某高硫铅锌选矿厂石灰乳制备添加系统技术改造与应用实践

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

于 涛 罗开贤 姜云丰

中国华冶杜达矿业有限公司 710016

摘要

本文通过分析某高硫铅锌选矿厂石灰乳制备添加系统存在的问题,开展不 同品质石灰对铅锌浮选影响试验研究,提出优化改造石灰乳制备与添加工艺系 统技术方案,实施后提高了石灰乳制备和添加系统的工作效率,也提高了石灰 乳抑制高硫铁矿和铅锌浮选的作用效果,提高铅锌选矿生产指标明显,并大大 降低了石灰、硫酸铜、捕收剂的消耗量,节约了选矿生产成本,为选矿厂取得 显著的综合经济效益。


关键词

高硫铅锌矿、石灰乳制备、添加系统、技术改造、经济效益

正文


在某高硫铅锌矿选矿过程中,石灰是作为高碱调浆和抑制高硫铁矿最经济和 容易取得的选矿药剂,对铅锌浮选指标具有重要影响。然而,该选矿厂原石灰乳 制备与添加系统存在如生石灰来源稳定性差,生石灰中CaO含量高低不一,其石  灰乳制备和添加系统工艺简单,石灰乳中存在粗细不均和未完全乳化消化颗粒、 石灰渣等,石灰乳添加过程中经常出现堵塞管道,石灰乳添加流量和压力不稳定, 未完全消解的石灰在铅锌浮选过程中调浆和抑制硫铁矿效果差,需要添加大量石 灰乳从而造成石灰消耗量大等。针对存在的问题,通过认真调研分析和开展不同 石灰质量对比试验研究后,制定相应的工艺技术改造,实施应用后取得明显效果, 既大大降低石灰等药剂用量,节约选矿成本,又提高铅锌选矿指标,为选矿厂取 得良好的经济效益和社会效益。

1、原石灰乳制备与添加系统及存在问题

某高硫铅锌选矿厂采用高碱细磨铅锌优先分离浮选工艺流程,在铅锌浮选工  艺过程中,由于高硫铅锌矿石中存在大量的白铁矿和黄铁矿(非目的矿物),这  些矿物具有与目的矿物方铅矿、闪锌矿相似的浮选特性,甚至更加容易上浮,经  过试验研究采取高碱细磨工艺的条件能有效地抑制白铁矿黄铁矿的上浮。石灰作  为一种最经济和方便取得的碱性调整剂,当石灰乳液加入矿浆后,其碱性【OH-】 离子中和矿浆中的酸性【H+ 】离子后,多量的石灰乳碱性【OH】离子将提高矿浆中【OH- 】离子含量即pH值大于 7 以上。

高碱性,如此为抑制白铁矿黄铁矿和促进铅锌矿物上浮创造良好的浮选条件。 该铅锌选矿厂在生产中,通过使用大量石灰乳来调控铅锌浮选矿浆成高碱性矿 浆,促使高硫铁矿(非目的)矿物的上浮得到很好的抑制。为了满足使用石灰乳 量大的需求,选矿厂采购当地的生石灰,经过简单碎磨作业将生石灰制备成石灰 乳后,通过渣浆泵输送到铅锌浮选作业中的各个添加点来实现。

2、不同石灰质量对铅锌浮选影响试验研究 2.1不同品质石灰对铅锌浮选影响试验

石灰是铅锌硫铁矿选矿浮选作业最经济又方便获得的强抑制剂,而杜达选矿 现场采购当地生石灰含 CaO的有效成分出现高低不一情况,为此开展不同品质石 灰对铅锌浮选影响试验,就是在铅锌浮选捕收剂(乙硫氮、黄药)、起泡剂、硫 酸铜及浮选作业同等条件下,采用不同氧化钙含量的石灰作为变量,开展铅锌浮 选影响对比试验,铅锌粗选试验工艺流程图及作业条件。

不同石灰氧化钙含量在同等用量下铅锌浮 选矿浆 pH 值测试结果见表 1,可见石灰氧化钙 含量在60%时很难提高矿浆的pH值达到10以上。

同等石灰用量而其石灰氧化钙含量不同时 对铅锌浮选试验获得的铅锌粗泡品位、金属回收 率及综合指标(品位+回收率)主要指标见曲线 图 3,从图 3 的分析结果,可以得出看出:在铅 锌粗选使用相同药剂用量和浮选作业条件下,石 灰中氧化钙含量为 60%、70%、80%不同石灰质量 为变量,对铅粗选和锌粗选的综合指标有显著影 响,且影响程度与石灰质量呈正相关关系。

该试验结果表明,铅锌浮选在相同石灰用量和其它药剂条件下,石灰氧化钙 含量较高的能够取得较好的浮选效果。试验结果分析认为石灰氧化钙含量较高 时,可在矿浆中提供更多的碱性反应物质,从而有效地调节铅锌浮选矿浆pH值, 对硫铁的抑制效果更好,从而改善浮选条件,增强铅和锌矿石的浮选选择性。另 外,根据图 3 可观察到,随着石灰质量的提高,铅粗选和锌粗选的综合指标的提 高程度也越大。这意味着在浮选过程中,石灰质量对铅粗选和锌粗选的影响程度 逐渐增大。因此,提高石灰质量可以进一步增强其对铅锌矿石浮选的影响效果。

