某选矿厂回收钼精选尾矿中的铜矿物,钼精选尾矿中含有前序作业的残余药剂,严重影响选铜技术指标。进行了磨矿、擦洗、化学脱药与卧式螺旋离心机脱药的对比试验,发现卧式螺旋离心机能够很好地对钼精选尾矿进行脱药,有效提升选铜技术指标。工业应用后解决了泡沫发黏、矿浆流动性差的问题,操作和指标趋于稳定。
1 物理性质及选矿流程
1.1 物料性质
物料为陕西某有色金属选矿厂钼精选尾矿,钼精选尾矿中主要矿物为黄铜矿、辉钼矿、石英、黑云母、白云母、绿泥石、钾长石、方解石,此外还有黄铁矿、透辉石等。物料分析结果见下表:
元素  | Mo  | Cu  | S  | Pb  | TFe  | SiO2  | 
含量  | 0.056  | 0.95  | 4.44  | 0.008  | 9.89  | 53.48  | 
元素  | Sb  | CaO  | MgO  | As  | Al2O3  | Zn  | 
含量  | 0.003  | 3.75  | 3.15  | 0.004  | 11.28  | 0.06  | 
对原矿进行岩矿鉴定分析后得出,钼精尾矿样品中黄铜矿主要与石英、白云母、绿泥石和黄铁矿连生,自由边长为90.93%,两相连生体占14.57%,三相连生体占4.44%。
1.2 工艺流程
钼的精选尾矿采用一次粗选、两次精选、两次扫选获得铜精矿。
2 脱药原理及效果
2.1 传统脱药设备原理及效果
设备  | 原理  | 脱药效果  | 
半自磨机  | 通过设备旋转,矿石与钢球进行碰撞、擦洗,导致矿粒表面的药剂脱落,达到脱药效果  | 该脱药过程中会导致矿粒进一步泥化,且擦洗掉的药剂仍在矿浆中不能进行有效的物理分离,从而进入浮选系统,脱药效果不佳  | 
浓密机  | 主要通过浓密机内的溢流水携带部分残余药剂进行脱药,达到脱药效果  | 包裹在矿粒表面药剂没有外力作用,难以有效脱除,脱药效果不佳  | 
真空抽滤机  | 通过真空泵对矿浆进行脱水脱药,能够脱掉游离在矿浆中的部分药剂,达到部分脱药效果  | 附着在矿粒表面的药剂不能有效脱除,脱药效果不佳  | 
2.2 化学脱药原理及效果
化学脱药原理:通过双氧水、高锰酸钾、次氯酸钙等带有氧化性的药剂与矿浆中夹杂的残余药剂进行反应,破坏残余药剂的活性,达到脱药效果。
脱药效果:部分药剂可有效破坏,达到药剂脱除效果,但脱药效果不稳定。
3 试验结果与分析
3.1 实验室试验条件选择
3.1.1 半自磨机脱药室内试验探索
通过对试样进行半自磨机擦洗脱药,采用现场工艺流程和条件,经一次粗选、两次精选、两次扫选,试样为钼精选尾矿,捕收剂为Z-200#,单耗为80g/t,抑制剂为D8,单耗为1kg/t。试验结果见下表:
方案  | 产品名称  | 铜品位  | 铜回收率  | 
原流程  | 精矿  | 13.61  | 78.02  | 
尾矿  | 0.09  | 21.98  | |
原矿  | 0.40  | 100.00  | |
半自磨机脱药后浮选  | 精矿  | 15.43  | 76.10  | 
尾矿  | 0.10  | 23.90  | |
原矿  | 0.41  | 100.00  | 
由上表可见,采用半自磨机磨矿擦洗脱药,铜回收率下降了1.92个百分点,但铜精矿铜品位提高了1.82个百分点,脱药后铜品位有一定提升。
3.1.2 化学脱药室内试验探索
通过对试样添加双氧水进行氧化处理脱药,采用上述工艺流程和药剂制度,试验结果见下表:
方案  | 产品名称  | 铜品位  | 铜回收率  | 
原流程  | 精矿  | 15.37  | 66.65  | 
尾矿  | 0.16  | 33.35  | |
原矿  | 0.47  | 100.00  | |
双氧水脱药  | 精矿  | 16.26  | 67.29  | 
尾矿  | 0.15  | 32.71  | |
原矿  | 0.45  | 100.00  | 
由上表可见,采用双氧水脱药后,铜精矿铜品位提高了0.89个百分点,回收率提高了0.64个百分点,脱药后选别效果不佳。
3.1.3 真空抽滤脱药室内试验探索
通过对试样进行真空抽滤机抽滤脱药,采用上述工艺流程和药剂制度,试验结果见下表:
