專利名稱：銅礦山廢石綜合利用系統和方法
技術領域：
本發明涉及銅礦山廢石綜合利用領域，尤其涉及對銅礦山的廢石進行綜合利用的系統和方法。
背景技術：
在采礦領域，對于采礦后留下的廢石，由于其中所含的各種金屬的含量很低，在采礦初期，通常直接廢棄廢石。隨著采礦技術的發展，人們發現，從這些廢石中提取金屬在經濟上也是可行的，并且大大提高了礦的開采率。目前存在有各種從廢石中回收各種金屬的方法，例如在公開號為CNlOl195107的專利文獻中公開了一種銅鑰共生尾礦再選工藝，其中通過分級、磨礦、攪拌、浮選工序，使尾礦中銅、鑰得到了有效回收。尾礦再選后剩余尾砂金屬含量達到⑶O. 032% ；M00. 0012% ；AU0. 001克/噸；AG1克/噸以下，產出的銅精礦品位達到18%、鑰精礦品位達到55%，銅、鑰回收率分別提高了 8%和6%。在公開號為CN1317371的專利文獻中公開了一種鐵礦石中極低品位銅綜合回收工藝，其中使用磨礦細篩磁選把鐵精礦分開，混合浮選后在石灰法基礎上添加活性炭和腐殖酸鈉進行分離浮選使銅精礦與硫精礦分開。在公開號為JP7256231的專利文獻中對金屬礦山廢石材料進行選擇回收的研究。通常對鐵、銅和鋁處理廢石進行預處理后送到粉碎機制成相互分離的塊狀。通過一種泡沫材料將輕的材料分離，然后繼續對沉重的材料進行分離成片狀，進行選擇分離，最后應用磁選的分離裝置得到大尺寸的銅或鋁精礦。然而，在上述的各種從廢石中回收金屬的工藝中，并沒有提供對各種貴金屬進行回收的整體工藝，上述文獻要么考慮銅和鐵，要么考慮銅和鑰或者鋁，但是都沒有考慮可以對銅、鑰、鈷和鐵都進行回收的整個工藝處理。因此，需要一種綜合考慮各種金屬回收的整體工藝。另外，在現有技術中，也沒有公開從含金屬量極低的廢石中回收金屬的工藝，而隨著礦產資源的逐步枯萎，大量金屬含量極低的廢石也逐漸增多，因此也迫切需要一種可以從金屬含量極低的廢石中回收金屬的廢石綜合利用工藝。
發明內容
為此，本發明提出了一種可以解決上述問題的至少一部分的新的銅礦山廢石綜合利用系統和方法。根據本發明的一個方面，提供了一種銅礦山廢石綜合利用系統，包括碎礦部件，適于粉碎礦石，其中粉碎后的礦石粒度在0-12mm ;第一磨礦部件，適于將由碎礦部件粉碎后的礦石進行研磨，以獲得溢流粒度為60% -200目的研磨后礦石；銅鑰混選粗掃選設備，適于從磨礦部件研磨后的礦石中選取銅鑰粗礦；第二磨礦部件，適于對銅鑰混選粗掃選設備選取的銅鑰粗礦進行進一步研磨；銅鑰精選設備，適于從第二磨礦部件研磨后的銅鑰粗礦中浮選出銅鑰精礦；以及銅鑰分離掃選設備，適于對所述銅鑰精選設備浮選出的銅鑰精礦進行進一步浮選以分離出鑰精礦和銅精礦。可選地，根據本發明的銅礦山廢石綜合利用系統，還包括銅鈷混選粗選設備和銅鈷混選精選設備，適于從所述銅鑰混選粗掃選設備選取的銅鑰粗礦之后剩余的礦產中浮選出銅鈷精礦；第三磨礦部件，適于對所浮選出的銅鈷精礦進行進一步研磨；以及銅鈷分離掃選設備，適于對研磨后的銅鈷精礦進行進一步浮選以分離出鈷精礦和銅精礦。可選地，根據本發明的銅礦山廢石綜合利用系統，還包括磁選機，適于對由銅鈷混選粗選設備和銅鉆混選精選設備浮選出銅鉆精礦后的剩余礦石進行磁選，以獲得鐵精礦。根據本發明的另一個方面，提供了一種銅礦山廢石綜合利用方法，包括步驟粉碎礦石，其中粉碎后的礦石粒度在0-12_之間；將所述粉碎后的礦石進行研磨，以獲得溢流粒度為60% -200目的研磨后礦石；從研磨后的礦石中選取銅鑰粗礦；對所述銅鑰粗礦進行進一步研磨；從研磨后的銅鑰粗礦中浮選出銅鑰精礦；對浮選出的銅鑰精礦進行進一步浮選以分離出鑰精礦和銅精礦；從所選取銅鑰粗礦之后剩余的礦產中浮選出銅鈷精礦；對所浮選出的銅鈷精礦進行進一步研磨；對研磨后的銅鈷精礦進行進一步浮選以分離出鈷精礦和銅精礦；以及對所述浮選出銅鈷精礦后的剩余礦石進行磁選以獲得鐵精礦。根據本發明的低品位銅礦山廢石綜合利用系統和方法以含銅< O. 25%，鑰< 0.015%，鈷< O. 013%的礦山廢石為選礦原料，采用最開始階段磨礦、而對于銅鑰部分進行混合浮選分離，對于鈷進行浮選、以及對鐵進行磁選的選礦工藝流程。綜合利用了礦石中的銅、鑰、鉆和鐵。獲得了合格的銅精礦、鑰精礦、鉆精礦和鐵精礦。
