Antamina銅礦位于秘魯安第斯山脈，生產(chǎn)銅、鉬、鋅和鉛-鉍四種精礦。Compañía Minera Antamina于2001年授權(quán)，投資總額為23億美元，磨礦處理能力為100,000t/d。采礦、磨礦、浮選和尾礦處理在礦區(qū)進(jìn)行，礦區(qū)海拔高度4,300 m。
2004年，Antamina銅礦對(duì)銅鉬回路中的精選浮選柱進(jìn)行了詳細(xì)的性能測(cè)試，結(jié)果表明，這些浮選柱里的氣泡尺寸相當(dāng)大，銅浮選柱80%以上的氣泡大于2mm，鉬浮選柱70%以上的氣泡大于2mm。浮選動(dòng)力學(xué)研究遵循氣泡平均直徑反比關(guān)系說(shuō)，即氣泡越小，回收率越高。
按照2004年關(guān)于氣泡尺寸測(cè)量的最初建議，在銅一次精選的一臺(tái)浮選柱和鉬精選回路的一臺(tái)浮選柱上安裝了美卓Microcel™氣泡發(fā)生器。
圖1：銅回路示意圖
圖2：鉬回路示意圖
Microcel™氣泡發(fā)生器系統(tǒng)
美卓Microcel™氣泡發(fā)生器系統(tǒng)是適用于浮選柱的發(fā)泡裝置，可使礦物顆粒與氣泡在高剪切條件下接觸幾率最大化。Microcel™系統(tǒng)如圖3所示。一部分浮選柱尾礦從浮選柱底部抽到礦漿環(huán)管里，接著被強(qiáng)行流過(guò)平行安裝的靜態(tài)混合器。靜態(tài)混合器里的固定式葉片將壓縮空氣與礦漿進(jìn)行混合，強(qiáng)烈攪拌使氣體分散成非常細(xì)小的氣泡。這些細(xì)小氣泡再次從浮選柱底部引入并且上升通過(guò)捕集區(qū)。細(xì)小氣泡及其與礦物顆粒接觸機(jī)會(huì)的增強(qiáng)使得：
- 整個(gè)品位-回收率曲線向工藝性能改善的方向移動(dòng)；
- 泡沫穩(wěn)定性更好，可以使用較高的沖洗水流速。
圖3：Microcel™氣泡發(fā)生器系統(tǒng)
安裝在銅浮選柱（內(nèi)徑4.3m）和鉬浮選柱（內(nèi)徑3m）上的Microcel™系統(tǒng)分別配置有18個(gè)和8個(gè)靜態(tài)混合器。
銅精選浮選
兩臺(tái)銅浮選柱的氣泡尺寸測(cè)量比較如圖4所示。
圖4：銅一次精選浮選柱回路中Microcel™和充氣式氣泡發(fā)生器的氣泡尺寸與累積體積關(guān)系的對(duì)比
如表1所示，使用Microcel™氣泡發(fā)生器的銅、鉬回收率均得到提高。同時(shí)，不溶物的回收率降低，即Microcel™系統(tǒng)改善的不僅是回收率，還有貴重礦物的選擇性。
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平均單位回收率（%）
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銅
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鉬
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鐵
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不溶物
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Microcel™ (260-290 kPa)
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81.4
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47.9
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74.9
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20.7
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充氣式氣泡發(fā)生器
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74.7
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27.0
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70.0
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26.8
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表1：平行測(cè)試中Microcel™氣泡發(fā)生器對(duì)單位回收率的影響
鉬精選浮選
圖5-1：鉬一次精選浮選柱中Microcel™和充氣式氣泡發(fā)生器的氣泡尺寸與累積體積關(guān)系的對(duì)比
圖5-2：使用充氣式（A）與Microcel™（B）氣泡發(fā)生器觀察到的泡沫
與銅浮選相同，在鉬浮選柱上使用Microcel™氣泡發(fā)生器可提高鉬回收率和精礦品位，如圖6和表2所示。
圖6：同一浮選柱上使用充氣式和Microcel™氣泡發(fā)生器的離散測(cè)試中獲得的鉬品位-回收率數(shù)據(jù)
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平均鉬回收率
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平均精礦品位
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Microcel™（2007）
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71.8 %
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48.2 % Mo
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充氣式（2007）
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36.4 %
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42.2 % Mo
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表2：離散測(cè)試中Microcel™氣泡發(fā)生器對(duì)浮選指標(biāo)的影響
結(jié)論
- 在銅一次精選浮選柱上使用Microcel™氣泡發(fā)生器可使氣泡尺寸從2.7~3.7 mm減小到1.6~2.6 mm。在鉬一次精選浮選柱上，Microcel™氣泡發(fā)生器使氣泡尺寸從2.6~2.9 mm減小到1.6~2.0 mm。
- 無(wú)論是在銅浮選柱還是在鉬浮選柱，Microcel™系統(tǒng)所需的充氣量?jī)H為充氣式氣泡發(fā)生器的50~60%。
- 在銅一次精選浮選柱上使用Microcel™氣泡發(fā)生器使銅、鉬的回收率分別增加了6%、20%。增加的金屬回收率與良好的選擇性有關(guān)，不溶物回收率下降了6%。在工廠整體性能方面，銅一次精選Microcel™估計(jì)將使最終銅精礦品位提高0.5%，鉬回收率提高0.7%。
- 在鉬一次精選浮選柱上使用Microcel™氣泡發(fā)生器使鉬回收率提高30%以上，同時(shí)，鉬一次精選精礦品位提高了6%。使用Microcel™系統(tǒng)獲得的高回收率減小了循環(huán)負(fù)荷并改善了浮選回路控制。估計(jì)三個(gè)精選段因Microcel™系統(tǒng)帶來(lái)的改變可使選廠鉬的總回收率提高0.8%。
- 根據(jù)獲得的結(jié)果，Antamina銅礦決定在銅一次精選的所有浮選柱和鉬精選回路的所有浮選柱上改造為使用美卓Microcel™氣泡發(fā)生器。
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