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凡口铅锌矿选硫新工艺研究与实践
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                                                    凡口铅锌矿选硫新工艺研究与实践
      凡口铅锌矿是我国最大的铅锌生产基地之一,同时也是我国重要的黄铁矿生产基地,原矿属于典型的高硫复合铅锌矿类型,主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿和方铅矿。选矿于1968年投产以来,经过40多年的发展,原矿处理能力已从原来的1000t/d发展到现在的5500t/d。选硫生产自1970年投产发展至今,已历过不少的流程变革。近年来由于硫精矿市场对各种精矿质量需求不同,市场定价也有很大差异,为了提升凡口铅锌矿硫精矿的附加值,改善该矿硫精矿的销售渠道,提高企业综合经济效益,急需研究一套更能适合市场的先进选矿工艺流程。自2009年以来,经过该矿选矿工作者不断探索研究,最终确定的选矿工艺流程既能获得品味47%的高铁硫精矿以便提高其附加值,同时又能在兼顾总硫回收率的情况下生产品味为38%的低硫精矿。
一、 矿石性质
      凡口铅锌矿矿石属高硫复合铅锌矿石类型,原矿含硫28%左右。其硫化矿物主要成分是黄铁矿FeS2,选硫作业的给矿为经浓密机浓缩后的铅锌浮选尾矿,由于铅锌浮选过程中添加了大量的石灰抑制黄铁矿,矿浆PH值达12以上,因此,在采用浮选方法选硫时需添加大量硫酸将矿浆PH值降至7左右。试验矿样取自选矿厂生产现场,为加酸调整后未加捕收剂和起泡剂之前的矿浆,其化学分析结果见表,粒级分析结果见表。
二、 小型试验结果及分析
      凡口铅锌矿选矿实验室研究人员2008年7-8月、2009年6-7月经过大量基础试验工作,基本摸清了提高硫精矿品位与硫回收率之间的关系和相应工艺参数。通过实验研究发现,随着硫粗选入浓度升高,硫回收率逐步下降,故硫粗选浮选浓度应控制在不超过45%左右为宜;硫粗选捕收剂乙黄药用量以100-120g/t为宜。
     另外,通过试验发现品味与浮选时间没有明显关系,而与作业次数有一定关系。粗选的品味在43%-44%左右,精选一次品味约46%-47%,精选二次品味约48%。在以上实验的基础上,提出了两套相对合理的工艺流程。
由表可知,流程1得到的硫精矿含硫48.40%,硫回收率为80.91%;流程2得到的高硫精矿含硫47.97%,低硫精矿含硫38.85%,硫综合回收率在97%以上,可见流程2的选别指标更好。
      试验还表明,铁品味随硫精矿品味提高而提高,但到硫精矿品味达到46%以上时,铁品味提高不大。另外小型试验过程中发现当硫精矿品味提高到48%左右时,硫回收率下降幅度相当大,因此生产上不宜将硫精矿品味定位在46%以上。综合各种因素,凡口铅锌矿宜生产部分46%以上的高硫精矿,一增加其附加值,另生产部分38%左右的低硫精矿,以尽量回收硫资源,即采用2所示流程为基础设计新的工艺流程。
三、 改造前后选矿工艺流程对比
    1. 改造前的选矿工艺流程
    2009年选硫改造之前,选硫作业为开路流程,锌尾矿经加酸活化后采用6A浮选机经过两次选粗获得40%的硫精矿,两次扫选得到尾矿。
    2. 改造后的选硫工艺流程
    根据前期试验及现场情况,工艺人员对图2所示流程进行了一些改动,选硫给矿经加酸活化后,加入起泡剂、捕收剂,经两次粗选,得到粗泡,粗选尾矿经两次扫选得到尾矿。新工艺的关键点是如何提高粗精矿(及硫精矿)的品位。新工艺因因增加了两次精选XCF/KYF浮选机与原6A浮选机的差异,在定额方面需要放大1.3倍以上。
四、 工业试验及生产实践情况
      凡口铅锌矿2009年9月在该磨浮厂房II系列锌精选后面作业平台进行了工业试验,实验指标稳定。本次工业试验还采用了两种新型设备:XCF和KYF机械搅拌式充气浮选机和HTD85-22鼓风机,工业试验运行近1个月,各设备运行基本良好,高硫精矿品位为48.01%,底流精矿品位为37.76%,高硫精矿作业回收率为30.75%,低硫精矿作业回收率为63.46%,总硫作业回收率为94.21%,基本达到工业试验的预期目的。
      工业试验获得成功后,于2010年正式在选硫厂房进行工业改造,2010年3月投入生产。工程技术人员及操作人员通过在现场对生产工艺流程及新型浮选机的应用探索,特别是对新型浮选机的不断熟悉掌握,不但保证了高铁硫精矿品位在47%以上,同时高硫精矿的实际回收率也不断攀高,已由原试验计划的20%提高到了30%,且总硫回收率没有下降,选硫系统改造与同期指标对比见表。
     高铁硫精矿工艺流程关键在生产高硫精矿(大于、等于47%)与市场标硫精矿(大于、等于38%)之间存在巨大差价,据市场统计,每吨硫精矿价格要比标硫精矿多近200元。凡口铅锌矿紧跟市场需求,及时调整工艺流程,生产工艺流程,生产价值更高的高硫精矿。
     工艺流程的创新,不但增加了产品质量,而且药剂消耗也有所下降,特别是2#油用量的减少,从源头上大大降低了该矿生产废水中的COD的含量,减轻了安全环保的压力,为该矿长期安全生产提供了有效的保障,同时也降低了生产成本。
五、 技术经济指标分析
     通过高铁硫精矿工艺流程改造和引进XCF、KYF机械搅拌式充气型浮选机,不但生产了适合市场要求的高硫铁精矿,还为企业带来了经济效益。
     选硫药剂制度为:调整剂和活化剂硫酸、起泡剂2#油、捕收剂乙黄药,以乙黄药为主,丁黄药为辅。
由表可见,自使用新工艺流程并更新使用XCF和KYF型浮选机以来,2010年药耗有所降低,2#油、乙黄药、硫酸与2009年相比分别下降了8g/t、29g/t、574 g/t,丁黄药略有上升,增加了5 g/t,相对于原矿,选硫药剂总成本下降了0.41元/t;电耗比2009年增加了0.242kw.h/t(0.145元/吨),合计年节约成本42万元。
六、 结论
   1. 高硫铁精矿工艺流程为反口铅锌矿取得了良好的经济技术指标,工业试验及金两年的生产表明,该流程结构合理、简单,特别是分为两个同步系列,生产灵活。加之运用新型浮选机,浮选效率高,生产运转较平稳。
   2. 应用改造后的流程,即实现了高附加值产品的生产,有提高了资源利用率,是选别硫铁矿的合理技术方案。