

3.1 破碎系统的改进

(1)合理分配粗碎、中碎、细碎的破碎比，调整筛孔尺寸，提高处理能力。针对设备能力匹配不合理的情况，通过调整颚式破碎机、中碎机、细碎机排矿口，科学分配破碎比，做到各段负荷平衡，实现破碎设备“挤满给矿”，让破碎机处理性能充分发挥出来。破碎系统工艺流程见图1，破碎系统主要设备指标见表5。

图1 选厂破碎系统工艺流程

表5 改造前后破碎设备主要指标

(2)为提高筛分效率，合理调整筛孔尺寸，将原有18mm×22mm筛孔改为12mm×26mm，使筛分效率达到85%以上，并有效减小粉矿粒度；改造后充分利用“碎矿设备挤满给矿效能最大”的特点，提高破碎能力；筛孔尺寸的改变，提升了筛分效率，破碎系统日处理能力从6 000t/d提升到7 000t/d。

3.2 磨矿系统的改进

3.2.1 φ4 000 mm×8 000 mm 球磨机使用高铬合金球

根据西藏甲玛某铜多金属矿的矿石性质，选矿厂自2012年1月至7月通过不同磨矿介质的试验得出：采用高铬合金铸球单耗为0.4 kg/t，失圆率在1%以下；而使用低铬合金铸球单耗为1.15 kg/t，失圆率达13%，故更换选用高铬合金球。

(1)初装球量的确定。溢流型磨机筒体内径为4 000 mm，工作长度为8 000 mm，有效容积为91.6 m3，最大装载量为20 t，钢球144 t，筒体工作转速为16 r/min，计算确定磨机最初装球量为145.6 t。

(2)球比的确定是初装球的核心问题，决定着磨矿能量转化效率的高低及产品粒度组成的优劣。确定初装球比例的方法就是对待磨矿料进行筛析分级，按矿料的粒度组成确定球比。球磨机最终钢球配比见表6。

表6 磨机钢球配比

(3)补加球制度的确定。为保持最佳的球量及球比，要不断补球来维持。补球总量根据前一天处理的矿石总量6 800 t及每吨矿石的钢球单耗0.38 kg/t确定，其补加球制度为每日每系列φ100 mm钢球1.2 t，φ60 mm钢球0.2 t。

3.2.2 改变旋流器沉砂嘴材质

原旋流器沉砂嘴为聚氯乙稀高分子材质，矿砂对沉砂嘴磨损较大，导致旋流器分级效率低，且沉砂嘴更换周期短，故经研究决定改用碳化硅材质沉砂嘴，以减小沉砂嘴磨损。

3.2.3 球磨机溢流增加圆筒除渣筛

在球磨机溢流增加圆筒除渣筛后，剔除了矿浆中残留的导爆管、木屑和顽石残渣，系统地解决了磨浮系统经常堵塞的问题，浮选尾矿在隔膜泵卡阀的问题，磨矿跑粗造成滤布破损的问题，有效减小了工人的劳动强度，提高了产品质量，降低了生产成本，保证了流程顺畅，提高了流程安全运行系数。

经过对磨球介质、磨机充填率、旋流器沉砂嘴及增加圆筒除渣筛的改造，使球磨运转率由86.93%提高到95.94%，原矿处理量由6 000 t/d提高到 6 800 t/d。在提高了球磨处理量的同时，大大提高了入选矿浆浓细度，促进了目的矿物的单体解离，为浮选指标的提高打下了良好的基础。技改前后旋流器溢流样品的粒度分布曲线见图2、图3，技改前后铜、钼矿物的单体解离度分析结果见表7。

图2 技改前旋流器溢流样品的粒度分布曲线

3.3 铜钼混选工艺技改

3.3.1 铜钼混浮作业快速抛尾

通过流程考察发现铜钼混选粗选区矿化不完全，导致铜、金、银、钼金属严重“后窜”，且扫选1泡沫品位仅略低于粗选泡沫品位，未能实现“该收早收，该丢早丢”的选矿原则，其原因在于粗选时间短，扫选时间长，没有快速抛尾。所以将原来1粗3扫3精流程改为2粗2扫3精流程，粗1粗2泡沫全部进入精选1作业，延长了粗选时间，减少了扫选时间，防止金属后窜，做到了快速抛尾，有效提高了浮选回收率。浮选工艺流程见图4。

图3 技改后旋流器溢流样品的粒度分布曲线

表7 改造前后铜钼矿物单体解离度分析结果

图4 浮选工艺流程

3.3.2 集中加药改为分点加药

改造前浮选药剂全部加入搅拌槽，联合选厂试验室对比结果，实行分段加药方式，对目的矿物完成了有序、有步骤的选择性回收，且有效降低了药剂成本。工业生产实践表明：流程改造后，在混合精矿品位稍有提高的前提下，铜、钼、金、银的混选回收率得到了较大提高。改造后铜钼混浮流程考查结果见表8、表9，改造前后生产累计指标对比结果见表10。

