充氣式浮選柱浮選鉛鋅硫化礦石的工藝的製作方法

2023-05-28 01:49:16

充氣式浮選柱浮選鉛鋅硫化礦石的工藝的製作方法
【專利摘要】一種充氣式浮選柱浮選鉛鋅硫化礦石的工藝，它充分利用了浮選柱，包括磨礦、礦漿與浮選藥劑混合、粗選作業、精選作業、掃選作業等步驟，是發明人根據浮選柱三相流動力學理論，經過對礦山低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的工藝礦物學研究和工藝流程研究，以及對充氣式浮選柱裝備的研究和改進，將浮選柱成功地應用到低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的浮選工藝，實現了鉛鋅硫化礦粗選、精選、掃選各個浮選作業均採用浮選柱的工藝流程。具有自動化程度高，工人勞動強度低，選礦效率好，工藝流程簡單，生產指標穩定，維修方便，建設投資和生產成本低等優勢，節省藥劑用量約10%、用電量約20%、用水量約20%。
【專利說明】 充氣式浮選柱浮選鉛鋅硫化礦石的工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種選礦的方法，尤其是低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的選礦工藝。
【背景技術】
[0002]鉛鋅礦石的鉛鋅回收和分離一般採用泡沫浮選工藝。泡沫浮選工藝採用的浮選裝備是以機械攪拌式浮選機為主，這種機械攪拌式浮選機已經有上百年的歷史。近十年來，另一種浮選裝置——充氣式浮選柱得到迅速發展，該裝置較傳統的機械攪拌式浮選機具有自動化程度高、生產指標穩定、選礦效率高、工藝流程簡單、維修方便、建設投資和生產成本低等優勢。由於充氣式浮選柱的特殊結構原因，很多的研究和試驗表明浮選柱應用於細粒級的精選作業取得很好的效果，而不適合應用於粗選和掃選作業，特別是不適合粗粒級的粗選和掃選。如果浮選柱僅僅是應用到精選作業，浮選柱的優勢就不能充分地發揮出來。
[0003]然而，浮選柱較傳統浮選機卻有著較大的技術和經濟優勢，只是由於鉛鋅礦石具有有用礦物比重大且嵌布粒度粗細不均勻的特性，加之人們對充氣式浮選柱的性能並沒有充分的認識，使得人們在鉛鋅浮選中採用全浮選柱工藝流程的研究和生產應用均以失敗而告終。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題在於:針對低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石提供一種自動化程度高、流程精簡、效率高和生產成本低的充氣式浮選柱浮選工藝。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案:
浮選柱是一種無攪拌機構的空氣壓入式浮選設備。浮選柱其斷面形狀有圓形、方形或上方下圓形。礦漿由上部給礦管給入，均勻地流入浮選柱內。壓縮空氣是經柱體下端的充氣室通過豎置的空氣管充入柱內。形成的大量細小氣泡均勻地分布在整個斷面上，礦漿在重力作用下緩緩下降，氣泡由下往上緩緩升起，與礦漿中所要選取的有用礦物在柱中不斷相遇。在對流運動中由於藥劑的作用，所要選取的礦物便附著於升起的氣泡表面上，在柱體上部形成礦化泡沫層，由刮板刮入或自溢到精礦槽中，其餘礦物(一般是脈石或非選礦物)則從柱體下部錐底的尾礦管排出。浮選柱的特點是結構簡單，能耗低、佔地面積小，操作控制容易。本發明針對低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的浮選方法，充分利用了浮選柱的優勢，主要做了以下工作:
1、對低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石進行礦石工藝研究。本發明應用於的鉛鋅礦石主要以方鉛礦、閃鋅礦形式存在，鉛平均品位約0.72%，鋅平均品位約2.85%，其中鉛礦物中硫化鉛佔有率約為72.08%，鋅礦物中硫化鋅佔有率約為97.76%。方鉛礦和閃鋅礦嵌布粒度粗細極不均勻，方鉛礦與閃鋅礦之間，鉛、鋅礦物與黃鐵礦之間連生關係複雜，方鉛礦和閃鋅礦的磨礦解離效果均較差。該礦石屬低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石，經選礦研究，如採用常規的浮選方法浮選該礦石，得到較為理想的鉛精礦品位約54.5%、回收率約55.7%，鋅精礦品位約46.6%、回收率86.4% ；
2、對鉛鋅硫化礦石的嵌布粒度進行詳細的研究，在保證礦石不過磨的前提下，制定合理的磨礦工藝粒度，要求磨礦細度達到-200目佔75%~80%。為此，引進了國內先進高效的磨礦設備，嚴格控制磨礦細度，以確保浮選柱應用於鉛鋅浮選粗選和掃選作業的浮選效果；
3、根據浮選柱的技術特點，對鉛鋅礦石浮選進行合理的工藝流程的研究，制定合理的作業段數。在保證選礦指標的前提下，簡化流程，降低生產成本；
4、對浮選的藥劑制度進行了優化研究，特別是藥劑的添加方式和添加點，使之符合浮選柱浮選工藝要求。藥劑採用國內成熟的PLC自動給藥系統進行添加。傳統的浮選機流程給藥點一般為浮選作業前的攪拌桶或浮選槽的尾槽。由於浮選柱採用加壓泵給礦的方式進行給礦的，粗、掃選作業前均設攪拌桶，因此粗、掃選作業給藥點為攪拌桶，精選作業給藥點為給礦泵池。粗、掃選作業前增設攪拌桶，並通過砂泵加壓給礦，保證了藥劑與礦漿混勻並有充足的作用時間；
