2mm 气枪在铜浮选柱的运用与研究

陈天修，晁彦德，陈俊涛

（栾川龙宇钼业有限公司，河南 栾川 471500）

小庙岭选矿公司的原矿为南泥湖矿区开采的矿石，矿石类型可分为长角英岩型、矽卡岩型、透辉角岩型和花岗岩型，主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿等，次有磁铁矿、赤铁矿和少量褐铁矿、闪锌矿、方铅矿等。由于钼市场形势严峻，单纯的钼金属回收显得较为单一，企业已处于盈亏边缘，对市场的抗风险能力较弱。故小庙岭选矿公司从2017 年增加选铜工艺，利用钼精扫三底流作为选铜原矿，采用黄药、硫酸铜作为浮选药剂，经过一次粗选、两次精选、一次扫选，使铜精矿品位稳定在10 左右。

但随着矿产资源的长期开采利用，富矿与粗粒嵌布矿物资源日益匮乏，我国矿产资源趋于贫、细、杂化特点[1]，进一步提高铜金属捕收的难度，致使铜精矿品位波动较大.虽通过新药剂乙硫氨酯替换黄药、硫酸铜后，使铜精矿产量得到提高、品位稳定在13 以上，但选铜系统回收率仅为83.58，与目前国内选铜回收率普遍在88 左右相比仍有差距[2]。为此寻求制约选铜回收率的因素成为选矿公司丞待解决的问题。

本文针对南泥湖矿山矿石性质，通过将铜浮选柱气枪更换为2mm 气枪，提高了选铜回收率，同时降低选铜药剂用量。

1 制约选铜回收率的因素

表1 小庙岭选矿公司铜原矿粒度分析

通过上表可知铜原矿底流-200 目含量为97.09，细粒级含量非常多。通过查找相关资料可知，当铜原矿磨矿细度为-200 目粒级占80 时，铜精矿回收率达到最大值，继续提高磨矿细度，铜回收率反而降低，这可能是产生了过磨，使脉石矿物发生了泥化，恶化了浮选效果[3]。故推断可能是因为铜原矿微细粒级含量过高，影响了选铜回收率。

2 微细粒级影响浮选效果的原因及解决方式

2.1 影响微细粒级浮选效果的因素

（1）体积小、质量小造成了微细矿粒在浮选矿浆中的动量小，与气泡的碰撞概率小，难以克服矿粒与气泡之间的能垒而无法黏附于气泡表面，浮选回收率低;

（2）微细粒矿物比表面积大、表面能高，容易造成脉石矿粒与有用矿粒之间的非选择性团聚，影响浮选的选择性，不利于浮选;

（3）微细颗粒改变了矿浆的流变性，导致浮选矿浆黏度高、气泡过度稳定和浮选选择性低等不可控现象;

（4）由于微细粒矿物的粒度小，比表面积大，因此在矿浆中的溶解度更大，产生的难免离子更多，难免离子可能与捕收剂发生竞争吸附或沉淀捕收剂，影响药剂与矿物之间的作用，进而影响矿物的浮选[1]。

2.2 微细粒的浮选回收法

（1）选矿工艺方面，主要是增大微细粒表观直径，如絮凝浮选、载体浮选等。

（2）选矿设备方面，主要是减小气泡的尺寸，增加气泡与微细粒矿物的碰撞和粘附几率。

（3）浮选药剂的研究。

从目前的研究进展来，浮选工艺的改进对增强微细粒的回收效果并不理想，不如浮选设备和浮选药剂的针对性更好[4]，由于小庙岭选矿公司前期已经利用乙硫氨酯替换了黄药、硫酸铜，并取得了良好的效果，故本次主要考虑从选矿设备上入手，即将浮选柱气枪由3mm 更换为2mm，减小气泡尺寸。

