权利要求
1.一种
铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：包括一段磨矿、一段分级、筛分、二段分级、二段磨矿、
浮选步骤，具体内容如下：
A、一段磨矿：将铜渣的粉矿给入一段磨机与水混合进行一段磨矿，得到一段磨矿矿浆;
B、一段分级：将一段磨矿矿浆给入一段水力旋流器进行分级，得到一段分级底流和一段分级溢流，一段分级底流给入筛分设备或返回一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;
C、筛分：给入筛分设备的一段分级底流经筛分，得到筛上物料和筛下物料，后续从筛上物料中回收铜金属，筛下物料泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;
D、二段分级：将前述一段分级溢流给入二段水力旋流器进行分级，得到二段分级底流和二段分级溢流;
E、二段磨矿：将前述二段分级底流给入二段磨机进行二段磨矿，得到二段磨矿矿浆，然后将二段磨矿矿浆与一段分级溢流合并，随后给入二段水力旋流器进行分级;
F、浮选：将二段分级溢流与起泡剂、组合
捕收剂混合搅拌后进行浮选，得到
铜精矿和
尾矿。
2.根据权利要求1所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述A步骤中给入一段磨机的铜渣粉矿的粒度≤12mm，一段磨矿矿浆的-0.074mm粒级含量>25%。
3.根据权利要求1所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述B步骤中一段分级溢流的-0.074mm粒级含量为60~70%。
4.根据权利要求1、2或3所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述B步骤中在一段水力旋流器的底流出料端连接有三通阀，当一段磨机出现返砂量增大、声音异常、电流异常或其中的铜金属累积到一定程度时，控制三通阀将一段分级底流给入筛分设备，否则将一段分级底流泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环。
5.根据权利要求4所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述B步骤中返砂量增大是指返砂量较正常返砂量多15%以上;声音异常是指球磨机工作时声音低于105dB(A)且伴随音调变闷、微弱;电流异常是指球磨机主机电流的持续显著下降且下降幅度超过额定电流的10%以上;一段磨机中的铜金属累积到一定程度是指一段球磨机中铜金属含量占球磨机给矿量的5%以上。
6.根据权利要求4所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述C步骤中筛分设备为
振动筛，所述振动筛的筛孔尺寸为0.3mm。
7.根据权利要求4所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述D步骤中二段分级溢流的-0.045mm粒级含量为70~85%。
8.根据权利要求4所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述E步骤中二段磨矿矿浆的-0.045mm粒级含量>50%。
9.根据权利要求4所述铜渣高效磨矿分级回收方法，其特征在于：所述F步骤中二段分级溢流先将浓度调整至25~45%，然后与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌进行浮选。
说明书
技术领域
[0001]本申请属于选矿技术领域，具体涉及一种方法简单、磨矿效率高、能耗低、磨矿循环负荷小的铜渣高效磨矿分级回收方法。
背景技术
[0002]铜渣是铜火法冶金过程的主要固体废弃物。目前，虽然铜渣中含有大量的铜、铁、金、银等有价金属，但因其综合利用率极低，绝大部分露天堆存，不仅会造成资源浪费，还会占用大量土地，而且铜渣中含有不可生物降解性的砷、
铅等剧毒物质，在堆存过程中易造成环境污染。因此，如何利用铜渣缓解
矿产资源压力，实现经济与环境共赢，已成为当下迫切需要处理的难题。