5、獨特的浮選柱噴槍式微泡發泡器和給料器結構，給粗粒級精礦的泡沫礦化和輸送提供穩定的條件。浮選柱採用了廠家獨特的噴槍式微泡發泡器和給料器結構，結構簡單，發泡效果好，工作可靠，可截流維修，給料均勻，保證了泡沫礦化和礦漿的輸送穩定性；
6、採用國內先進的載流X螢光品位分析儀對浮選原礦、精礦及尾礦品位進行實時監控，以品位為依據對礦漿流量、PH值、浮選藥劑量、浮選柱氣壓、氣量及泡沫層高等參數進行及時調整，從而確保浮選穩定性、浮選質量和效率；
7、在浮選過程中，優 先的監測工藝參數有:磨礦細度；入選濃度、流量；原礦、精礦及尾礦品位；礦漿PH值；浮選柱泡沫層層高；
8、現有浮選柱技術中早就了解到了浮選柱的優越性，在國外有人將浮選柱應用於鉛鋅礦石的選礦精選作業流程中，在國內有人進行了浮選柱應用於鉛鋅礦石的選礦試驗中，而沒有成功運用於工業生產的報導，更沒有成功應用於低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦粗、精、掃選各個作業和分離的報導。主要存在的原因有:對礦石性質研究不到位，磨礦細度不合理；選用的浮選柱浮選效率不高；工藝流程及具體的工藝參數不合理。本發明經過對礦石性質的研究，摸清了礦山低品位、複雜、難選硫化鉛鋅礦石的礦物性質，確定了入選原礦細度需達到-200目75%~80%，以克服浮選柱對粗粒級礦物浮選效果不佳的缺陷。本發明採用的浮選柱運用的具有自主智慧財產權開發的微泡發泡器，廠家已申請專利；該微泡發泡器發泡效果好、工作可靠，運用了三相流動力學理論，礦粒與氣泡相向運動，碰撞和粘附機率大，並配備了自動控制系統，隨時調節液位、流量及氣壓，浮選效率好、富集比高。針對選用的浮選柱特性及傳統生產工藝流程的進行了研究，並通過工業試驗驗證了浮選柱的浮選效果，擬定了合理的工業生產工藝流程及工藝參數，使浮選柱成功應用於低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦粗、精、掃選各個作業。
[0006]以上發明充氣式浮選柱浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石工藝流程的主要技術方案，是發明人根據浮選柱三相流動力學理論，經過對礦山低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的工藝礦物學研究和工藝流程的研究，以及對充氣式浮選柱裝備的研究和改進，將浮選柱成功地應用到低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的浮選工藝粗選、精選及掃選各個作業，實現了鉛鋅硫化礦各個浮選作業均採用浮選柱的工藝流程。
[0007]低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石全浮選柱浮選流程的應用，較採用傳統的機械浮選機而言，其具有優勢如下:
(1)簡化了工藝流程，採用浮選柱取代浮選機後，一段浮選柱作業可代替兩段浮選機作業。傳統的浮選機工藝流程鉛浮選循環二粗、五精、二掃，鋅浮選循環二粗、四精、三掃，可簡化為鉛循環一粗、二精、一掃，鋅浮選循環一粗、二精、二掃的浮選柱工藝流程，設備由58臺浮選機簡化為8臺浮選柱；
(2)提高了選礦效率，浮選柱富集比高，與傳統機械攪拌式浮選機流程比較，鉛、鋅精礦回收率均提高2個百分點以上；
(3)自動化程度高，浮選柱完善的自動化控制系統可以便捷地調節泡沫層厚度，控制流程流量，穩定了生產過程，降低了工人的勞動強度；
(4)維修方便，浮選柱的主要消耗件是充氣噴槍，壽命在一年以上，可以載流更換，不影響生產。免去了浮選機攪拌裝置的經常性維修，降低生產成本；
(5)建設投資省。浮選柱裝備可置於露天而無需建廠房，另外浮選柱為柱形結構，同等生產規模下比浮選機廠房佔地減少一半以上，大大節約建設投資；
(6)生產成本低，節省藥劑用量約10%，節約用電約20%，節約用水約20%。
[0008]本發明特別針對低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石，當然也可以推廣到其它有色金屬、黑色金屬、非金屬建材、化工原料的浮選工藝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是採用傳統的機械攪拌式浮選機浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石工藝流程圖；
圖2是本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖，對本發明作進一步說明。
