一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法与流程

本发明属于矿物加工，特别是涉及一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法。

背景技术：

1、浮选是利用矿物表面疏水性差异实现有用矿物与脉石分离的技术，是硫化铜矿选别的核心方法。矿浆浓度指矿浆中固体物料的质量百分含量，直接影响矿浆的流变特性、药剂作用效率及气泡的分散状态。浮选过程中的矿化是指疏水矿粒与气泡碰撞并附着，形成矿化气泡上浮至泡沫层的过程。微细粒矿物通常指粒度小于20微米的矿粒，其质量小、动量低，在常规浮选条件下与气泡的碰撞概率较低。

2、目前，国内外硫化铜矿浮选厂普遍将粗选作业的矿浆浓度控制在32%至36%之间。该浓度范围是长期生产实践中形成的经验参数，其优势在于矿浆流动性较好、气泡分散相对均匀，设备运行稳定，操作管理方便。当矿浆浓度超出这一范围并提高至高浓度区间时，矿浆粘度明显增大，气泡在高粘度介质中的分散性变差，气泡之间的兼并现象加剧，导致有效气泡数量减少、气液界面面积降低。这一现象对微细粒铜矿物的影响尤为突出：微细粒矿物本身与气泡的碰撞概率就低，在高浓度矿浆中气泡数量减少且尺寸变大，进一步削弱了二者的接触机会。同时，高浓度矿浆中脉石矿泥的含量也相应增加，矿泥容易在铜矿物表面形成罩盖，阻碍药剂吸附和气泡附着，导致部分铜矿物随尾矿流失。

3、针对高浓度浮选面临的上述问题，现有的应对手段主要包括添加矿浆分散剂、优化搅拌强度或调整浮选药剂制度等。添加水玻璃或六偏磷酸钠等分散剂能够在一定程度上降低矿浆粘度、减轻矿泥罩盖，但单纯依赖分散剂无法从根本上改善气泡在高粘度介质中的分散状态。提高浮选机叶轮转速虽可增强搅拌剪切作用，但能耗增加明显，且过强的搅拌会破坏已形成的矿化气泡，导致回收率波动。这些技术措施均未能实质性解决高浓度矿浆中微细粒铜矿物因气泡分散性差、矿化效率低而难以有效回收的技术问题，因此针对以上问题，提出下列方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，通过在浮选过程的特定空间区域内引入微米级气泡与毫米级气泡形成时序协同的矿化机制，能够在高浓度矿浆条件下改善微细粒铜矿物的捕集效果并增强矿化气絮团的上浮能力，解决了现有高浓度浮选技术中因气泡分散性变差与矿泥罩盖共同作用导致的微细粒铜矿物矿化效率低、难以有效回收的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，包括以下步骤：

4、将硫化铜矿浮选给矿矿浆的质量浓度调节至40%~43%；

5、将调节浓度后的矿浆给入包含吸浆槽浮选机和直流槽浮选机的浮选流程；

6、在粗选作业的吸浆槽浮选机内，向所述矿浆中引入微米级气泡和毫米级气泡，使所述微米级气泡优先与微细粒铜矿物附着形成初级聚集体，再通过所述毫米级气泡与所述初级聚集体复合形成气絮团上浮，以完成粗选；

7、在扫选作业的直流槽浮选机内，控制充气量为0.5±0.1 m³/(㎡·min)，以完成扫选。

8、进一步地，所述微米级气泡的直径为10~50μm，所述毫米级气泡的直径为1~3mm。

9、进一步地，在所述吸浆槽浮选机中，所述微米级气泡通过以下方式产生并引入：从该浮选机的循环筒抽取一股矿浆，将其加压给入文丘里管式微泡发生器以产生所述微米级气泡，再将富含微米级气泡的矿浆返送至该浮选机叶轮上方的盖板与定子之间的区域。

10、进一步地，所述微米级气泡的等效充气量控制为0.2~0.3 m³/(㎡·min)；所述毫米级气泡通过向所述吸浆槽浮选机的中空轴内通入压缩空气产生，其充气量控制为1.2±0.2 m³/(㎡·min)。

11、进一步地，将浮选给矿矿浆的质量浓度调节至40%~43%的步骤是在磨矿分级闭路中完成的，控制分级溢流矿浆浓度，并加入水玻璃作为矿泥分散剂，磨矿细度控制为-0.074mm占68%左右。