通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。其中在附圖中，參考數字之后的字母標記指示多個相同的部件，當泛指這些部件時，將省略其最后的字母標記。在附圖中圖I示出了根據本發明的一個實施例的低品位銅礦山廢石綜合利用系統100 ;以及圖2示出了根據本發明一個實施例的低品位銅礦山廢石綜合利用方法200。
具體實施例方式下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步的描述。圖I示出了根據本發明的一個實施例的低品位銅礦山廢石綜合利用系統100。如圖I所示，廢石綜合利用系統100包括碎礦部件110。碎礦部件110適于將礦石粉碎為較小的顆粒。由于現有的礦石尺寸都比較大，為此，碎礦部件110可以包括串行工作的粗碎設備112、中碎設備114和細碎設備116。可供選擇的粗碎設備有顎式破碎機和旋回破碎機。顎式破碎機構造簡單，重量輕，便于維修運輸；外型高度小，需要的高差小；工作可靠，調節排礦口方便；但襯板易磨損，處理量比旋回破碎機低，破碎產品粒度不均勻，過大塊多，需要給礦設備。旋回破碎機破碎能力較高，主要用于大型選礦廠，襯板磨損均勻，破碎產品中過大塊少；但設備構造復雜，機身重，要求有堅固的基礎，機體高，需要有很大的高差配置。根據本發明的一個實施例，粗碎設備112采用了顎式破碎機設備，例如山特維克JM1312顎式破碎機設備。可選地，通過粗碎設備112的粗碎處理，礦石被破碎后的最大粒度240mmo中碎設備114對被粗碎設備112粗碎后的礦石進行進一步破碎，可選地，可以將礦石進一步破碎為最大粒度為55-60_。根據本發明的一個實施例，中碎設備114可以采用涼山礦業一選廠使用的中細碎圓錐破碎 機H6800EC。細碎設備116對被中碎設備114破碎后的礦石再次進行破碎。可選地，可以將礦石進一步破碎為最大粒度為12_，即從細碎設備116破碎后的礦石的粒度在0-12mm之間，從而適于后續處理。根據本發明的一個實施例，細碎設備116可以采用山特維克的H4800F圓錐破碎機。在礦石被粉碎之后，需要由磨礦部件120將礦石進一步磨成更細的顆粒，然而由于磨礦部件120比較精密，對進入磨礦部件120的礦石粒度具有嚴格的要求，為此，根據本發明的一個實施例，在由碎礦部件110進行碎礦之后，利用篩分設備118對要進入磨礦部件120的礦石進行篩選。可選地,篩分設備118具有12-15mm,例如為14_的篩孔，以確保僅僅最大粒度為12mm的礦石可以進入磨礦部件120。可選地，篩分設備118為2DYK3060圓振動篩設備。磨礦部件120適于將粉碎后的礦石進一步磨碎為溢流粒度為60%-200目。一般而言，磨礦部件120采用水磨方式進行，因此其包括球磨機122和與球磨機122閉路連接的水力旋流器124，從而可以循環地為球磨機122提供磨礦用水。根據本發明的一個實施例，球磨機122可以采用MQY3600X6000溢流型球磨機，而且水力旋流器124可以為直徑為Φ500的水力旋流器。由磨礦部件120進行初次研磨后的礦石由銅鑰混選粗掃選設備130進行對銅鑰混合金屬的選取。銅鑰混選粗掃選設備130—般采用浮選機來實現。為了提高對銅鑰混合金屬的選取，銅鑰混選粗掃選設備130可以采用兩級粗掃選，即銅鑰混選粗掃選設備130包括第一銅鑰混選粗掃選設備132和第二銅鑰混選粗掃描選設備134。經過粗掃選獲得的銅鑰粗礦在第二磨礦部件140中進一步進行研磨，以便將礦石磨得更細。與磨礦部件120類似，第二磨礦部件140同樣也包括球磨機142和與球磨機142閉路連接的水力旋流器144。