[0011]圖1所示，是傳統的機械攪拌式浮選機浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的工藝流程圖。採用的是先浮鉛後浮鋅的「優先浮選」工藝流程，原礦處理能力為3000噸/天，鉛浮選循環為二次粗選作業、五次精選作業、二次掃選作業，浮選機SF-8為18臺、7A為5臺、6A為3臺；鋅浮選循環為二次粗選作業、四次精選作業、三次掃選作業，浮選機SF-8為27臺、7A為5臺。工藝流程中浮選機SF-8共需45臺、7A共需10臺、6A共需3臺，裝機容量為 1586.5Kw。
[0012]傳統工藝流程說明:
(1)磨礦分級的溢流礦漿(原礦)經02.5X2.5m普通攪拌桶加藥攪拌均勻後，進入鉛粗選作業。鉛粗選作業經過兩次粗選作業後，得到初步富集的鉛粗精礦和鉛粗選尾礦，鉛粗精礦進入下一步的鉛精選作業，鉛粗選尾礦進入下一步的鉛掃選作業；
(2)鉛精選共分五次精選作業，最終得到鉛精礦，精選尾礦依次返回上一道作業；
(3)鉛掃選共分兩次掃選作業，使鉛粗選作業沒有回收的鉛儘可能得到回收，掃選精礦依次返回上一道作業，掃選作業最終尾礦進入鋅浮選循環；
(4)鉛掃選作業最終尾礦經三臺02.5X2.5m普通攪拌桶加藥攪拌均勻後，進入鋅粗選作業；鋅粗選經過兩次粗選作業，得到初步富集的鋅粗精礦和鋅粗選尾礦，鋅粗精礦進入下一步的鋅精選作業，鋅粗選尾礦進入下一步的鋅掃選作業；
(5) 鋅精選共分四次精選作業，最終得到鋅精礦，精選尾礦依次返回上一道作業；
(6)鋅掃選共分三次掃選作業，使鋅粗選作業沒有回收的鋅儘可能得到回收，掃選精礦依次返回上一道作業，掃選尾礦即為最終尾礦；
(7)上述步驟即是傳統的機械攪拌式浮選機浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的浮選流程，該浮選流程複雜、冗長，佔地面積大，投資較高，設備數量多，易損耗件多，維修工作量大，自動化程度低，不利現場控制，現場操作人數多，生產成本較高；
(8)根據現場生產實踐，該浮選流程浮選礦山低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石循環量大，特別是鋅精選一浮選循環，使流程經常出現冒槽、跑槽現象，造成流程不穩定、金屬易流失，不利於金屬的有效回收。
[0013]圖2所示，是本發明充氣式浮選柱浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石的工藝流程圖。採用的依然是先浮鉛後浮鋅的「優先浮選」工藝流程，鉛浮選循環僅為一次粗選作業、二次精選作業、一次掃選作業；鋅浮選循環僅為一次粗選作業、二次精選作業、二次掃選作業。原礦處理能力為3000噸/天的工藝流程中，浮選柱CGPF 0 4.5X8m共需4臺，CGPF 0
2.5X8m、CGPF 0 1.8X8m、CGPF 0 1.5X8m、CGPF 0 1.2X8m 各需 I 臺，浮選機 JJFX8m3 需 3臺。具體工藝步驟如下:
A、磨礦，對低品位、複雜、難選鉛鋅硫化原礦加水進行研磨，得到細度達到-200目佔75%~80%的礦漿；
B、礦漿與浮選藥劑混合，將入選的礦漿與浮選藥劑送入礦漿攪拌桶內攪拌均勻，得礦眾浮選藥劑混合物；
C、鉛粗選，將礦漿浮選藥劑混合物由礦漿泵高壓送入鉛粗選浮選柱頂部的給料口，給料口連接著礦漿分配器，與此同時，壓縮空氣經浮選柱底部環形氣管由噴槍式微泡發泡器產生氣泡進入浮選柱；在浮選柱中，在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鉛粗選精礦礦漿，進入下一個鉛精選一浮選柱；下沉於浮選柱下面的礦物為尾礦礦漿，從鉛粗選浮浮選柱下部的尾礦調節閥排出，進入鉛掃選浮選柱；
D、鉛精選一，鉛粗精礦礦漿進入鉛精選一浮選柱，在鉛精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽；使鉛粗精礦中的鉛得到進一步富集，得到鉛精選一精礦；鉛精選一精礦泡沫去鉛精選二浮選柱作業，鉛精選一尾礦返回鉛粗選浮選柱循環作業；
E、鉛精選二，鉛精選一精礦進入鉛精選二浮選柱，在鉛精選二浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽；鉛精選二作業使鉛精選一精礦中的鉛得到再一次富集，得到最終的鉛精礦；鉛精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鉛精礦廣品，控制品位為54%~58%，鉛精選二尾礦返回鉛精選一浮選柱循環作業；
F、鉛掃選，從鉛粗選浮選柱下部調節閥排出的尾礦進入鉛掃選浮選柱，在鉛掃選浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽；鉛掃選精礦泡沫返回鉛粗選循環作業，鉛掃選尾礦去鋅浮選流程，鉛掃選作業使鉛粗選尾礦中的鉛得到進一步回收；
G、鋅活化，鉛掃選尾礦進入攪拌桶中，添加硫酸銅藥劑使鉛浮選作業中被抑制的鋅得到充分活化，並與丁黃藥、2#油藥劑充分混合；
H、鋅粗選，活化後的鉛掃選尾礦進入鋅粗選浮選柱，在鋅粗選浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅粗選精礦泡沫；鋅粗選作業使原礦中的鋅得到初步的富集，得到鋅粗精礦；鋅粗精礦泡沫去鋅精選一作業，鋅粗尾礦去鋅掃選作業；
