浸染状铜矿石浮选工艺流程及关键机械设备详解

浸染状铜矿石是铜矿资源中的重要类型，其特点是铜矿物（如黄铜矿、斑铜矿等）以细小颗粒状较为均匀地散布在脉石矿物中。这种嵌布特性决定了其选矿通常需要细磨以达到充分的单体解离，并主要采用浮选法进行富集。一套高效、合理的浮选流程及配套机械设备是获得高品位铜精矿和理想回收率的关键。

一、 典型浮选工艺流程

浸染状铜矿石的常规浮选流程通常包括以下核心阶段：

1. 破碎与磨矿：原矿首先经过粗碎、中碎和细碎（通常为三段一闭路流程），将矿石粒度减小至适合磨矿的尺寸（一般为-15mm）。随后进入磨矿分级回路，通常采用“球磨机+分级机（如螺旋分级机或水力旋流器）”的闭路流程，将矿石磨细至所需的浮选粒度（通常为-0.074mm占60%-85%），使铜矿物与脉石充分解离。

1. 浮选分离：这是流程的核心环节，多采用“粗选-扫选-精选”的经典阶段。

• 粗选：经调浆后的矿浆加入浮选药剂（如捕收剂Z-200、丁基黄药，起泡剂MIBC，调整剂石灰等），在粗选浮选机中进行第一次富集，得到粗选精矿和尾矿。

• 扫选：对粗选尾矿进行再次浮选，尽可能回收残留的铜矿物，扫选精矿返回流程，扫选尾矿则作为最终尾矿废弃或进入后续再处理流程。

• 精选：粗选精矿通常需要经过多次（常为2-4次）精选，通过再磨或不再磨，进一步剔除夹带的脉石矿物，提高精矿品位，得到最终铜精矿。对于浸染状矿石，若连生体较多，粗精矿再磨再选是常见配置。

1. 产品处理：浮选得到的铜精矿矿浆经浓缩、过滤脱水，得到含水率约10%-15%的滤饼，便于运输和销售。尾矿则输送至尾矿库贮存。

二、 关键机械设备选型与功能

1. 破碎设备：

• 粗碎：颚式破碎机或旋回破碎机，处理大块原矿。

• 中/细碎：圆锥破碎机（标准型、短头型）为主，构成闭路破碎系统。

1. 磨矿与分级设备：

• 磨矿：溢流型球磨机是主流选择，负责将破碎产品磨至浮选所需细度。

• 分级：高频细筛或水力旋流器已普遍取代传统螺旋分级机，分级效率更高，能更好地控制磨矿产品粒度。

1. 浮选设备：

• 核心设备：机械搅拌式浮选机（如JJF型、SF型）和充气机械搅拌式浮选机（如KYF型、XCF型）应用最广。大型化、高效节能是发展趋势。浮选柱在处理细粒浸染矿石方面也展现出独特优势，常与浮选机联合使用，用于精选作业。

• 配置要点：粗扫选作业通常采用容积较大的浮选机以保证回收率；精选作业则选用能产生稳定泡沫层、利于二次富集的浮选机或浮选柱。

1. 辅助与脱水设备：

• 搅拌槽：用于矿浆与药剂的充分调和。

• 给药机：精确添加各类浮选药剂，如蠕动泵、计量泵。

• 浓缩设备：高效浓密机或深锥浓密机用于精矿和尾矿的初步脱水。

• 过滤设备：盘式真空过滤机、陶瓷过滤机或厢式压滤机用于精矿的最终脱水。陶瓷过滤机因其低能耗、高滤饼水分低而应用日益广泛。

三、 流程设计与设备选型考量因素

设计流程和选择设备时，必须综合考虑：

• 矿石性质：矿石硬度、嵌布粒度、矿物组成、共生关系等，决定磨矿细度和流程复杂度。
• 生产规模：大规模矿山倾向于选用大型、高效、自动化设备以降低单位成本。
• 产品要求：精矿品位和回收率指标直接影响浮选段数（精选次数）及是否需要再磨。
• 经济性与可靠性：在投资成本、运营成本（能耗、药耗）、设备运行稳定性及维护便利性之间取得平衡。
• 自动化与智能化：现代选厂普遍采用PLC/DCS控制系统，在线品位分析仪、矿浆粒度仪等，实现流程监控与优化，提升整体效益。

针对浸染状铜矿石，通过“多碎少磨”降低能耗，采用“阶段磨矿、阶段选别”提高效率，并搭配高效、可靠的浮选及配套设备，是构建成功选矿厂的核心。持续的流程优化与设备升级是应对矿石性质波动、提升技术经济指标的必要途径。