CN109569837A - 一种处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺，属于金属矿物加工技术领域。该碎磨工艺的具体工艺步骤为：半自磨→湿式筛分→顽石破碎→旋流分级→球磨分级。本发明使用半自磨设备进行破碎，改变了矿石原有的破碎方式，简化了生产流程，与传统硫化镍铜矿石的碎磨工艺相比，磨矿产品粒度稳定，粒级分布更合理，减少了金属矿物的过度粉碎，减轻了铁质对有用矿物的污染，为浮选创造了更加有力的条件，使适合浮选工艺富集回收的‑74～+10μm粒级含量增加14%，而不适宜浮选工艺处理的‑10μm粒级含量减少约5%；设备台数少，生产成本低；减少了矿石在生产环节中的来回倒运，避免了粉尘对职工作业环境的污染，降低了人员职业病风险。
Description
技术领域
本发明涉及金属矿物加工技术领域，具体涉及一种新的矿石碎磨工艺，特别涉及一种处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺。
背景技术
矿物加工的目的是最大限度地从原生矿石中富集、回收有用矿物。在传统的矿物加工过程中，主要的碎磨工艺为：破碎筛分+磨矿分级。因此，矿石的粉碎程度直接影响选矿的技术经济指标。若粒度过粗，目的矿物达不到与脉石矿物充分解离的程度，无法满足后序选别的技术要求；破碎粒度过细，目的矿物过粉碎、并与脉石矿物共同进入到选别作业，造成目的矿物无法从脉石矿物中分选出来，达不到有用资源富集和高效回收的目的。
以某镍铜硫化矿石的传统碎磨工艺为例：矿山开采的矿石粒度达到+500mm的比例约占70%左右，一段粗碎后，产品粒度一般可达到250mm以下，经过皮带运输进入中碎，粒度达到60mm以下，然后进行筛分，筛上产品进入细碎，筛下产品作为磨矿的给料；筛上产品进行细碎后，产品粒度达到12mm，然后进入筛分；筛下产品进入磨矿作业，筛上产品返回细碎，以此循环。破碎的合格产品进入一次球磨，一次球磨的排矿进行一次分级，一次分级后和沉砂返回一次球磨，一次分级后的溢流矿进行二次分级。二次分级的溢流矿进入浮选作业，二次分级的沉砂进入二次球磨；二次球磨后排矿返回二次分级，溢流矿进入浮选作业，沉砂返回二次球磨（见图1）。
从图1中可以看出，传统的破碎工序为三段一闭路流程，磨矿工序为两段闭路流程。存在的具体问题为：
1、工艺过程复杂，作业流程长，矿石循环次数较多，造成碎磨产品细度低且粒级组成不合理、不稳定。如表1所示，磨矿细度65.6%，合格粒级中适宜浮选工艺处理的-74～+15μm粒级含量只占28.24%，-15μm以下不适合浮选工艺处理的级别含量占到37.36%。
表1 传统碎磨流程产品粒级分布含量表（%）
2、设备数量多，管理难度大，能耗大，生产费用高。
3、破碎阶段，矿石在运输和破碎、筛分过程中产生大量粉尘，对人员健康产生极大影响。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述已有技术的缺陷，提供一种产品质量高、成本低、人员安全性高的处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺，具体包括以下步骤：
（1）半自磨：将镍铜硫化矿石在井下经初步破碎至粒度≤250mm后，使用皮带运输机给入半自磨机进行磨矿，产出半自磨机排矿，该半自磨机排矿为重量百分比浓度65-70%的矿浆；
（2）湿式筛分：将步骤（1）中的半自磨机排矿自流给入湿式筛分机进行筛分，筛上为难以磨碎的顽石，筛下为细粒产物，该细粒产物中粒度≤6mm的矿粒占比80-90%；
（3）顽石破碎：将步骤（2）中顽石由皮带运输机给入顽石破碎机进行破碎，给矿量46-92吨/时，产出粒度≤15mm的破碎产品，该破碎产品通过皮带运输机返回半自磨机进行循环磨矿；
（4）旋流分级：将步骤（2）中细粒产物泵入水力旋流器进行分级，旋流器压力为0.7-0.75Mpa，产出溢流矿和沉砂，溢流矿自流至搅拌槽，添加浮选药剂并搅拌均匀后作为浮选的原料；
（5）球磨分级：将步骤（4）中沉砂自流给入球磨机进行磨矿，球磨机磨矿介质充填率为30-35%，排矿产品为重量百分比浓度58-65%的矿浆，该排矿产品泵入水力旋流器进行分级。