1、鋅精選一，鋅粗精礦泡沫進入鋅精選一浮選柱，在鋅精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅精選一精礦泡沫；鋅精選一作業使鋅粗精礦中的鋅得到進一步富集，得到鋅精選一精礦；鋅精選一精礦泡沫去鋅精選二作業，鋅精選一尾礦返回鋅粗選作業；
J、鋅精選二，鋅精選一精礦泡沫進入鋅精選二浮選柱，在鋅精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形 成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鋅精礦產品，控制品位為46%~50%，鋅精選二尾礦返回鋅精選一循環作業；鋅精選二作業使鋅精選一精礦中的鋅得到再一次富集，得到最終的鋅精礦；
K、鉛掃選一，鋅粗尾礦進入鋅掃選一浮選柱，在鋅精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅掃選一精礦泡沫返回鋅粗選循環作業，鋅掃選一尾礦去鋅掃選二作業；鉛掃選一作業使鋅粗選尾礦中的鋅得到進一步回收，得到鋅掃選一精礦；
L、鋅掃選二，鋅掃選一尾礦進入鋅掃選二作業，該作業採用傳統浮選機作業，以克服浮選柱對粗粒級礦物浮選效果不佳的缺陷，保證粗粒級有用礦物的回收。鋅掃選二作業得到的鋅掃選二精礦泡沫返回鋅掃選一，鋅掃選二尾礦即為最終尾礦，通過管道自流到尾礦泵站，鉛掃選二作業使鋅掃選一尾礦中的鋅得到再一次回收。
[0014]在各步驟的浮選過程中，對浮選工藝參數中的一個或多個進行實時監測和控制，以達到最佳的效果。一般有:
(1)磨礦細度:在旋流器溢流口監測，根據工藝要求嚴格控制；
(2)礦漿
a、濃度:鉛粗選入選礦漿濃度在旋流器溢流監測，其他作業濃度在攪拌桶或浮選柱泡沫槽中監測；
b、流量:球磨機通過電子皮帶秤計量給礦，嚴格控制給礦量，以確保磨礦穩定性和磨礦細度；因此浮選給礦流量基本穩定，各作業礦漿流量通過浮選柱自控系統漿閥開度實時監測；
C、品位:採用國內先進的載流X螢光品位分析儀對浮選原礦、鉛精礦、鋅精礦及尾礦品位進行實時監控；
d、pH值:在浮選柱液面(泡沫層)測定；
(3)精礦a、流量:在浮選柱泡沫槽監測；
b、品位:在精礦輸送管中截流，採用國內先進的載流X螢光品位分析儀實時監控。
[0015]C、pH值:在浮選柱泡沫槽監測；
(4)尾礦
a、流量:在浮選槽中尾礦箱監測；
b、濃度:在浮選槽中尾礦箱監測；
C、品位:在尾礦輸送管中截流，採用國內先進的載流X螢光品位分析儀實時監控； d、pH值:在浮選槽中 尾礦箱監測；
(5)藥劑
a、濃度:在選 礦藥劑給藥攪拌桶中監測；
b、流量:採用國內成熟的PLC自動給藥系統設定，在給藥箱出口管中監測；
(6)發泡器氣量:噴槍式微泡發泡器開啟數量；
(7)浮選柱氣壓:在浮選柱自控系統監測；
(8)浮選柱泡沫層層高:在浮選柱自控系統設定，實時監測。
[0016]其中:
鉛粗選作業採用I臺CGPF 0 4.5 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為36%~40%，pH值8~9，浮選柱控制氣壓0.45、.52 Mpa、氣量860~940 m3/h、泡沫層層高10(Tl20mm，添加浮選藥劑為2#油15~20g/t、石灰75(T900g/t (加入球磨機)、丁黃藥60~70 g/t (加入球磨機)、乙硫氮5(T60 g/t (加入球磨機)，並對精礦泡沫量及品位(18%~24%)進行實時監控。鉛粗精礦泡沫去鉛精選一作業，鉛粗選尾礦去鉛掃選作業。浮選柱前設0 2.5X2.5m的攪拌桶，磨礦分級旋流器溢流經攪拌桶緩衝後加壓進入浮選柱。鉛粗選作業使原礦中的鉛得到初步富集，得到鉛粗精礦。
[0017]鉛精選一浮選柱採用I臺CGPF 0 1.5X8m浮選柱，入選礦漿為鉛粗精礦，濃度為28%~32%，pH值10~12，浮選柱控制氣壓0.44~0.50 Mpa、氣量120~180 m3/h、泡沫層層高45(T700mm，添加浮選藥劑為丁黃l(T20g/t、乙硫氮l(T20g/t，並對精礦泡沫量及品位(36%~42%)進行實時監控；鉛精選一作業使鉛粗精礦中的鉛得到進一步富集,得到鉛精選一精礦。
[0018]鉛精選二作業採用I臺CGPF 0 1.2X8m浮選柱，入選礦漿濃度為36%~40%，pH值10~12，浮選柱控制氣壓0.44~0.50 Mpa、氣量100~140 m3/h、泡沫層層高550~800臟，添加浮選藥劑為石灰30(T450g/t、腐植酸鈉4(T50g/t，並對精礦泡沫量及品位進行實時監控。鉛精選~作業使鉛精選一精礦中的鉛得到再一次富集，得到最終的鉛精礦。鉛精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鉛精礦產品，控制品位為54%~58%。
[0019]鉛掃選作業採用I臺CGPF 0 4.5 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為34%~38%，pH值8~9，浮選柱控制氣壓0.45、.52 Mpa、氣量82(T900 m3/h、泡沫層層高8(T100mm，添加浮選藥劑為丁黃藥3(T40g/t，並對精礦泡沫量及品位進行實時監控。鉛掃選精礦泡沫返回鉛粗選作業，鉛掃選尾礦去鋅浮選流程。鉛掃選作業使鉛粗選尾礦中的鉛得到進一步回收。