[0003]铜渣作为一种“人造矿石”，与自然铜矿选矿相比，由于多了一道炉渣缓冷工艺，导致冶炼渣中的初析微晶以溶解-沉淀形式自范性成长，形成结晶良好的自形晶或半自形晶，同时有价矿物扩散迁移，聚集成长为相对集中的独立相。而铜渣中金属铜相的矿物组成和特性是确定铜渣选矿工艺的关键所在，且矿石的磨矿是实现铜渣中含铜矿物分离富集的基础和前提。当前，大量试验研究与生产实践表明，铜渣中铜物相不可避免地或多或少会存在金属铜相，而金属铜因具有较好的延展性和较弱的单轴抗压强度、抗弯强度和抗冲击强度，使得其在磨碎过程中不易磨碎，在受球磨介质抛落时的冲击作用和研磨作用下形成薄片状分布于粗粒级。因此磨矿并经旋流器分级时，粗粒级薄片状铜金属，因其粒度粗、密度大，在水力旋流器中受离心力作用被甩向筒壁，沿锥体壁螺旋向下运动，从水力旋流器沉砂口随沉沙排出而再次返回磨机反复循环，如此长久以往，金属铜等粗粒级成分会在磨机内不断累积，从而造成磨机排料端格子板堵塞、磨机循环量大、磨机负荷大、磨矿能耗高等问题，严重时还会造成球磨机严重涨肚，需停机人工清理，清理难度大，影响生产。
[0004]现有技术中，为了解决铜金属对铜渣磨矿分级的不良影响，有通过在铜渣磨矿后，对磨矿矿浆进行直接筛分，筛分后的粗粒送入磁选或直接浮选，并将磁选后的磁性矿物返回磨矿，而筛分后的细粒矿经分级后进行浮选的技术方案;从而通过对磨矿矿浆的直接筛分优先对粗粒级的金属铜进行筛分回收，在避免粗粒级金属铜在磨矿系统里恶性循环以节省电耗和钢球消耗的同时，还能减少粗粒级金属铜卷入矿泥中导致后续浮选时金属铜沉槽不浮现象，又能避免粗粒级金属铜对其他铜颗粒的浮选影响，并且还可提高铜的回收率。但是，因铜渣中的金属铜含量较低，直接对磨矿矿浆进行筛分，不仅筛分产生的能耗远大于节约的磨矿能耗，而且还会额外增加筛分设备的维护成本，从而得不偿失。
[0005]因此，开发一种可解决铜金属对铜渣磨矿分级不良影响且能耗低的方法是非常必要的。
发明内容
[0006]本发明针对现有技术中存在的不足，提出了一种方法简单、磨矿效率高、能耗低、磨矿循环负荷小的铜渣高效磨矿分级回收方法。
[0007]本发明的铜渣高效磨矿分级回收方法是这样实现的：包括一段磨矿、一段分级、筛分、二段分级、二段磨矿、浮选步骤，具体内容如下：
A、一段磨矿：将铜渣的粉矿给入一段磨机与水混合进行一段磨矿，得到一段磨矿矿浆;
B、一段分级：将一段磨矿矿浆给入一段水力旋流器进行分级，得到一段分级底流和一段分级溢流，一段分级底流给入筛分设备或返回一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;
C、筛分：给入筛分设备的一段分级底流经筛分，得到筛上物料和筛下物料，后续从筛上物料中回收铜金属，筛下物料泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;
D、二段分级：将前述一段分级溢流给入二段水力旋流器进行分级，得到二段分级底流和二段分级溢流;
E、二段磨矿：将前述二段分级底流给入二段磨机进行二段磨矿，得到二段磨矿矿浆，然后将二段磨矿矿浆与一段分级溢流合并，随后给入二段水力旋流器进行分级;
F、浮选：将二段分级溢流与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌后进行浮选，得到铜精矿和尾矿。
[0008]进一步地，所述A步骤中给入一段磨机的铜渣粉矿的粒度≤12mm，一段磨矿矿浆的-0.074mm粒级含量>25%。
[0009]进一步地，所述B步骤中一段分级溢流的-0.074mm粒级含量为60~70%。
[0010]进一步地，所述B步骤中在一段水力旋流器的底流出料端连接有三通阀，当一段磨机出现返砂量增大、声音异常、电流异常或其中的铜金属累积到一定程度时，控制三通阀将一段分级底流给入筛分设备，否则将一段分级底流泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环。
[0011]进一步地，所述B步骤中返砂量增大是指返砂量较正常返砂量多15%以上;声音异常是指球磨机工作时声音低于105dB(A)且伴随音调变闷、微弱;电流异常是指球磨机主机电流的持续显著下降且下降幅度超过额定电流的10%以上;一段磨机中的铜金属累积到一定程度是指一段球磨机中铜金属含量占球磨机给矿量的5%以上。