3 现场气枪更换试验

小庙岭选矿公司选铜系列采用一次粗选、两次精选、一次扫选的工艺流程（如图1 所示），现处于生产平稳阶段，贸然将全部浮选柱气枪更换为2mm 气枪后，是否能够达到预期效果，有待商榷；且单个浮选柱全部更换2mm 气枪后，是否会产生气量不足的问题、是否需要加减气枪等，仍需进一步考虑，现浮选柱配备气枪数量如表2。

表2 小庙岭选矿公司浮选柱型号与气枪数量

图1 小庙岭选矿公司选铜工艺流程图

故本次试验分以下三步进行：

第一步将铜粗选柱12 根3mm 气枪对半更换为2mm 气枪，查看粗选柱理论回收率。

第二步若有提高，则将粗选柱12 根3mm 气枪全部更换为2mm 气枪，查看粗选柱理论回收率；若无，则停止试验，恢复为原状态。

第三步全部更换后，若铜粗选柱理论回收率得到了提高，则将全部浮选柱气枪更换为2mm 气枪，若没有提高则停止试验，恢复为原状态。

3.1 铜粗选柱2mm 气枪试验结果

从表3 可知：全部更换2mm 气枪时，铜粗选柱入选原矿品位为0.17，铜粗精品位0.56，铜粗尾品位0.048，铜回收率79.13。与对半更换2mm 气枪时相比，铜回收率上升17.49；与未更换2mm 气枪相比，铜回收率上升了30.83。

表3 小庙岭选矿公司铜粗选浮选柱试验数据

说明铜粗选柱全部更换成2mm 气枪之后，浮选效果要比未更换和对半更换2mm 气枪好。

3.2 选铜全部浮选柱2mm 小口径气枪更换试验结果

从下表中可以看出：全部更换2mm 小口径气枪后，铜扫选浮选柱理论回收率为72.73，铜精一浮选柱理论回收率为85.32，与更换前相比，铜扫选浮选柱理论回收率提高了10.06，铜精一浮选柱理论回收率降低了8.92。说明铜扫选更换2mm 气枪后，浮选效果变好；精选更换2mm 气枪后，浮选效果变差。结合现场浮选现象判断，精选区域效果变差原因在于更换2mm 气枪后，气孔变小，造成气压充足，但浮选柱充气量降低，铜精矿在精选区富集时间过长，造成尾矿跑高影响回收率。故考虑增加精选区域浮选柱气枪数量，经与气枪厂家沟通了解到发泡枪技术参数如下表4。

表4 发泡器技术参数

结合下表可知：铜精一浮选柱气枪数量n：10*6/5.5

考虑到现场安装难度和气枪的对称性问题，最终决定铜精一气枪数量由6 根增加至12 根，铜精二气枪数量由3 根增加至6根再次进行试验（由于铜精二取不到样，无法计算理论回收率）。从试验结果来看，铜精一气枪增加后，理论回收率提高0.58。

表5 小庙岭选矿公司铜扫选浮选柱试验数据

表6 小庙岭选矿公司铜精一浮选柱试验数据

表7 小庙岭选矿公司铜精一浮选柱试验数据

4 结论

通过不断的试验探索，选铜浮选柱气枪全部更换为2mm 小口径气枪，铜精一、精二浮选柱气枪数量各增加一倍后，得到了良好的试验结果。结合下表得出以下结论。

（1）从回收率上来说，选铜系统回收率由83.58 提高到90.66。说明对于细粒级铜原矿，2mm 小口径气枪对提高其回收率具有极大作用，同时也为该地区选铜改造提供了一个成功案例。

（2）从药剂成本上来说，乙硫氨酯用量下降了0.14g/t 原矿，预计全年节约药剂成本2.29 万元。

（3）从铜精矿产量来说，2021 年上半年铜精矿产量较去年同期增产了425.5 吨，预计全年增产不少于600 吨，产值约420 万元。

表8 小庙岭选矿公司2020 与2021 年选铜数据同期对比