3、石灰乳制备添加系统技术改造

根据对不同石灰质量对铅锌浮选影响试验对比研究,结合现场石灰采购经常 灰出现高低质量生石灰情况,对现场选矿石灰乳制备和添加系统存在的问题进行 分析研究后,开展对现场石灰制备系统和添加系统的技术改造:

1)新建石灰乳储存池和改造泵输送设施,以增大储存量、延长石灰消化 乳化时间和提高石灰乳给料系统的稳定性。结合现场场地情况修建一个 300M3 的 石灰乳储存池及搅拌系统。如此改变原来石灰乳从石灰磨机出来后进入仅 12M3 左右的搅拌桶和直接用泵输送到铅锌浮选作业点的弊端,以此减少石灰乳制备系 统设备出现故障时,需要停机而导致停止石灰乳给入铅锌浮选作业的现象。

系统需要连续运行的条件,以为未充分磨细的粗颗粒生石灰在储存池得到进一步 消解乳化,提高石灰乳制备系统的消解乳化效果。储存池安装配置四个搅拌器,使石灰乳在储存池的搅拌下处于均匀悬浮状 态。另外,采用卧式渣浆泵来输送石灰乳,以提高泵输送效率和稳定性。优化改造石灰乳泵管输送及添加系统:主要通过改造原来石灰乳 2/3渣浆泵改为 4/3渣浆泵,另外石灰乳管道输送到铅锌作业点的直通管到(无循环 返回)改为石灰乳管道循环返回。通过调整扩大石灰乳渣浆泵能力和输送直通管 道为循环返回管道,循环返回石灰乳管道可以保持石灰乳在管道中的比较稳定的 压力和流量。这样,操作人员可以根据需要准确控制石灰乳的投加量,如此实现 灵活调控石灰乳量添加到铅锌浮选各个作业点的目的。

 

5、结语

1)某选矿厂矿石为高硫复杂难选铅锌矿,采用高碱细磨铅锌优先浮选工艺 技术,现场采购当地生石灰来制备石灰乳来使用,作为抑制高硫铁矿的抑制剂是 最经济和容易获得的,选矿生产使用石灰能强烈抑制高硫铁矿物上浮,可以获得 较好的铅锌选矿指标。

2)试验研究不同品质石灰对铅锌矿物浮选有较大影响,石灰质量即含CaO 有效成分较低时(60%),不利于铅锌浮选指标及金属回收率的提高,石灰质量 较高(80%)时,对铅锌浮选指标和金属回收率有明显好的效果。同时对比高质 量石灰,使用低品质石灰时需要加倍的石灰用量,铅锌浮选指标仍然不太理想。 另外延长石灰的消化乳化时间对制备石灰乳有较好效果。

3)针对现场采用简易石灰乳制备和泵管输送添加系统,分析研究后推荐的 工艺优化技术改造,增加石灰乳储存池和泵管输送循环系统,提高了石灰乳碎磨 设备的工作效能,延长了石灰乳消化乳化时间,减少了未消解粗粒石灰进入输送 添加系统,稳定了石灰乳泵管输送的压力和流量,工业生产实施应用后取得良好 效果,既提高了石灰乳制备、消化乳化的效果,又稳定了石灰乳添加压力和流量, 提高了铅锌浮选使用石灰乳的连续性和作用效果,降低石灰消耗量 100%以上, 大大地节约选矿生产成本,提高了铅锌选矿指标,提高了选矿厂的综合经济效益, 对同类矿山具有较好的推广应用效益。

 

参考文献

1)胡熙根.有色金属硫化矿选矿[M].北京,冶金工业出版社,1987.

2)朱建光,朱玉霜.浮选药剂的化学原理(修订版)[M].长沙,中南工业大学出版社, 1996.

3)印万忠,孙传饶.硅酸盐矿物浮选原理的研究进展[J].矿业快报,2001(增刊): 127--132。

4)矿冶科技集团有限公司. 巴基斯坦杜达铅锌矿精矿提质降杂及降本增效选 矿优化试验研究报告. 北京: 矿冶科技集团有限公司, 2022:6

5)《杜达铅锌矿选矿工艺试验研究》,2008年,北京矿冶研究总院,内部技术报告)。

6)《杜达铅锌矿选矿工艺试验研究与工业试验调试报告》,2018年,内部技术报告。

7)李文娟,刘爽,宋永锋,等某铅锌银矿复杂多金属硫化矿的浮选工艺研究[J]稀有 金属,2015,39(02)159-168。

作者简介:于涛19920809男蒙古族籍贯辽宁省朝阳市职称选矿助理工程师,学士学位,主要研究方向铅锌矿物的回收

姜云丰,1993-03-07,男,汉族,重庆大足,选矿助理工程师,大学本科,铅锌选矿

罗开贤,1962,男,汉族,广东,教授级高工,工程硕士,选矿工艺研究与生产技术管理方向。


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