12、进一步地，在矿浆进入吸浆槽浮选机之前，还包括调浆步骤：向矿浆中依次加入捕收剂z-200、丁基黄药以及起泡剂2号油，并在搅拌叶轮线速度为6.5m/s的条件下搅拌混合

13、进一步地，所述扫选作业由一台吸浆槽和多台直流槽浮选机串联进行多次扫选，各次扫选的泡沫产品顺序返回上一作业，且在每一个直流槽浮选机的底部均设有锥形导流循环筒，以借助气流上升作用防止高浓度矿浆沉降。

14、进一步地，还包括对粗选作业产出的泡沫精矿进行精选的步骤：向该泡沫精矿中加入水，将其矿浆质量浓度稀释至30%以下，然后在不引入所述微米级气泡的条件下，进行至少一次开路精选浮选，产出最终铜精矿。

15、进一步地，所述精选为两次开路精选，第一次精选的尾矿返回粗选作业，第二次精选的尾矿返回第一次精选，形成闭路循环。

16、进一步地，所述硫化铜矿为含次生硫化铜且易泥化的斑岩型铜矿，原矿中-20μm微细粒级铜金属分布率大于25%。

17、本发明具有以下有益效果：

18、本发明利用微泡与常规气泡的时序协同作用，在高浓度矿浆中构建了差异化的矿化环境。微泡优先对微细粒矿物进行捕集，形成初级聚集体；常规气泡再作为载体，通过兼并提升浮力，增强复合气絮团的上浮能力。这种机制可改善高粘度矿浆中气泡的分散性与矿化效率，对于嵌布粒度微细、易泥化的铜矿物回收有利。同时，高浓度浮选减少了矿浆总容积，有助于降低浮选药剂、水电等消耗，对新建项目可减少设备台数和基建投资。整个过程基于设备运行参数的优化，无需对主流程设备进行结构性改造，实施便利，能够兼顾铜回收率的提升与生产成本的缩减。

19、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

1.一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，所述浮选方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，所述微米级气泡的直径为10~50μm，所述毫米级气泡的直径为1~3mm。

3.根据权利要求2所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，在所述吸浆槽浮选机中，所述微米级气泡通过以下方式产生并引入：从该浮选机的循环筒抽取一股矿浆，将其加压给入文丘里管式微泡发生器以产生所述微米级气泡，再将富含微米级气泡的矿浆返送至该浮选机叶轮上方的盖板与定子之间的区域。

4.根据权利要求3所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，所述微米级气泡的等效充气量控制为0.2~0.3 m³/(㎡·min)；所述毫米级气泡通过向所述吸浆槽浮选机的中空轴内通入压缩空气产生，其充气量控制为1.2±0.2 m³/(㎡·min)。

5.根据权利要求4所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，将浮选给矿矿浆的质量浓度调节至40%~43%的步骤是在磨矿分级闭路中完成的，控制分级溢流矿浆浓度，并加入水玻璃等作为矿泥分散剂，磨矿细度控制为-0.074mm占63-73%。

6.根据权利要求5所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，在矿浆进入吸浆槽浮选机之前，还包括调浆步骤：向矿浆中依次加入调整剂石灰乳、捕收剂z-200、丁基黄药以及起泡剂2号油等选矿药剂，并在搅拌叶轮线速度为6.5m/s的条件下搅拌混合。

7.根据权利要求6所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，所述扫选作业由一台吸浆槽和多台直流槽浮选机串联进行多次扫选，各次扫选的泡沫产品顺序返回上一作业，且在每一个直流槽浮选机的底部均设有锥形导流循环筒，以借助气流上升作用防止高浓度矿浆沉降。

8.根据权利要求7所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，还包括对粗选作业产出的泡沫精矿进行精选的步骤：向该泡沫精矿中加入水，将其矿浆质量浓度稀释至30%以下，然后在不引入所述微米级气泡的条件下，进行至少一次开路精选浮选，产出最终铜精矿。

9.根据权利要求8所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，所述精选为两次开路精选，第一次精选的尾矿返回粗选作业，第二次精选的尾矿返回第一次精选，形成闭路循环。

10.根据权利要求9所述的一种提升硫化铜矿回收率的高浓度浮选方法，其特征在于，所述硫化铜矿为含次生硫化铜且易泥化的斑岩型铜矿，原矿中-20μm微细粒级铜金属分布率大于25%。