Antamina铜矿采用Microcel™气泡发生器进行的浮选柱改造

Antamina铜矿位于秘鲁安第斯山脉，生产铜、钼、锌和铅-铋四种精矿。Compañía Minera Antamina于2001年授权，投资总额为23亿美元，磨矿处理能力为100,000t/d。采矿、磨矿、浮选和尾矿处理在矿区进行，矿区海拔高度4,300 m。

2004年，Antamina铜矿对铜钼回路中的精选浮选柱进行了详细的性能测试，结果表明，这些浮选柱里的气泡尺寸相当大，铜浮选柱80%以上的气泡大于2mm，钼浮选柱70%以上的气泡大于2mm。浮选动力学研究遵循气泡平均直径反比关系说，即气泡越小，回收率越高。

按照2004年关于气泡尺寸测量的最初建议，在铜一次精选的一台浮选柱和钼精选回路的一台浮选柱上安装了美卓Microcel™气泡发生器。

图1：铜回路示意图

图2：钼回路示意图

Microcel™气泡发生器系统

美卓Microcel™气泡发生器系统是适用于浮选柱的发泡装置，可使矿物颗粒与气泡在高剪切条件下接触几率最大化。Microcel™系统如图3所示。一部分浮选柱尾矿从浮选柱底部抽到矿浆环管里，接着被强行流过平行安装的静态混合器。静态混合器里的固定式叶片将压缩空气与矿浆进行混合，强烈搅拌使气体分散成非常细小的气泡。这些细小气泡再次从浮选柱底部引入并且上升通过捕集区。细小气泡及其与矿物颗粒接触机会的增强使得：

• 整个品位-回收率曲线向工艺性能改善的方向移动；
• 泡沫稳定性更好，可以使用较高的冲洗水流速。

 

图3：Microcel™气泡发生器系统

安装在铜浮选柱（内径4.3m）和钼浮选柱（内径3m）上的Microcel™系统分别配置有18个和8个静态混合器。

铜精选浮选

两台铜浮选柱的气泡尺寸测量比较如图4所示。

图4：铜一次精选浮选柱回路中Microcel™和充气式气泡发生器的气泡尺寸与累积体积关系的对比

如表1所示，使用Microcel™气泡发生器的铜、钼回收率均得到提高。同时，不溶物的回收率降低，即Microcel™系统改善的不仅是回收率，还有贵重矿物的选择性。

	平均单位回收率（%）
	铜	钼	铁	不溶物
Microcel™ (260-290 kPa)	81.4	47.9	74.9	20.7
充气式气泡发生器	74.7	27.0	70.0	26.8

表1：平行测试中Microcel™气泡发生器对单位回收率的影响

钼精选浮选

图5-1：钼一次精选浮选柱中Microcel™和充气式气泡发生器的气泡尺寸与累积体积关系的对比

 

图5-2：使用充气式（A）与Microcel™（B）气泡发生器观察到的泡沫

 与铜浮选相同，在钼浮选柱上使用Microcel™气泡发生器可提高钼回收率和精矿品位，如图6和表2所示。

图6：同一浮选柱上使用充气式和Microcel™气泡发生器的离散测试中获得的钼品位-回收率数据

	平均钼回收率	平均精矿品位
Microcel™（2007）	71.8 %	48.2 % Mo
充气式（2007）	36.4 %	42.2 % Mo

表2：离散测试中Microcel™气泡发生器对浮选指标的影响

 结论

• 在铜一次精选浮选柱上使用Microcel™气泡发生器可使气泡尺寸从2.7~3.7 mm减小到1.6~2.6 mm。在钼一次精选浮选柱上，Microcel™气泡发生器使气泡尺寸从2.6~2.9 mm减小到1.6~2.0 mm。
• 无论是在铜浮选柱还是在钼浮选柱，Microcel™系统所需的充气量仅为充气式气泡发生器的50~60%。
• 在铜一次精选浮选柱上使用Microcel™气泡发生器使铜、钼的回收率分别增加了6%、20%。增加的金属回收率与良好的选择性有关，不溶物回收率下降了6%。在工厂整体性能方面，铜一次精选Microcel™估计将使最终铜精矿品位提高0.5%，钼回收率提高0.7%。
• 在钼一次精选浮选柱上使用Microcel™气泡发生器使钼回收率提高30%以上，同时，钼一次精选精矿品位提高了6%。使用Microcel™系统获得的高回收率减小了循环负荷并改善了浮选回路控制。估计三个精选段因Microcel™系统带来的改变可使选厂钼的总回收率提高0.8%。
• 根据获得的结果，Antamina铜矿决定在铜一次精选的所有浮选柱和钼精选回路的所有浮选柱上改造为使用美卓Microcel™气泡发生器。