作为本发明技术方案的进一步优选，上述步骤（1）中，磨矿时，给矿量为460吨/小时，磨矿浓度75 %，磨矿功指数为15.9-17.65Kwh/t，磨矿介质充填率为8-15%，磨矿给水水压为0.35-0.45Mpa。在该条件下半自磨机钢球消耗和衬板磨损程度最小，半自磨机功率、电流等运出关键参数稳定，顽石产出量恒定，为后续的球磨分级环节稳定运行创造了良好的条件。
步骤（4）中，溢流矿为重量百分比浓度25-27%的矿浆，该矿浆中粒径为0.074mm的矿粒占比70-75%；沉砂为重量百分比浓度65-75%的矿浆，该矿浆中矿粒粒径≤6mm。在该条件下球磨+旋流器分级环节矿浆量稳定，渣浆泵运行平稳、旋流器分级压力波动较小，分级效果最佳，为后续浮选的稳定运行创造了良好的条件。
本发明的碎磨工艺使用半自磨设备进行破碎，改变了矿石原有的破碎方式，简化了生产流程，与传统硫化镍铜矿石的碎磨工艺相比，具有以下优点：
1、磨矿产品粒度稳定，粒级分布更合理，减少了金属矿物的过度粉碎，减轻了铁质对有用矿物的污染，为浮选创造了更加有力的条件。在给矿量为460吨/小时，磨矿浓度70 %，磨矿功指数为17.65Kwh/t，磨矿介质充填率为15%，磨矿给水水压为0.45Mpa的条件下对旋流器溢流矿取样，进行粒级分布测试，测试结果如表2所示。
从表中可以看出，本发明碎磨工艺科使适合浮选工艺富集回收的-74～+10μm粒级含量增加14%，而不适宜浮选工艺处理的-10μm粒级含量减少约5%。
表2 本发明半自磨碎磨工艺磨矿产品粒级分布含量表（%）
2、本发明设备台数少，配置方便，占地少，投资省。
3、生产过程方便管理，生产效率高，生产成本低，易于实现自动控制，作业人员劳动强度下降。
4、减少了矿石在生产环节中来回倒运，避免了粉尘和中间环节的堵塞现象的产生，彻底改善了职工作业环境，降低了人员职业病风险。
附图说明
图1为现有镍铜硫化矿石的碎磨工艺流程图；
图2为本发明镍铜硫化矿石的碎磨工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明镍铜硫化矿石的碎磨工艺作进一步详细说明。
本发明下述实施例中工艺流程均参照图2。
实施例1
给矿量为460吨/小时，给矿粒度100～250 mm占30%，矿石镍品位为0.85%，矿石的普氏硬度为12.5。
步骤（1）：首先将以上粒级、硬度的镍铜硫化矿石使用皮带运输机给入半自磨机进行磨矿，磨矿功指数为17.65 Kwh/t，介质充填率为15%，半自磨给水压力为0.45Mpa。产出半自磨机排矿，该半自磨机排矿为重量百分比浓度70%的矿浆；
步骤（2）：将步骤（1）中的半自磨机排矿自流给入湿式筛分机进行筛分，筛上为难以磨碎的顽石，筛下为细粒产物，该细粒产物中粒度≤6mm的矿粒占比80%；
步骤（3）：将步骤（2）中的顽石（筛上量）由皮带运输机给入顽石破碎机进行破碎，给矿量92吨/时，产出粒度≤15mm的破碎产品，该破碎产品通过皮带运输机返回半自磨机进行循环磨矿；
步骤（4）：将步骤（2）中细粒产物（筛下量）泵入水力旋流器进行分级，旋流器压力为0.71Mpa，产出溢流矿和沉砂，溢流矿自流至搅拌槽，添加浮选药剂并搅拌均匀后作为浮选的原料；
步骤（5）：将步骤（4）中沉砂自流给入球磨机进行磨矿，球磨机磨矿介质充填率为30%，排矿产品为重量百分比浓度58%的矿浆，该排矿产品泵入水力旋流器进行分级。
经过此半自磨→顽石破碎→球磨工艺，产出的溢流矿粒级组成如下表3所示：
表3 实施例1中溢流矿粒级组成（%）
由上表可知：适于浮选的粒级范围为：-74～10μm，所占比例平均为60.85%，达到一段浮选作业60%的粒级要求。
实施例2
给矿量为460吨/小时，给矿粒度100～250 mm占25%，矿石镍品位为0.78%，矿石的普氏硬度为12。
步骤（1）：首先将以上粒级、硬度的镍铜硫化矿石使用皮带运输机给入半自磨机进行磨矿，磨矿功指数为16.7 Kwh/t，介质充填率为12%，半自磨给水压力为0.43Mpa。产出半自磨机排矿，该半自磨机排矿为重量百分比浓度68%的矿浆；
步骤（2）：将步骤（1）中的半自磨机排矿自流给入湿式筛分机进行筛分，筛上为难以磨碎的顽石，筛下为细粒产物，该细粒产物中粒度≤6mm的矿粒占比85%；
