青海赛什塘铜矿选矿工艺优化实践

刘波

【摘要】青海赛什塘铜矿选矿采用单一的铜浮选流程。由于磨矿细度不稳定、原矿性质复杂多变、四季温差大、药剂制度不合理等因素影响，回收率偏低。本文介绍了赛什塘铜矿在调整碎矿排矿口、合理使用筛板、提高磨矿浓度、优化钢球配比、选用高效药剂和浮选新工艺等方面的一系列优化工作，取得了较理想的铜选别指标。

【关键词】铜矿；磨矿；浮选药剂；回收率；优化

1、前言

青海赛什塘铜矿是一座以铜、硫为主的多金属硫化矿床，现生产工艺流程为一段磨矿、一次粗选、两次扫选、三次精选；精矿浆通过板式压滤机脱水，尾矿通过油隔离泵输送至尾矿库进行堆存。建矿以来，完成了一系列优化改造，使生产更稳定，选别指标更优化。

2、矿石性质

矿石中金属矿物以磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿为主，其次有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿，少量及微量矿物种类较多，有白铁矿、斑铜矿、辉铜矿、毒砂、黝铜矿、蓝辉铜矿等；脉石矿物以辉石、石榴石、石英和方解石为主，其次有长石、绿泥石、绿帘石、云母、角闪石和高岭土等。

主要金属矿物的嵌布特征如下：

黄铜矿（CuFeS2）：呈他形粒状或者粒状集合体产出，与黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、闪锌矿等嵌布于脉石中。黄铜矿常沿着黄铁矿，磁黄铁矿的解离、裂隙、粒间充填交代，呈港湾状及不规则状嵌布，黄铜矿中常有磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿的包裹体存在。综合样中黄铜矿的粒度+0. 026mm的占73.8% 。

黄铁矿（FeS2）：主要呈半自形晶及他形粒状或粒状集合体产出，综合样中黄铁矿的粒度+0.026mm的占85% 。

磁黄铁矿（Fe1-xS）：含量较多，分布不均匀，主要呈半自形晶及他形粒状或粒状集合体产出，与黄铜矿，闪锌矿共生。综合样中磁黄铁矿的粒度+0.026mm占74.2%。

磁铁矿（Fe304）：在矿石中的分布不均匀，局部多见，主要呈半自形晶及他形粒状或粒状集合体产出，与磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿伴生嵌布在脉石中。

矿石中金属矿物嵌布关系较为复杂。黄铜矿粒度以中粒为主，少量黄铜矿以细小粒度、星点状和乳滴状嵌布于脉石或黄铁矿中；少部分铜矿物被氧化，局部含有少量铅、锌。

3、选矿工艺流程优化

3.1碎矿系统优化

3.1.1合理调整排矿口，提高碎矿效率

赛什塘铜矿采用三段一闭路破碎流程，排矿口偏大，各段破碎新生成细粒级含量偏低。通过合理调整，将各破碎作业排矿口调整为粗碎180mm、中碎35mm、细碎12mm，减轻了中细碎的负荷，提高了破碎系统效率显著提高碎矿效率。

3.1.2合理改变筛板材质，及时更换筛板

针对筛分效率低的生产现状，先后采用钢丝编织筛板、钢筋焊接筛板、钢板孔筛板、橡胶筛板、锰钢筛板。目前主要采用锰钢筛板，其他筛板耐磨性较差，使用周期较短，故障多，影响生产。同时，要加大检查力度，根据筛板的破损程度及时进行筛板的更换和加固，有效保障筛分作业的稳定进行。

3.2磨矿系统优化改造

3.2.1合理配置钢球比例

在生产磨矿中，钢球对大颗粒矿石的磨矿能力较为明显，为了提高处理能力，必须提高小颗粒的磨矿能力，而提高小颗粒磨矿能力的有效手段是适当增加小球比例，增加钢球的有效磨剥面积。通过大量的试验，目前，赛什塘铜矿装球球径为120mm、80mm、60mm，比例为4：3：3。钢球配比优化后，球磨机台时处理量较改造前显著增加。

3.2.2提高磨矿浓度

通常提高磨矿浓度会改善磨矿效果，但磨矿浓度的提高必须以球磨机进出料平衡为前提，保证球磨机排料顺畅，避免“涨肚”现象的发生。由于赛什塘铜矿矿石易破不易磨、球磨排矿无大颗粒，因此，矿浆具有良好的流动性，为提高磨矿浓度奠定了基础。经过现场调试，磨矿浓度从改造前的67%左右提高至73%左右，在不改变分级溢流矿浆浓细度和物料平衡的前提下，提高了球磨机台时处理量。

3.3选矿试验研究及工艺优化

3.3.1主要试验研究及工艺优化

1994年6月，西北矿冶研究院完成青海赛什塘铜矿矿石选矿工艺流程试验，实验室指标：原矿品位1.46%，选矿回收率为91.3%，精矿品位大于20%，但是现场选别指标不理想。

2003年5月，西北矿冶研究院对赛什塘铜矿矿石进行选矿试验研究，采用新药剂（A2，T12、丁基黄药、石灰）确定的实验室指标为：选矿回收率91.53%，但现场生产指标未达到设计要求。

2005年1月4日，西北矿冶研究院进行现场工业调试，对现场的设备、流程、药剂添加进行改造。改造措施：①粗选浮选机添加矿浆和泡沫挡板；②改三次精选为两次精选，将精I的吸浆槽改至精I第二槽；③完善A2添加方式，T12采用搅拌桶进行配制；④丁基黄药添加点由搅拌桶改至球磨机。同年3月12日，改造基本完成，但工业试验累计指标未能达到合同要求，累计处理矿量1.0069万t，累计铜精矿品位为20.31%，铜回收率为83.39%。从流程考查可以看出，粗选作业回收率仅为70.26%，粗选效率极低是造成生产指标低的主要原因。

2006年，针对赛什塘铜矿的矿石性质，专业技术人员进行新药剂研发工作，配制了M，（高效捕收起泡活化剂），后经现场试用，改良为M2，取得了较为明显的效果，回收率提高到84%。

2009年5月，现场生产技术指标和前期相比呈现较大幅度下降，主要体现在尾矿品位升高，回收率下降，技术指标波动较大。为解决这一问题，甘肃顺鑫药剂厂进行选矿试验和现场调试。本次试验主要考察了不同批次的矿样在相同试验条件下的指标变化情况，试验主要采取了闭路试验的方法，浮选药剂全部取自生产现场。

通过选矿试验和现场调试最终确定：在不改变现场生产工艺流程的前提下，以石灰为pH调整剂、复合黄药为捕收剂、A6为捕收起泡剂，并适当降低精选作业矿浆pH值，取得了较好的效果，选矿回收率为86%，铜精矿品位20%。

2003年8月，建赛什塘铜矿投产时现场选矿回收率仅为78%，目前现场回收率稳定到86%，经过多年努力，回收率提高了8%。

5、结语

优化选矿工艺的各个流程环节，能够明显提高选矿综合利用率，降低能耗及原矿利用率。赛什塘銅矿还将不断研究矿石性质，不断优化工艺流程，不断优化选别指标。

参考文献

[1]青海省赛什塘铜矿扩建工程可行性研究报告（R）.兰州：兰州有色冶金设计研究有限公司，2006.

[2]赛什塘铜选矿试验研究报告（R）.兰州：白银顺鑫贸易有限公司，2009.