吴启明 尹启华（德兴铜矿 江西贵溪 334224） 德兴铜矿作为一个特大型露天斑岩铜矿，年产铜精矿约50万t，铜金属产量约12万t，提高铜精矿铜品位具有重要意义。在不影响铜及伴生元素回收率的前提下，提高铜精矿铜品位可以提高产品等级和增加产值，也有利于提高冶炼炉产量。1978年“两提高”工艺应用后，铜精矿铜品位稳定在24％左右，1999年以来，开展了旨在提高铜精矿铜品位的研究实践，取得了一些进展，铜精矿铜品位进一步提高到25％以上（表1）。
表1 1997年以来德兴铜矿铜精矿的铜品位
1.德兴铜矿是一个细脉浸染型斑岩铜矿床。其有用矿物以铜为主，并伴有金、银、钼、铼、硫等多种元素，综合利用价值高。铜矿物以黄铜矿为主，占总铜的90%以上，呈细颗粒不均匀分布，其共生硫化矿物主要有黄铁矿和辉钼矿。黄铜矿的粒度大多在0.05-0.01mm，磨到-0.074mm时，单体解离度只有80%。矿石多元素分析见表2。[下一步]表2矿石多元素分析/%元素
2.磨矿浮选工艺流程:原矿磨至-0.074mm，占65%，进行铜硫混合浮选。大部分尾矿被废弃，获得含铜5%左右、产率8% ~ 10%的粗精矿。粗精矿再次磨矿后，用石灰作为铜硫分离的主要抑制剂，产出铜钼混合精矿。铜硫分离尾矿用于硫分离，铜钼混合精矿通过铜钼分离分离为铜精矿和钼精矿。 3、提高铜精矿品位的研究实践 电子探针成分分析结果表明，矿体中黄铜矿含铜33.91％，平均值接近于黄铜纯矿物铜含量。从理论上说，如能分离出黄铜矿纯矿物铜含量。从理论上说，如能分离出黄铜矿纯矿物，铜精矿品位可以达到34％左右。但在目前工艺装备条件下，很难实现有用矿物的完全消除脉石机械夹杂等问题，以及出于精矿品位与回收率的综合平衡方面的考虑，生产中要达到的铜精矿铜品位的理论值是十分困难的，因此我们努力的方向是通过各种手段，逐步解决工艺及装备上存在的不足以缩小这个差值。 3.1 分步优先浮选新工艺应用 大山选矿厂设计采用是全混合浮选流程，但投产后，铜硫分离通过能力的问题比较突出，铜精矿品位一直在24％左右徘徊，为改变这种局面，2001年9月开始采用分步优先浮选工艺：一段一步使用选择性捕收剂，优先回收已充分解离的铜金矿物，不再磨在较低碱度下经两次精选得到品位为28％左右的铜精矿，二步使用捕收力强的药剂强力捕收铜硫连生体，再磨后铜硫分离，得到另一个品位为22％左右的铜精矿。几年的实践证明，该工艺的应用不但初步解决了大山铜精矿品位难以提高的问题，使铜精矿品位由原来24％提高到25％以上，同时钼的富集比和回收率大幅提高，钼富集比由原来的30倍左右提高到45倍以上，钼回收率由50％左右提高到60％～65％，为实现大规模正常选钼生产奠定了基础。
3.2浮选柱的应用随着新型气泡发生器的研制成功，以及能耗低、运行费用低、维护操作简单、占地面积小、精矿品位提高等突出性能，20世纪90年代以来，世界范围内再次掀起了浮选柱的应用热潮，在国外许多大型矿山得到了广泛的推广应用。【下一步】大山分步优先工艺应用初期，为解决二次铜精矿品位低的问题，采用原30000槽BS-K8硫浮选机作为三、四次精选作业，通过增加精选次数，二次铜精矿品位由18%提高到21%左右。但由于附加设备多，成本压力大，且附加浮选机与二次精选作业距离较远，不利于现场统一作业和流程顺畅。为解决这些问题，2002年从加拿大CPT公司引进了фф2.44m×10m浮选柱，用于替代二步精矿、三步精矿和四步精矿作业。是成功的:14槽分硫的BS-K8浮选机停运，浮选柱超负荷(300%)运行，两步铜精矿品位仍可达到22%左右，简化了工艺，降低了运行成本。两年多来，运行指标稳定，设备启停方便，操作维护简单，为大山铜精矿品位的提高发挥了重要作用。从这种CPT浮选柱在提高铜精矿品位方面的实际效果来看，如果能够广泛应用，预计铜精矿品位将提高到26%以上。3.3提高石灰质量石灰是铜硫分离的主要抑制剂，其质量直接影响铜硫分离的效果。长期以来，由于各供应商石灰质量参差不齐，结算方式单一等原因，石灰质量较差，有效CaO含量仅为50% ~ 60%，有时甚至低于40%。石灰乳中有大量灰渣，添加管道易堵塞，铜精矿品位波动大。