[0020]鋅粗選作業採用I臺CGPF 0 4.5 X 8m浮選柱，入選礦漿來自鉛掃選作業的尾礦，濃度為32%~36%，ρΗ值9~10，浮選柱控制氣壓0.45~0.52 Mpa、氣量860~940 m3/h、泡沫層層高100~120臟，添加浮選藥劑為2#油5~10g/t、丁黃藥10(Tl60g/t、硫酸銅35(T500g/t，並對精礦泡沫量及品位(20%~24%)進行實時監控。鋅粗選作業前設置三臺0 2.5X2.5m攪拌桶，依次添加硫酸銅、丁黃藥、2#油藥劑，添加硫酸銅使鉛浮選作業中被抑制的鋅得到充分活化。鋅粗選作業使原礦中的鋅得到初步的富集，得到鋅粗精礦。鋅粗選精礦泡沫去鋅精選一作業，鋅粗選尾礦去鋅掃選作業。
[0021]鋅精選一作業採用I臺CGPF 0 2.5 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為36%~40%，pH值10~12，浮選柱控制氣壓0.44^0.50 Mpa、氣量320~340 m3/h、泡沫層層高30(T400mm，添加浮選藥劑為石灰21(T320g/t、丁黃藥2(T30g/t、硫酸銅25~40g/t，並對精礦泡沫量及品位(30%~38%)進行實時監控。鋅精選一作業使鋅粗精礦中的鋅得到進一步富集，得到鋅精選一精礦。
[0022]鋅精選二作業採用I 臺CGPF 0 1.8 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為38%~42%，pH值11~13，浮選柱控制氣壓0.44、.50 Mpa、氣量16(Tl80 m3/h、泡沫層層高30(T500mm，添加浮選藥劑為石灰20(T350g/t、丁黃藥l(T20g/t，並對精礦泡沫量及品位進行實時監控。鋅精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鋅精礦產品，控制品位為46%~50%。鋅精選二作業使鋅精選一精礦中的鋅得到再一次富集，得到最終的鋅精礦。
[0023]鋅掃選一作業採用I臺CGPF 0 4.5 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為30%~35%，pH值8~9，浮選柱控制氣壓0.45~0.52 Mpa、氣量860~920 m3/h、泡沫層層高10(Tl20mm，添加浮選藥劑為丁黃藥3(T40g/t、硫酸銅7(T80g/t，並對精礦泡沫量及品位(10%~14%)進行實時監控。鉛掃選一作業使鋅粗選尾礦中的鋅得到進一步回收，得到鋅掃選一精礦。
[0024]鋅掃選二作業採用3臺JJFX 8m3浮選機，入選礦漿濃度為26%~30%，pH值8~9，添加浮選藥劑為丁黃藥25~35g/t，對尾礦量及尾礦品位(Pb0.29Π).3%,Zn0.2%~θ.3%)進行實時監控。鋅掃選二精礦泡沫返回鋅掃選一，鋅掃選二尾礦即為最終尾礦，濃度約25%~27%，通過管道自流到尾礦泵站。鉛掃選二作業使鋅掃選一尾礦中的鋅得到再一次回收。
[0025]通過圖1與圖2比較，可以發現採用充氣式浮選柱浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石，工藝流程得到大大簡化，設備數量大幅度減少，一段浮選柱浮選作業可以代替多段浮選機浮選作業。浮選柱為柱形結構，可露天布置，佔地面積小，因此建設投資省。浮選柱採用自動控制系統，自動化程度高，易損耗件少，設備維護成本以及系統運行成本較低；浮選柱完善的自動化控制系統穩定生產過程，降低了工人的勞動強度，浮選效率高、富集比高，有利於提聞工藝指標。
[0026]本發明實施方式如下:
(1)基礎工作研究——礦石性質的研究、工藝流程及工藝參數的研究、浮選柱裝備特性的研究。研究表明入選原礦磨礦細度及浮選柱發泡效果、選礦效率等因素是浮選指標好壞的關鍵；
(2)採用小型浮選柱試驗裝置進行實驗室小型試驗研究；
(3)採用工業型設備進行局部工業型試驗，為工業化生產提供可靠的依據；充氣式浮選柱浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石進行了工業試驗，論證了用浮選柱進行鉛鋅礦礦石浮選的可行性，並掌握工藝的不足之處，為工業化應用提供了設計依據。
[0027]實施例一:通過浮選柱鉛粗選工業試驗，確定合理的磨礦細度。經試驗得出，原礦磨礦細度達到-200目佔75.4%時，鉛粗選單機回收率達到73.2%，磨礦細度急需加大時，回收率增幅不明顯。如果在其它參數不變的情況下，-200目佔比例小於75%時，回收率低於65.7%，減少的幅度較大，直接影響選礦回收率。綜合考慮選礦指標和磨礦成本，該礦石浮選柱浮選入選磨礦細度控制在75%?80% ；