由表8、表9可知，1系列粗选泡沫品位为6.72%，经计算作业回收率为81.87%，粗选2、扫选1、扫选2作业回收率分别为58.28%、43.44%、63.92%，浮选效果较改造前好；2系列粗选1泡沫品位为6.83%，作业回收率为84.44%，粗选2、扫选1、扫选2作业回收率分别为48.25%、46.46%、56.60%，浮选效果较改造前好。

4 经济效益分析

西藏甲玛某铜矿选厂通过优化生产细节，取得了较好的选矿经济技术指标。按年处理量204万t计算，可节约成本1 469万元，有价元素选矿回收率的提升可增加效益5563万元，增加处理量提升效益3 195万元 ，全年可增加效益10 227万元，经济效益显著。

5 结 语

(1)西藏甲玛某铜矿地处高寒高海拔生态脆弱区，矿石矿物组成复杂多变，通过技术改造，降低了设备配件消耗、能耗，提高了目的矿物的单体解离度，提升了选矿经济技术，是目前国内外在高寒高海拔特色的多金属矿山成功应用实例之一。

(2)通过合理分配粗碎、中碎、细碎的破碎比，调整筛孔尺寸，实现了破碎设备的“挤满给矿”，破碎系统日处理能力从6 000 t/d提升到7 000 t/d；通过采用高铬合金球、改变旋流器沉砂嘴材质、增加水力旋流器溢流圆筒除渣筛、提高球磨机填充率，使球磨机处理量由6 000 t/d提高到6 800 t/d。

(3)将铜钼混浮工艺由1粗3精3扫优化为2粗3精2扫，同时进行分点加药，使铜回收率提高了2.94个百分点，伴生金、银品位分别提高了16.56个百分点和3.04个百分点。

表8 改造后1系列浮选样品品位及金属量分布结果

表9 改造后2系列浮选样品品位及金属量分布结果

表10 改造前后生产累计指标对比结果

(4)通过优化生产细节，取得了较好的选矿经济技术指标，年可增加经济效益10 227万元。对青藏高原生态脆弱区同类多金属矿产资源的开发利用起到引领示范作用，对西藏地区的经济发展具有十分重要的意义。

[1] 唐菊兴，王登红，汪雄武，等.西藏甲玛铜多金属矿矿床地质特征及其矿床模型[J].地球学报，2010，31(4)：495-506.

[2] 解 钊，赵艳宾，刘明实，等.高络钢球在西藏甲玛多金属矿选厂的应用[J].甘肃冶金，2014，36(5)：11-13.

[3] 赵艳宾，刘璇遥，解 钊，等.某铜钼矿利用旋流器解决矿泥影响的研究及应用[J].甘肃冶金，2014，36(5)：21-23，26.

[4] 段希祥.碎矿与磨矿[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[5] 段希祥.选择性磨矿及其应用[M].北京：冶金工业出版社，1991.

[6] 段希祥，曹亦俊.球磨机介质的工作理论及实践[M].北京：冶金工业出版社，1999.

Technological Transformation and Production Practice in Copper-molybdenum Concentrator in Jiama County, Tibet

Pei Dejin Guo Wei Bao Haiyang Xie Zhao Zhao Yanbin

(China Gold Group Tibet Tyrone Mining Development Co., Ltd.)

There are problems of low efficiency in crushing equipment, high load in crushing operation cycle, low efficiency in grinding-classification circle, unreasonable design of flotation process, and low index of flotation separation in first phase concentrator in Jiama County, Tibet. On the basis of comprehensive analysis and investigation of the technological process, through the reasonable crush ratio distribution of primary, secondly and finely crushing and change the corresponding screen size, improve the ball mill filling rate, optimization of ball mill and hydrocyclone grit material, increase the hydrocyclone mouth overflow drum sieve, optimization of copper molybdenum bulk flotation process, equinoctial dosing and a series of technical transformation measures, the broken system capacity increased from 6 000 t/d to 7 000 t/d, ball mill capacity raised to 6 800 t/d from designed 6 000 t/d, copper recovery rate increased by 2.94 percentage points, associated gold and silver content increased by 16.56 and 3.04 percentage points respectively, and the economic benefit is remarkable.

Copper-molybdenum ore， Crushing system， Fast discarding， Technical transformation， Economic benefits

2015-01-13)

裴得金(1963—)，男，工程师，技术厂长，850020 西藏拉萨市墨竹工卡县甲玛乡。