[0012]进一步地，所述C步骤中筛分设备为振动筛，所述振动筛的筛孔尺寸为0.3mm。
[0013]进一步地，所述D步骤中二段分级溢流的-0.045mm粒级含量为70~85%。
[0014]进一步地，所述E步骤中二段磨矿矿浆的-0.045mm粒级含量>50%。
[0015]进一步地，所述F步骤中二段分级溢流先将浓度调整至25~45%，然后与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌进行浮选。
[0016]本发明的有益效果是：
1、本发明通过在水力旋流器的底流出料端连接有三通阀，仅在检测到一段磨机出现异常(返砂量大、声音异常、电流异常)或铜金属累积到临界值时，才将一段分级底流导入筛分设备进行筛分，不仅能够有效将粗粒级薄片状金属铜(筛上物料)从磨矿循环系统中提前截留回收，从根本上消除其在磨机内累积导致的恶性循环问题，保证了生产连续稳定进行;而且相较现有技术中直接筛分全部磨矿矿浆的高能耗方案，本发明的按需筛分显著减少了筛分作业的频次和处理量，使得筛分能耗远低于因避免粗粒铜循环而节省的磨矿能耗，解决了现有技术“得不偿失”的关键缺陷，同时也显著降低了筛分设备的运行和维护成本。
[0017]2、本发明通过选择性的提前回收粗粒金属铜，不仅避免其在后续浮选作业中因粒度大、形状特殊(薄片状)而容易沉槽、难以上浮的问题;而且还能减少粗粒金属铜在浮选过程中对其他细粒铜矿物颗粒的物理干扰(如覆盖、夹杂)，改善了浮选环境。
[0018]3、本发明采用一段磨矿与一段分级闭路循环、二段磨矿与二段分级闭路循环的分级磨矿方式，结合合理的粒级控制(如一段磨矿矿浆- 0.074mm 粒级含量>25%、一段分级溢流该粒级含量60~70%等)，不仅提高了磨矿效率，降低了磨矿循环负荷，还能确保为后续浮选提供合格粒级的物料;而且通过选择性的优先回收粗粒金属铜，配合浮选步骤对细粒级铜矿物进行回收，整体提高了铜的回收率。
[0019]4、本发明在传统磨矿-分级-浮选流程基础上，创新性地嵌入了智能控制的筛分环节，不仅整体流程逻辑清晰，而且操作简便，易于在工业生产中推广应用;并且利用三通阀，根据磨机运行状态(返砂量、声音、电流)或铜累积程度智能切换底流去向(直接循环或筛分)，操作灵活且自动化程度较高，只在必要时启动筛分，实现了最大化效益。
[0020]综上所述，本发明针对铜渣中金属铜相的分布特点和物料间的粒度差，通过创新性地引入“按需筛分”机制，采用筛分设备对旋流器沉砂进行筛分可将这部分金属铜或粗粒物料隔出，高效、低能耗地解决了粗粒金属铜在磨矿系统中的恶性循环难题，不仅具有显著的节能降耗效果(筛分能耗远小于节省的磨矿能耗)，还保障了磨机稳定高效运行，而且优化了浮选条件，最终实现了铜渣中铜资源的高效、经济、环保回收，解决了现有技术的痛点。
附图说明
[0021]图1为本发明的实施例流程图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所做的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
[0023]如图1所示，本发明的铜渣高效磨矿分级回收方法，包括一段磨矿、一段分级、筛分、二段分级、二段磨矿、浮选步骤，具体内容如下：
A、一段磨矿：将铜渣的粉矿给入一段磨机与水混合进行一段磨矿，得到一段磨矿矿浆;
B、一段分级：将一段磨矿矿浆给入一段水力旋流器进行分级，得到一段分级底流和一段分级溢流，一段分级底流给入筛分设备或返回一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;
C、筛分：给入筛分设备的一段分级底流经筛分，得到筛上物料和筛下物料，后续从筛上物料中回收铜金属，筛下物料泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;
D、二段分级：将前述一段分级溢流给入二段水力旋流器进行分级，得到二段分级底流和二段分级溢流;
E、二段磨矿：将前述二段分级底流给入二段磨机进行二段磨矿，得到二段磨矿矿浆，然后将二段磨矿矿浆与一段分级溢流合并，随后给入二段水力旋流器进行分级;