根據本發明的一個實施例，球磨機142可以采用MQY1500X3000溢流型球磨機，而且水力旋流器124可以為直徑為Φ300的水力旋流器。在由第二磨礦部件140對銅鑰粗礦進行進一步研磨之后，由銅鑰精選設備150從銅鑰粗礦中浮選出銅鑰精礦，隨后由銅鑰分離掃選設備152對銅鑰精礦進行進一步浮選并分別分離出鑰精礦和銅精礦。在銅鑰混選粗掃選設備130浮選出銅鑰粗礦之后剩余的礦產則分別經由銅鈷混選粗選設備162和銅鈷混選精選設備164來浮選出銅鈷精礦。所浮選出的銅鈷精礦經由第三磨礦部件166進行進一步研磨。與第二磨礦部件140類似，第三磨礦部件166同樣也包括球磨機167和與球磨機167閉路連接的水力旋流器168。根據本發明的一個實施例，球磨機167可以采用MQY1500X3000溢流型球磨機，而且水力旋流器168可以為直徑為Φ300的水力旋流器。經研磨后的銅鈷精礦由銅鈷分離掃選設備170對銅鈷精礦進行進一步浮選并分別分離出鈷精礦和銅精礦。 由銅鈷混選粗選設備162和銅鈷混選精選設備164浮選出銅鈷精礦后剩余的礦石則由磁選機180進行磁選以獲得鐵精礦，磁選后留下的礦石為尾礦。為了提高磁選效率，可選地，磁選機180可以包括粗選磁選機182和精選磁選機184來對礦石進行粗選和精選，從而獲得鐵精礦。根據本發明的一個實施例，粗選磁選機182米用CTB1245永磁筒式磁選機，而精選磁選機184采用CTB1230永磁筒式磁選機。應當注意的是，在上面提及的各種粗選或者精選設備，如130、150、152、162、164和170等，都可以采用浮選機來實現，以利用礦物的可浮性來選出目標礦物。例如銅鑰混選粗掃選設備130和銅鑰精選設備150可以通過在弱堿性介質中采用中性油作捕收劑，來浮選出銅鑰。銅鑰分離掃選設備152則通過利用硫化鈉作為浮選劑抑銅浮鑰來分離銅和鑰。銅鈷混選粗選設備162和銅鈷混選精選設備164則利用丁黃藥及丁銨黑藥來選鈷。所有這些浮選機類型以及相應的浮選劑都在本發明的保護范圍之內。在利用上述設備獲得了銅精礦、鑰精礦、鈷精礦和鐵精礦之后，需要利用各種脫水設備190對這些精礦進行脫水處理，從而使得各種礦的水含量降低到一定程度以下。可選地，對于銅精礦，脫水設備190包括銅礦濃縮設備191和銅礦過濾設備192進行兩段脫水處理，使得最終水分含量< 12%。對于鑰精礦，脫水設備190包括利用沉淀池193來脫水，隨后利用鑰礦干燥設備194進行機械干燥，使得最終水分含量< 4%。對于鈷精礦，脫水設備190包括利用鈷礦濃縮設備195進行濃縮，隨后利用鈷礦過濾設備196進行過濾脫水，使得最終水分含量< 12%。可選地，鈷礦濃縮設備195可以采用斜板濃密機，而鈷礦過濾設備196采用TT-20型陶瓷過濾機對于鐵精礦，脫水設備190采用鐵礦過濾設備197進行過濾脫水，從而使得使最終水分含量< 8%。可選地，鐵礦過濾設備197采用TT-20陶瓷過濾機。利用根據本發明的低品位銅礦山廢石綜合利用系統100，可以對含銅僅為
O.18-0. 25%銅礦山廢石進行處理，并且實現銅回收率> 87%，精礦品位達到21%，并且綜合回收了礦石中的鑰、鈷、鐵和金銀，提高了資源綜合利用水平。利用根據本發明的低品位銅礦山廢石綜合利用系統100，所獲得的銅精礦水分在12%左右，同時銅精礦產品含砷、鉛鋅、鉍均未超標，都在有色金屬行業產品質量標準以內，完全能滿足冶煉行業的需求。另外，生廣的鐵精礦品位在61 %左右,鐵精礦水分在8%左右，也完全能滿足冶煉行業的需求。圖2示出了根據本發明一個實施例的低品位銅礦山廢石綜合利用方法200。如圖2所示，該方法適于步驟S210，其中對礦石進行粉碎，以將礦石粉碎為例如粒度在0-12_之間。由于礦石的尺寸差異較大，步驟S210通常可以包括三個順序進行的粉碎步驟，即將礦石粉碎為較大粒度(例如，最大240_)的粗碎步驟，將粗碎后的 礦石進一步進行粉碎(最大粒度為55-60_)的中碎步驟，以及對中碎后的礦石進一步進行粉碎(粉碎后的礦石最大粒度為12mm)的細碎步驟。