一段回转窑离析工艺

    我国广东石菉铜矿属深度氧化难选铜矿，含铜品位高达1.3~2.5%。1964年以来，有关科研、设计单位经过多种方案比较，认为离析—浮选法具有流程简单、精矿品位和回收率较高等优点，于1966年进行设计，并于1970年建成投入试生产。     难选氧化铜矿直接加热一段离析法是一项新工艺，国外尚无实践经验可以借鉴。在投产初期，遇到不少问题，如处理能力低、设备运转不正常，精矿品位和回收率都比较低，生产很不稳定。经过几年的努力和反复改进，基本上解决了直接加热回转窑一段离析工艺和设备关键，初步获得了较好的离析效果，基本上达到了投入生产的水平。     一、原矿性质     该矿属于石英闪长斑岩与石灰系灰岩接触交代矽卡岩铜矿床。矿石呈土状，氧化程度较深。由于成岩阶段次生富集作用，铜液扩散推移过程中与硅、铁和铝的盐类及其氧化物形成结合性氧化铜，覆盖于表面及间夹于孔雀石类型矿石中。含铜矿物以孔雀石为主，有少量蓝铜矿、硅孔雀石和水胆矾等。铁的矿石主要为褐铁矿，磁铁矿和赤铁矿次之。脉石除铁质粘土外，还有石英、云母、石榴子石、角闪石、蛇纹石、绿泥石和方解石等。原矿中铁质粘土含量很高，－200目高达48%，矿石含水27.1%，矿石最大块300毫米左右。原矿物质组成列于表1和表2。 表1  原矿化学成分

元素化学成分含量，%	Cu	Co	Ni	Aug/t	Agg/t	Pt g/t	Si2O3
	1.38~2.39	0.003	0.0075	0.12	9.47	＜0.05	44.34~42.00
元素化学成分含量，%	Al2O3	Fe	S	CaO	MgO	Mn
	11.88~14.63	16.43~20.48	0.04	0.89~1.54	1.19	1.24

 表2  物相分析与物理特性

物相分析	结合铜	自由氧化铜	硫化铜	总铜
	0.49~0.59	0.53~1.71	0.16~0.27	1.38~2.39
物理特性	密度g/cm3	松散密度g/cm3	比  热J/g·℃	软化点℃
	3.09	1.16	0.691	1050

     原矿被细泥严重污染，铜的结合率较高，一般来说原矿品位高则结合铜相应增高。根据物相分析结果：结合铜占总铜的5~40%，自由氧化铜占50~80%，硫化铜占9~20%。     二、离析—浮选工艺     浮选流程中（图1和图2），实线表示1975年3月以前使用的流程，浮选机三次精选精矿品位可达40%以上。

图1  离析系统主要设备示意图1—燃烧室；2—不锈钢放射状换热器；3—普通钢蜂窝状换热器；4—单管旋涡收尘器；5—多管旋涡收尘器；6—排风机；7—湍动机尘冷却塔；8—水膜除尘器；9—塑料烟囱；10—密封圆盘给料机；11—皮带磅秤

图2  离析—浮选工艺流程     离析回转窑规格为：直径3.6米，长50米，筒体窑头部分（2米），为20毫米厚的耐热不锈钢板，其余为22~28毫米厚的18MnCu钢板焊接而成。窑内衬为200毫米（低温段150毫米）厚的高铝砖，并在距窑尾6米沿窑头方向安有15.2米的金属换热器，窑的倾斜度为3%，窑用JZS101型三相异步整流子变速电动机（N＝15~25千瓦，n＝350转/分）带动，并设有备用电源供电的辅助传动系统，在正常情况下，窑转速为1.48~0.493转/分。     三、离析—浮选的工艺参数和结果     离析技术条件：原矿含铜品位2~3%，粒度－4毫米，水分5%左右，添加剂配比：煤3.5~4%，食盐1.8~2%。离析温度：重油燃烧烟气入窑温度1150~1250℃；窑头温度880~950℃，离析回转窑速度0.66~0.75转/分。     磨浮技术条件：磨矿溢流细度75~80%－200目，分级浓度30%，浮选浓度24~28%，丁黄药1.2公司/吨、25^#黑药0.15公斤/吨，2^#油0.5公斤/吨，水玻璃0.1公斤/吨。     离析—浮选结果：    离析窑处理量                                     19.36吨干矿/台时    燃烧率（重油）                                                     4%    烟尘率                                                          25.68%    两级干法收尘率                                             86.99%    两级湿法收尘率                                            98.39%    挥发氯化铜的捕收率                                     72.71%    湿法尘含铜量和水溶铜损失                                3.8%    离析窑作业率                                                  70%    精矿品位（浮选柱一次精选）                         25%以上    尾矿品位                                               0.5~0.7%    离析—浮选实收率                                       77%左右     四、解决离析工艺及设备方面问题的主要措施     （一）为在热工制度上尽量满足离析的要求，既要有适宜的离析温度，又要使窑内保持适宜于离析的气氛（呈中性或弱还原性）。     （二）为改善重油燃烧条件，避免火焰进窑继续燃烧而引起炉料的烧结，改革了燃烧室。     1、燃烧室的体积由22米³加大到33米³，降低空间热强度。     2、将喷嘴位置由原来的正面改为侧面，以延长火焰路程。     3、将单喷嘴（1000千克/吨）改为多喷嘴（4×25千克/吨）。     （三）窑头换接2米耐热不锈钢筒体，采用玻璃布伸缩连结活动磨块，无水冷却的密封装置等。     （四）采用风量10⁵米³/时、气压9810帕（10³毫米水柱）的排风机。     （五）为解决防腐问题，1^#窑湍动收尘冷却塔烟气入口短管和塔下的下半部均用环氧树脂砌衬石墨板，3^#窑采用花岗岩并以环氧树脂胶泥砌筑的湍动收尘冷却塔，入口衬石墨和钛板短管。     （六）为简化收尘系统和改善操作条件，将干法收尘设备提高10米，使干尘自动返回窑内。同时，离析配料和加料全部改装圆盘给料机，并安设了自制皮带磅秤和必要的测量仪表。     （七）改建粉煤系统，采用链磨机破碎，风力分级生产离析用煤，解决离析煤产量不足、质量差、煤中混矿、矿中混煤的问题。