實施例二:通過浮選柱工業試驗，確定浮選柱應用於鉛鋅礦粗選作業。經試驗得出浮選柱粗選作業最佳條件為:噴槍氣壓0.48 Mpa,單位柱截面氣量0.96m3/min,泡沫層層高110mm。鉛粗選作業利用2#油作起泡劑，石灰為調整劑，丁黃藥和乙硫氮為捕收劑，鉛粗選單機回收率達到72.6%，品位17.8%。鋅粗選作業利用硫酸銅作為活化劑，2#油作起泡劑，石灰為調整劑，丁黃藥為捕收劑，鋅粗選單機回收率達到92.8%，品位21.5%。如果浮選柱氣壓、氣量或泡沫層高比前述變化較大，鉛粗選及鋅粗選單機回收率均變小。由此可見，浮選柱氣壓、氣量或泡沫層高直接影響選礦回收率。根據浮選柱粗選與現場浮選機粗選作業效果比較，浮選柱粗選達到了浮選機兩段粗選作業的浮選效果；
實施例三:通過浮選柱工業試驗，確定浮選柱應用於鉛鋅礦掃選作業。經試驗得出浮選柱掃選作業最佳條件為:噴槍氣壓0.48 Mpa,單位柱截面氣量0.95m3/min，泡沫層層高90mm。鉛掃選作業利用丁黃藥為捕收劑，鉛掃選單機回收率達到15.7%，品位0.31%。鋅掃選作業利用硫酸銅作為活化劑，丁黃藥為捕收劑，鋅掃選單機回收率達到16.2%，品位0.24%。如果浮選柱氣壓、氣量或泡沫層高比前述變化較大，鉛掃選及鋅掃選單機品位均變大，回收率變小。由此可見，浮選柱氣壓、氣量或泡沫層高直接影響選礦回收率。根據浮選柱掃選與現場浮選機掃選作業效果比較，浮選柱掃選達到了浮選機掃選作業的浮選效果；
實施例四:通過鉛鋅浮選工業試驗，確定浮選柱低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦的可行性。利用設計的先浮鉛後浮鋅的「優先浮選」工藝流程進行300噸/天浮選工業試驗。原礦鉛品位為0.75%、鋅品位為2.65%。鉛浮選循環為「一次粗選、二次精選業、一次掃選」，2#油作起泡劑，石灰為調整劑，丁黃藥和乙硫氮為捕收劑；鋅浮選循環為「一次粗選、二次精選、二次掃選」，硫酸銅作為活化劑，2#油作起泡劑，石灰為調整劑，丁黃藥為捕收劑。原礦磨礦細度達到-200目佔77.5% ;粗選作業設定噴槍氣壓0.48 Mpa、單位柱截面氣量0.96mVmin,泡沫層層高IlOmm ;掃選作業設定噴槍氣壓0.48 Mpa、單位柱截面氣量0.95m3/min、泡沫層層高90mm ;鉛精選一設定氣壓0.46 Mpa、單位柱截面氣量1.15 m3/min、泡沫層層高550mm ；鉛精選二設定氣壓0.46 Mpa、單位柱截面氣量1.45 m3/min、泡沫層層高650mm ;鋅精選一氣壓0.48 Mpa、單位柱截面氣量1.08m3/min、泡沫層層高350mm ;鋅精選二氣壓0.48 Mpa、單位柱截面氣量1.15m3/min、泡沫層層高300?500臟。最終得到鉛精礦2.27噸，品位56.5%，回收率56.9% ;鋅精礦14.59噸，品位48.3%，回收率88.7% ;尾礦283.14噸，鉛、鋅品位分別為0.22%,0.24%。與現場傳統浮選機流程生產指標相比，浮選柱浮選效果較好，鉛、鋅精礦回收率均有所提高，並具有工藝流程簡單、自動化程度高、浮選效率高等優勢；
(4)充氣式浮選柱浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石工藝流程應用於工業化生產。如圖2所示，充氣式浮選柱浮選低品位、複雜、難選鉛鋅硫化礦石採用的也是先浮鉛後浮鋅的「優先浮選」工藝流程，鉛浮選循環為一次粗選作業、二次精選作業、一次掃選作業；鋅浮選循環僅為一次粗選作業、二次精選作業、二次掃選作業。其選礦過程為:浮選藥劑從自動給藥系統送入礦漿攪拌桶(或泵池)，與礦漿充分攪拌後由礦漿泵高壓送入浮選柱頂部的給料口，給料口連接著礦漿分配器；與此同時，壓縮空氣經浮選柱底部環形氣管由噴槍式微泡發泡器產生氣泡，氣泡緩慢上升與礦粒碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，即為精礦，尾礦礦漿從浮選柱下部的尾礦調節閥排出；
(5)工業應用中，我們發現浮選柱浮選鉛鋅硫化礦工藝，流程得到簡化，浮選效率好，鉛鋅浮選最終尾礦濃度可控制在25%?27%，而傳統浮選機浮選工藝尾礦濃度為21%?23%，浮選柱工藝節約用水量約20%。較傳統浮選機浮選工藝，浮選柱浮選工藝丁黃藥用量由0.382kg/t下降到0.310 kg/t,減少18.85% ;乙硫氮用量由0.088 kg/t下降到0.075 kg/t,減少14.77% ;硫酸銅用量由0.383 kg/t下降到0.349 kg/t，減少8.88% ;腐植酸鈉用量由0.117kg/t下降到0.049 kg/t,減少58.12% ;石灰用量由3.779 kg/t下降到3.579 kg/t,減少5.29% ;2#油用量由0.030 kg/t下降到0.027 kg/t，減少10%。可見各種藥劑用量均有所下降，總體用量下降約10%。浮選柱工藝主要耗電設備為空壓機及砂泵，3000t/d工藝流程裝機容量為1238.5Kw，比傳統工藝流程(裝容量1586.5Kw)減小21.94%，可節約用電約20%。