F、浮选：将二段分级溢流与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌后进行浮选，得到铜精矿和尾矿。
[0024]所述A步骤中给入一段磨机的铜渣粉矿的粒度≤12mm，一段磨矿矿浆的-0.074mm粒级含量>25%。
[0025]所述B步骤中一段分级溢流的-0.074mm粒级含量为60~70%。
[0026]所述B步骤中在一段水力旋流器的底流出料端连接有三通阀，当一段磨机出现返砂量增大、声音异常、电流异常或其中的铜金属累积到一定程度时，控制三通阀将一段分级底流给入筛分设备，否则将一段分级底流泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环。
[0027]所述B步骤中返砂量增大是指返砂量较正常返砂量多15%以上;声音异常是指球磨机工作时声音低于105dB(A)且伴随音调变闷、微弱;电流异常是指球磨机主机电流的持续显著下降且下降幅度超过额定电流的10%以上;一段磨机中的铜金属累积到一定程度是指一段球磨机中铜金属含量占球磨机给矿量的5%以上。
[0028]所述C步骤中筛分设备为振动筛，所述振动筛的筛孔尺寸为0.3mm。
[0029]所述D步骤中二段分级溢流的-0.045mm粒级含量为70~85%。
[0030]所述E步骤中二段磨矿矿浆的-0.045mm粒级含量>50%。
[0031]所述F步骤中二段分级溢流先将浓度调整至25~45%，然后与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌进行浮选。
[0032]实施例1
[0033]刚果金某铜渣选矿厂，处理原矿为电炉渣和熔炼渣，两种渣分时段处理，其中电炉渣铜品位为0.82%，酸熔铜相分布率40.24%;熔炼渣铜品位为1.92%，酸熔铜相分布率42.71%。采用本发明的铜渣高效磨矿分级回收方法对冶炼渣进行处理，如图1所示具体内容如下：
S100：通过胶带将粒度≤10mm的铜渣粉给入一段磨机与水混合进行一段磨矿，得到-0.074mm粒级含量>25%的一段磨矿矿浆。
[0034]S200：将一段磨矿矿浆用
渣浆泵输送至一段水力旋流器进行分级，得到一段分级底流和-0.074mm粒级含量为60~65%的一段分级溢流。其中，在正常生产时，控制三通阀将一段分级底流自流进入一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;而当一段磨机出现返砂量大、声音异常、电流异常或其中的铜金属累积到一定程度时，控制三通阀将一段分级底流给入振动筛。
[0035]S300：给入振动筛的一段分级底流经筛孔尺寸为0.3mm的筛网筛分，筛上存在明显的粗粒金属铜薄片，将筛上物料进行收集回收铜金属，筛下物料泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环。
[0036]S400：将S200步骤得到的一段分级溢流自流进入二段水力旋流器的给矿泵池，再由泵送至二段水力旋流器进行分级，得到二段分级底流和-0.045mm粒级含量为70~75%的二段分级溢流。
[0037]S500：将前述二段分级底流自流进入二段磨机的给料端进行二段磨矿，得到-0.045mm粒级含量>50%的二段磨矿矿浆，然后将二段磨矿矿浆与一段分级溢流合并，随后泵送至二段水力旋流器进行分级;
S600：将S400步骤得到的二段分级溢流先将浓度调整至25~30%，随后自流进入浮选流程，然后与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌后进行浮选，得到铜精矿和尾矿。
[0038]处理电炉渣时，上述获得的铜精矿的品位为23.5%，铜的回收率65%，尾矿品位为0.29%。
[0039]处理熔炼渣时，上述获得的铜精矿的品位为24%，铜的回收率76.5%，尾矿品位为0.5%。
[0040]实施例2
[0041]云南某铜渣选矿厂，处理原矿为熔炼渣，熔炼渣铜品位为3.6%。采用本发明的铜渣高效磨矿分级回收方法对熔炼渣进行处理，具体内容如下：