步骤（3）：将步骤（2）中的顽石（筛上量）由皮带运输机给入顽石破碎机进行破碎，给矿量69吨/时，产出粒度≤15mm的破碎产品，该破碎产品通过皮带运输机返回半自磨机进行循环磨矿；
步骤（4）：将步骤（2）中细粒产物（筛下量）泵入水力旋流器进行分级，旋流器压力为0.73Mpa，产出溢流矿和沉砂，溢流矿自流至搅拌槽，添加浮选药剂并搅拌均匀后作为浮选的原料；
步骤（5）：将步骤（4）中沉砂自流给入球磨机进行磨矿，球磨机磨矿介质充填率为33%，排矿产品为重量百分比浓度62%的矿浆，该排矿产品泵入水力旋流器进行分级。
经过此半自磨→顽石破碎→球磨工艺，产出的溢流粒级组成如下表4所示：
表4 实施例2中溢流矿粒级组成（%）
由上表可知：适于浮选的粒级范围为：-74～10μm，所占比例平均为62.29%，达到一段浮选作业60%的粒级要求。
实施例3
给矿量为460吨/小时，给矿粒度100～250 mm占20%，矿石镍品位为0.65%，矿石的普氏硬度为11.7。
步骤（1）：首先将以上粒级、硬度的镍铜硫化矿石使用皮带运输机给入半自磨机进行磨矿，磨矿功指数为17.65 Kwh/t，介质充填率为10%，半自磨给水压力为0.41Mpa。产出半自磨机排矿，该半自磨机排矿为重量百分比浓度65%的矿浆；
步骤（2）：将步骤（1）中的半自磨机排矿自流给入湿式筛分机进行筛分，筛上为难以磨碎的顽石，筛下为细粒产物，该细粒产物中粒度≤6mm的矿粒占比90%；
步骤（3）：将步骤（2）中的顽石（筛上量）由皮带运输机给入顽石破碎机进行破碎，给矿量46吨/时，产出粒度≤15mm的破碎产品，该破碎产品通过皮带运输机返回半自磨机进行循环磨矿；
步骤（4）：将步骤（2）中细粒产物（筛下量）泵入水力旋流器进行分级，旋流器压力为0.75Mpa，产出溢流矿和沉砂，溢流矿自流至搅拌槽，添加浮选药剂并搅拌均匀后作为浮选的原料；
步骤（5）：将步骤（4）中沉砂自流给入球磨机进行磨矿，球磨机磨矿介质充填率为35%，排矿产品为重量百分比浓度65%的矿浆，该排矿产品泵入水力旋流器进行分级。
经过此半自磨→顽石破碎→球磨工艺，产出的溢流粒级组成如下表5所示：
表5 实施例3中溢流矿粒级组成（%）
由上表可知：适于浮选的粒级范围为：-74～10μm，所占比例平均为60.33%，达到一段浮选作业60%的粒级要求。
Claims (3)
1.一种处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）半自磨：将镍铜硫化矿石在井下经初步破碎至粒度≤250mm后，使用皮带运输机给入半自磨机进行磨矿，产出半自磨机排矿，该半自磨机排矿为重量百分比浓度65-70%的矿浆；
（2）湿式筛分：将步骤（1）中的半自磨机排矿自流给入湿式筛分机进行筛分，筛上为难以磨碎的顽石，筛下为细粒产物，该细粒产物中粒度≤6mm的矿粒占比80-90%；
（3）顽石破碎：将步骤（2）中顽石由皮带运输机给入顽石破碎机进行破碎，给矿量46-92吨/时，产出粒度≤15mm的破碎产品，该破碎产品通过皮带运输机返回半自磨机进行循环磨矿；
（4）旋流分级：将步骤（2）中细粒产物泵入水力旋流器进行分级，旋流器压力为0.7-0.75Mpa，产出溢流矿和沉砂，溢流矿自流至搅拌槽，添加浮选药剂并搅拌均匀后作为浮选的原料；
（5）球磨分级：将步骤（4）中沉砂自流给入球磨机进行磨矿，球磨机磨矿介质充填率为30-35%，排矿产品为重量百分比浓度58-65%的矿浆，该排矿产品泵入水力旋流器进行分级。
2.如权利要求1所述的一种处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺，其特征在于，步骤（1）中，磨矿时，所述给矿量为460吨/小时，磨矿浓度75 %，磨矿功指数为15.9-17.65Kwh/t，磨矿介质充填率为8-15%，磨矿给水水压为0.35-0.45Mpa。
3.如权利要求1或2所述的一种处理镍铜硫化矿石的碎磨工艺，其特征在于，步骤（4）中，所述溢流矿为重量百分比浓度25-27%的矿浆，该矿浆中粒径为0.074mm的矿粒占比70-75%；沉砂为重量百分比浓度65-75%的矿浆，该矿浆中矿粒粒径≤6mm。
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