方案  | 产品名称  | 铜品位  | 铜回收率  | 
原流程  | 精矿  | 18.90  | 74.39  | 
尾矿  | 0.112  | 25.61  | |
原矿  | 0.43  | 100.00  | |
真空抽滤脱药后浮选  | 精矿  | 20.55  | 67.89  | 
尾矿  | 0.15  | 32.11  | |
原矿  | 0.46  | 100.00  | 
由上表可见,采用真空抽滤机抽滤脱药后,铜精矿铜品位提高了1.65个百分点,铜回收率降低了6.5个百分点,脱药后品位有一定提升。
3.1.4 卧式螺旋离心机脱药室内试验
对试样进行卧式螺旋离心机脱药,采用上述工艺流程和药剂制度,试验结果见下表:
方案  | 产品名称  | 铜品位  | 铜回收率  | 
原流程  | 精矿  | 18.55  | 69.42  | 
尾矿  | 0.15  | 30.58  | |
原矿  | 0.49  | 100.00  | |
卧式螺旋离心机脱药  | 精矿  | 20.93  | 86.73  | 
尾矿  | 0.07  | 13.27  | |
原矿  | 0.52  | 100.00  | 
由上表可见,采用卧式螺旋离心机脱药后,铜精矿铜品位提高了2.38个百分点,回收率提高了17.31个百分点,脱药后选别指标明显提升。
3.1.5 各种脱药方式对比试验
半自磨机、真空抽滤机与卧式螺旋离心机对试样进行处理后,选别指标有一定的变化,为进一步探索上述设备处理试样后对选别指标的影响,对试样分别进行半自磨机、真空抽滤机与卧式螺旋离心机脱药处理后,采用上述工艺流程和药剂制度进行试验,试验结果见下表:
方案  | 产品名称  | 铜品位  | 铜回收率  | 
原流程  | 精矿  | 17.17  | 72.89  | 
尾矿  | 0.13  | 27.11  | |
原矿  | 0.47  | 100.00  | |
半自磨机脱药  | 精矿  | 16.99  | 76.05  | 
尾矿  | 0.11  | 23.95  | |
原矿  | 0.45  | 100.00  | |
真空抽滤脱药  | 精矿  | 17.54  | 74.42  | 
尾矿  | 0.12  | 25.58  | |
原矿  | 0.46  | 100.00  | |
卧式螺旋离心机脱药  | 精矿  | 18.32  | 81.17  | 
尾矿  | 0.08  | 18.83  | |
原矿  | 0.47  | 100.00  | 
由上表可见,试样经卧式螺旋离心机处理脱药后,回收率与铜精矿品位均有明显提升,故进行工业应用试验。
3.2 工业试验
从2018年12月3日开始进行空试和清水试车,12月4日~12月6日进行白班带料试车及设备运转调试,12月7日开始进行连续工业试验至2019年1月19日结束。物料脱药工业试验对比指标见下表:
方案  | 产品名称  | 产率  | 铜品位  | 铜回收率  | 备注  | 
原流程  | 精矿  | 1.85  | 10.34  | 52.40  | 2018年10月24日~12月1日  | 
尾矿  | 98.15  | 0.31  | 47.60  | ||
原矿  | 100.00  | 0.64  | 100.00  | ||
卧式螺旋离心机脱药  | 精矿  | 2.14  | 15.54  | 88.82  | 2018年12月7日~2019年1月19日  | 
尾矿  | 97.86  | 0.093  | 11.18  | ||
原矿  | 100.00  | 0.80  | 100.00  | 
卧式螺旋离心机脱药工业试验结果表明,铜精矿铜品位累计达到15.54%,与改造前10.34%相比,提高了5.21个百分点;铜回收率达到88.82%,与改造前52.40%相比,提高了36.42个百分点,选铜技术经济指标明显提升。
4 结论
卧式螺旋离心机用于钼精选尾矿脱药是一种新的尝试,可显著改善铜的浮选指标,同时还可以有效地解决浮选泡沫发黏、流动性差等问题,可在类似矿山选厂推广应用。