有时，班次之间的铜精矿品位差异可高达10%。同时，石灰单耗过高(高达13.7kg/t)，造成石灰供应短缺，石灰质量难以保证。1999年进行了块灰和统一灰的生产对比试验。结果表明(表4)，使用优质石灰后，由于石灰乳的不断加入，铜硫分离指标稳定，低品位铜精矿出现的频率大大降低。因此，与统一灰相比，石灰单耗大幅降低，铜精矿品位大幅提高。之后采取了加强石灰质量监控、检测有效CaO含量、石灰结算单价与石灰质量挂钩等措施。石灰质量明显提高，有效CaO含量提高到80%左右，铜精矿品位稳定性大大提高，同时降低了石灰单耗。表4块灰和统一灰的对比试验结果指标
3.4在不影响回收率的情况下，适当增加精选次数，提高粗矿品位是可行的。2000年二期进行了二次铜硫分离工业试验，铜精矿品位比系统提高1.5%以上。但由于工艺复杂，操作困难，铜回收率下降很多。2002年第二阶段浮选机更新时，浮选机配置略有调整，不增加浮选机数量，浮选机由两台增加到三台。近三年的运行结果表明，铜精矿品位波动减小，在铜回收率相当的情况下，铜精矿品位比一期提高0.3% ~ 0.5%。根据这一结果，2003年对该厂二段二段浮选机的更新进行了同样的调整。3.5提高再磨细度矿物的相互解离是随着粒度的减小而实现的。一般来说，矿石颗粒磨得越细，矿物的单体解离度越高。再磨的任务是提高铜矿物的单体解离度，这是铜硫分离的基础。强化再磨是铜硫分离的基础。加强再磨，提高铜矿物的单体解离度，在合适的粒度条件下，有利于提高铜精矿品位和铜回收率。表5铜矿物单体解离度的测定结果表明，随着粒度的减小，铜矿物的单体解离度逐渐增大。表5再磨铜矿石单体粒度/微米的分解
在实践中，我们采用了提高再磨钢球充填率、二段再磨、改善旋流器分级效果等方式，使再磨溢流-0.074mm含量由90％～95％提高到99％以上，-0.053mm含量由80％左右提高到90％以上，再磨细度得到明显提高。值得一提的是，2004年大山使用G-Max新型高效旋流器，对粗精矿进行预分级，其溢流-0.074mm含量和-0.044mm含量分别达到了98.72％和91.42％。但多次实践结果表明：由于磨矿选择性差，在现有基础上提高再磨细度对铜硫矿物单体解离度的影响有限，而且可能造成已解离矿物的过磨。提高再磨细度后，铜、金回收率与之前相当，铜精矿品约提高了0.2％，但二段钼回收率下降了7％左右。[next] 目前国外很多矿山已开始使用高效选择性磨矿设备-ISA磨机，它采用河沙等天然小颗粒磨矿介质，选择性磨矿效果好，磨矿产品粒级窄，在对有用矿物进行有效单体解离的同时，又较好地解决了过磨问题。使用ISA磨机进行再磨，是将来提高铜精矿品位和金回收率的有效途径之一。 3.6淋洗水试验 淋洗水的使用在浮选柱较为常见，矿化泡沫经合适的水流力量淋洗，使与气泡附着力较弱的脉石颗粒脱落，减少机械夹杂，提高精矿品质。1998年在大山选矿厂二段精选作业部分浮选机上进行过淋洗水试验，但淋洗水流量较难控制，出水孔易堵，且当时精选泡沫黏度大，因此试验效果不明显。 3.7粗精矿品位对铜精矿品位的影响研究 粗精矿品位是浮选作业的一个重要参数，作为中间产品，它是保持一段浮选和二段浮选平衡的杠杆，粗精矿品位的设定对铜精矿品位和一、二段铜回收率均有较明显影响，实际生产指标统计结果表明（图3和图4）：正常情况下，铜精矿品位和二段铜回收率随粗精矿品位的升高而升高。当粗精矿品位低于3％时，粗精矿产率超过12％，铜硫分离作业压力太大，因此对铜精矿品位与二段铜回收率的影响无极为明显；一段铜回收率则刚好相反，但变化没有前二者明显。在生产中，在铜精矿品位要求24％～24.5％时，我们曾把泗洲粗精矿品位由设计的6％～8％下调至4％～5％，以充分利用二段浮选能力提高铜综合回收率并收到了明显效果。但对于大山选矿厂，由于其二段浮选能力不足，则不具备这样做的条件。由图4可以看到，泗洲二段铜富集比高于大山，粗精矿品位＜3％时尤为明显。因此，控制粗精矿品位在一个合适的区间，对精矿品位与回收率都具有重要意义。
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