[0028]以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種充氣式浮選柱浮選鉛鋅硫化礦石的工藝，它充分利用了浮選柱，包括以下步驟: A、磨礦，對低品位、複雜、難選鉛鋅硫化原礦加水進行研磨，得到細度達到-200目佔75%~80%的礦漿； B、礦漿與浮選藥劑混合，將入選的礦漿與浮選藥劑送入礦漿攪拌桶內攪拌均勻，得礦眾與浮選藥劑混合物； C、鉛粗選，將礦漿浮選藥劑混合物由礦漿泵高壓送入鉛粗選浮選柱頂部的給料口，給料口連接著礦漿分配器，與此同時，壓縮空氣經浮選柱底部環形氣管由噴槍式微泡發泡器產生氣泡進入浮選柱；在浮選柱中，在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鉛粗精礦礦漿，進入下一個鉛精選一浮選柱；下沉於浮選柱下面的礦物為尾礦礦漿，從鉛粗選浮浮選柱下部的尾礦調節閥排出，進入鉛掃選浮選柱； D、鉛精選一，鉛粗精礦礦漿進入鉛精選一浮選柱，在鉛精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽；使鉛粗精礦中的鉛得到進一步富集，得到鉛精選一精礦；鉛精選一精礦泡沫去鉛精選二浮選柱作業，鉛精選一尾礦返回鉛粗選浮選柱循環作業； E、鉛精選二，鉛精選一精礦進入鉛精選二浮選柱，在鉛精選二浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽；鉛精選二作業使鉛精選一精礦中的鉛得到再一次富集，得到最終的鉛精礦；鉛精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鉛精礦廣品，控制品位為54%~58%，鉛精選二尾礦返回鉛精選一浮選柱循環作業； F、鉛掃選，從鉛粗選浮選柱下部調節閥排出的尾礦進入鉛掃選浮選柱，在鉛掃選浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽；鉛掃選精礦泡沫返回鉛粗選循環作業，鉛掃選尾礦去鋅浮選流程，鉛掃選作業使鉛粗選尾礦中的鉛得到進一步回收； G、鋅活化，鉛掃選尾礦分別進入三個攪拌桶中，依次添加硫酸銅、丁黃藥、2#油藥劑，添加硫酸銅使鉛浮選作業中被抑制的鋅得到充分活化； H、鋅粗選，活化後的鉛掃選尾礦進入鋅粗選浮選柱，在鋅粗選浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅粗精礦泡沫；鋅粗選作業使原礦中的鋅得到初步的富集，得到鋅粗精礦；鋅粗精礦泡沫去鋅精選一作業，鋅粗尾礦去鋅掃選一作業； 1、鋅精選一，鋅精礦泡沫進入鋅精選一浮選柱，在鋅精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅精選一精礦泡沫；鋅精選一作業使鋅粗精礦中的鋅得到進一步富集，得到鋅精選一精礦；鋅精選一精礦泡沫去鋅精選二作業，鋅精選一尾礦返回鋅粗選作業； J、鋅精選二，鋅精選一精礦泡沫進入鋅精選二浮選柱，在鋅精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鋅精礦產品，控制品位為46%~50%，鋅精選二尾礦返回鋅精選一循環作業；鋅精選二作業使鋅精選一精礦中的鋅得到再一次富集，得到最終的鋅精礦； K、鋅掃選一，鋅粗尾礦進入鋅掃選一浮選柱，在鋅精選一浮選柱中在壓縮空氣的作用下氣泡緩慢上升與礦粒相互碰撞形成礦化帶，有用礦物粘附於泡沫表面，泡沫上升至浮選柱的上方形成泡沫層，並流入泡沫槽，成為鋅掃選一精礦泡沫返回鋅粗選循環作業，鋅掃選一尾礦去鋅掃選二作業；鉛掃選一作業使鋅粗選尾礦中的鋅得到進一步回收，得到鋅掃選一精礦； L、鋅掃選二，鋅掃選一尾礦進入鋅掃選二作業，該作業採用傳統浮選機作業，以克服浮選柱對粗粒級礦物浮選效果不佳的缺陷，保證粗粒級有用礦物的有效回收； 鋅掃選二作業得到的鋅掃選二精礦泡沫返回鋅掃選一，鋅掃選二尾礦即為最終尾礦，通過管道自流到尾礦泵站，鉛掃選二作業使鋅掃選一尾礦中的鋅得到再一次回收。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於: 在各步驟的浮選過程中，對浮選工藝參數中的一個或多個進行實時監測和控制，以達到最佳的效果。
3.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鉛粗選作業採用CGPF04.5X8m浮選柱，入選礦漿濃度為36%~40%，ρΗ值8~9，浮選柱控制氣壓0.45~0.52 Mpa、氣量860~940 m3/h、泡沫層層高10(Tl20mm，添加浮選藥劑為2#油15~20g/t、石灰750~900g/t (加入球磨機)、丁黃藥60~70 g/t (加入球磨機)、乙硫氮50~60g/t (加入球磨機)，並對精礦泡沫量及品位(18%~24%)進行實時監控；鉛粗精礦泡沫去鉛精選一作業，鉛粗選尾礦去鉛掃選作業； 浮選柱前設0 2.5X2.5m的攪拌桶，磨礦分級旋流器溢流經攪拌桶緩衝後加壓進入浮選柱。
4.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鉛精選一浮選柱採用CGPF 0 1.5 X 8m浮選柱，入選礦漿為鉛粗精礦，濃度為28%~32%，pH值10~12，浮選柱控制氣壓0.44~0.50 Mpa、氣量120~180 m3/h、泡沫層層高450~700臟，添加浮選藥劑為丁黃l(T20g/t、乙硫氮l(T20g/t，並對精礦泡沫量及品位(36%~42%)進行實時監控；鉛精選一作業使鉛粗精礦中的鉛得到進一步富集，得到鉛精選一精礦；鉛精選一精礦泡沫去鉛精選二作業，鉛精選一尾礦返回鉛粗選作業。