S100：通过胶带将粒度≤12mm的铜渣粉给入一段磨机与水混合进行一段磨矿，得到-0.074mm粒级含量>25%的一段磨矿矿浆。
[0042]S200：将一段磨矿矿浆用渣浆泵输送至一段水力旋流器进行分级，得到一段分级底流和-0.074mm粒级含量为65~70%的一段分级溢流。其中，在正常生产时，控制三通阀将一段分级底流自流进入一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;而当一段磨机出现返砂量大、声音异常、电流异常或其中的铜金属累积到一定程度时，控制三通阀将一段分级底流给入振动筛。
[0043]S300：给入振动筛的一段分级底流经筛孔尺寸为0.3mm的筛网筛分，筛上存在明显的粗粒金属铜薄片，将筛上物料进行收集回收铜金属，筛下物料泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环。
[0044]S400：将S200步骤得到的一段分级溢流自流进入二段水力旋流器的给矿泵池，再由泵送至二段水力旋流器进行分级，得到二段分级底流和-0.045mm粒级含量为80~85%的二段分级溢流。
[0045]S500：将前述二段分级底流自流进入二段磨机的给料端进行二段磨矿，得到-0.045mm粒级含量>50%的二段磨矿矿浆，然后将二段磨矿矿浆与一段分级溢流合并，随后泵送至二段水力旋流器进行分级;
S600：将S400步骤得到的二段分级溢流先将浓度调整至35~40%，随后自流进入浮选流程，然后与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌后进行浮选，得到铜精矿和尾矿。
[0046]上述获得的铜精矿的品位为20.00%，铜的回收率93.00%，尾矿品位为0.30%。此外，由于熔炼渣中铜金属相分布率较电炉渣高，因此熔炼渣切换至筛分的频率较电炉渣高。
[0047]实施例3
[0048]云南某铜渣选矿厂，处理原矿为电炉渣：转炉渣按4:1比例混合的混合渣，混合渣铜品位为1.79%。采用本发明的铜渣高效磨矿分级回收方法对该混合渣进行处理，具体内容如下：
S100：通过胶带将粒度≤12mm的铜渣粉给入一段磨机与水混合进行一段磨矿，得到-0.074mm粒级含量>25%的一段磨矿矿浆。
[0049]S200：将一段磨矿矿浆用渣浆泵输送至一段水力旋流器进行分级，得到一段分级底流和-0.074mm粒级含量为65~70%的一段分级溢流。其中，在正常生产时，控制三通阀将一段分级底流自流进入一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环;而当一段磨机出现返砂量大、声音异常、电流异常或其中的铜金属累积到一定程度时，控制三通阀将一段分级底流给入振动筛。
[0050]S300：给入振动筛的一段分级底流经筛孔尺寸为0.3mm的筛网筛分，筛上存在明显的粗粒金属铜薄片，将筛上物料进行收集回收铜金属，筛下物料泵送至一段磨机的给料端进行磨矿闭路循环。
[0051]S400：将S200步骤得到的一段分级溢流自流进入二段水力旋流器的给矿泵池，再由泵送至二段水力旋流器进行分级，得到二段分级底流和-0.045mm粒级含量为70~75%的二段分级溢流。
[0052]S500：将前述二段分级底流自流进入二段磨机的给料端进行二段磨矿，得到-0.045mm粒级含量>50%的二段磨矿矿浆，然后将二段磨矿矿浆与一段分级溢流合并，随后泵送至二段水力旋流器进行分级;
S600：将S400步骤得到的二段分级溢流先将浓度调整至40~45%，随后自流进入浮选流程，然后与起泡剂、组合捕收剂混合搅拌后进行浮选，得到铜精矿和尾矿。
[0053]上述获得的铜精矿的品位为20.00%，铜的回收率88.00%，尾矿品位为0.23%。
[0054]以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
说明书附图(1)
声明：
“铜渣高效磨矿分级回收方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：昆明有色冶金设计研究院股份公司
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