5.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鉛精選二作業採用CGPF 0 1.2 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為36%~40%，pH值10~12，浮選柱控制氣壓0.44、.50 Mpa、氣量10(Tl40 m3/h、泡沫層層高55(T800mm，添加浮選藥劑為石灰30(T450g/t、腐植酸鈉4(T50g/t，並對精礦泡沫量及品位進行實時監控； 鉛精選二作業使鉛精選一精礦中的鉛得到再一次富集，得到最終的鉛精礦；鉛精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鉛精礦產品，控制品位為54%~58%，鉛精選二尾礦返回鉛精選一作業。
6.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鉛掃選作業採用CGPF 0 4.5 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為34%~38%，pH值8~9，浮選柱控制氣壓0.45~0.52 Mpa、氣量82(T900 m3/h、泡沫層層高8(T100mm，添加浮選藥劑為丁黃藥3(T40g/t，並對精礦泡沫量及品位進行實時監控； 鉛掃選精礦泡沫返回鉛粗選作業，鉛掃選尾礦去鋅浮選流程； 鉛掃選作業使鉛粗選尾礦中的鉛得到進一步回收。
7.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鋅粗選作業採用CGPF 0 4.5 X 8m浮選柱，入選礦漿來自鉛掃選作業的尾礦，濃度為32%~36%，浮選柱控制氣壓0.45~0.52 Mpa、氣量860~940 m3/h、泡沫層層高100~120_，添加浮選藥劑為2#油5~10g/t、丁黃藥10(Tl60g/t、硫酸銅35(T500g/t，並對精礦泡沫量及品位(20%~24%)進行實時監控； 鋅粗選作業前設置三臺0 2.5X2.5m攪拌桶，依次添加硫酸銅、丁黃藥、2#油藥劑，使鉛浮選作業中被抑制的鋅得到充分活化； 鋅粗選作業使原礦中的鋅得到初步的富集，得到鋅粗精礦； 鋅粗選精礦泡沫去鋅精選一作業，鋅粗選尾礦去鋅掃選作業。
8.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鋅精選一作業採用CGPF 0 2.5 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為36%~40%，pH值10~12，浮選柱控制氣壓0.44、.50 Mpa、氣量30(T320 m3/h、泡沫層層高30(T400mm，添加浮選藥劑為石灰21(T320g/t、丁黃藥2(T30g/t、硫酸銅25~40g/t，並對精礦泡沫量及品位(30%~38%)進行實時監控； 鋅精選一作業使鋅粗精礦中的鋅得到進一步富集，得到鋅精選一精礦；鋅精選一精礦泡沫去鋅精選二作業，鋅精選一尾礦返回鋅粗選作業。
9.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鋅精選二作業採用CGPF 0 1.8X8m浮選柱，入選礦漿濃度為38%~42%，pH值if 13，浮選柱控制氣壓0.44、.50 Mpa、氣量14(Tl60 m3/h、泡沫層層高30(T500mm，添加浮選藥劑為石灰20(T350g/t、丁黃藥l(T20g/t，並對精礦泡沫量及品位進行實時監控；鋅精選二精礦泡沫流入濃密池濃縮過濾後得鋅精礦產品，控制品位為46%~50%，鋅精選二尾礦返回鋅精選
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10.根據權利要求1和2所述的工藝，其特徵在於: 鋅掃選一作業採用CGP 0 4.5 X 8m浮選柱，入選礦漿濃度為30%~35%，pH值8~9，浮選柱控制氣壓0.45、.52 Mpa、氣量86(T920 m3/h、泡沫層層高10(Tl20mm，添加浮選藥劑為丁黃藥3(T40g/t、硫酸銅7(T80g/t，並對精礦泡沫量及品位(10%~14%)進行實時監控；鉛掃選一作業使鋅粗選尾礦中的鋅得到進一步回收，得到鋅掃選一精礦； 鋅掃選二作業採用JJFX 8m3浮選機，入選礦漿濃度為26%~30%，pH值8~9，添加浮選藥劑為丁黃藥25~35g/t，對尾礦量及尾礦品位(Pb0.29Π).3%、Zn0.2%~θ.3%)進行實時監控；鋅掃選二精礦泡沫返回鋅掃選一，鋅掃選二尾礦即為最終尾礦，通過管道自流到尾礦泵站；鉛掃選二作業使鋅掃選一尾礦中的鋅得到進一步的回收。
【文檔編號】B03D1/04GK103934117SQ201410189801
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】馬國秋, 戴晶平, 許毓海, 王顥敏, 蘇振華, 劉兵, 佟立永, 何晉勇, 鍾旭群, 張篤, 鄧振立, 佔小龍, 陳中生, 何媛媛, 蘭紅紅 申請人:廣西中金嶺南礦業有限責任公司