在對礦石進行粉碎之后，在步驟S220中，將礦石磨成更細的顆粒。適于將粉碎后的礦石進一步磨碎為溢流粒度為60% -200目。一般而言,步驟S220中的磨礦采用水磨方式進行，因此利用例如球磨機122和與球磨機122閉路連接的水力旋流器124來進行。可選地，在步驟S220中將礦石進一步磨成更細的顆粒之前，由于磨礦采用的磨礦部件120比較精密，對進入磨礦部件120的礦石粒度具有嚴格的要求，為此，根據本發明的一個實施例，還包括在步驟S210之后的篩選步驟，用于利用篩分設備118對要磨礦的礦石進行篩選。可選地，篩分設備118具有12-15mm，例如為14mm的篩孔，以確保僅僅最大粒度為12mm的礦石可以進入磨礦步驟S210。隨后，在步驟S230中，對銅鑰混合金屬進行粗選。銅鑰混合金屬粗選采用銅鑰混選粗掃選設備130進行。銅鑰混選粗掃選設備130—般采用浮選機來實現。為了提高對銅 鑰混合金屬的選取，步驟S230可以采用兩級粗掃選，即利用第一銅鑰混選粗掃選設備132和第二銅鑰混選粗掃描選設備134分別進行銅鑰混合金屬粗選。步驟S230粗選獲得的銅鑰粗礦在步驟S240中再次進行研磨。類似于步驟S220，步驟S240利用第二磨礦部件140進行，第二磨礦部件140同樣也包括球磨機142和與球磨機142閉路連接的水力旋流器144。隨后在步驟S245中，對步驟S240中研磨后的銅鑰粗礦進行浮選出銅鑰精礦，并且在步驟S250中對步驟S245所浮選出的銅鑰精礦利用銅鑰分離掃選設備152進行進一步浮選并分別分離出鑰精礦和銅精礦。在步驟S230浮選出銅鑰粗礦之后剩余的礦產在步驟S260中進行銅鈷粗選和精選，以獲得銅鈷精礦，隨后在步驟S265中，對銅鈷精礦進行研磨。類似于步驟S220和S240，研磨利用第三磨礦部件進行，第三磨礦部件166同樣也包括球磨機167和與球磨機167閉路連接的水力旋流器168。在步驟S265中研磨之后，在步驟S268中，由銅鈷分離掃選設備170對銅鈷精礦進行進一步浮選并分別分離出鈷精礦和銅精礦。在步驟S260中浮選出銅鈷精礦之后剩余的礦產在步驟S270中磁選機180進行磁選以獲得鐵精礦，而步驟S270磁選后留下的礦石為尾礦。對于步驟S250、S268和S270獲得的銅精礦、鑰精礦、鈷精礦和鐵精礦，分別由步驟S282、S284、S286和S288進行脫水處理，以獲得最后符合工業要求的銅精礦、鑰精礦、鈷精礦和鐵精礦。利用根據本發明的低品位銅礦山廢石綜合方法，可以對含銅僅為O. 18-0. 25%銅礦山廢石進行處理，并且實現銅回收率>87%，精礦品位達到21%，并且綜合回收了礦石中的鑰、鈷、鐵和金銀，提高了資源綜合利用水平。應該注意的是，上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
權利要求
1.一種銅礦山廢石綜合利用系統，包括 碎礦部件，適于粉碎礦石，其中粉碎后的礦石粒度在0-12_ ； 第一磨礦部件，適于將由所述碎礦部件粉碎后的礦石進行研磨，以獲得溢流粒度為60% -200目的研磨后礦石； 銅鑰混選粗掃選設備，適于從所述磨礦部件研磨后的礦石中選取銅鑰粗礦； 第二磨礦部件，適于對所述銅鑰混選粗掃選設備選取的銅鑰粗礦進行進一步研磨；銅鑰精選設備，適于從第二磨礦部件研磨后的銅鑰粗礦中浮選出銅鑰精礦；以及銅鑰分離掃選設備，適于對所述銅鑰精選設備浮選出的銅鑰精礦進行進一步浮選以分離出鑰精礦和銅精礦。
2.如權利要求I所述的銅礦山廢石綜合利用系統，還包括 銅鈷混選粗選設備和銅鈷混選精選設備，適于從所述銅鑰混選粗掃選設備選取的銅鑰粗礦之后剩余的礦廣中浮選出銅鉆精礦； 第三磨礦部件，適于對所浮選出的銅鈷精礦進行進一步研磨；以及 銅鈷分離掃選設備，適于對研磨后的銅鈷精礦進行進一步浮選以分離出鈷精礦和銅精礦。
3.如權利要求2所述的銅礦山廢石綜合利用系統，還包括 磁選機，適于對由銅鈷混選粗選設備和銅鈷混選精選設備浮選出銅鈷精礦后的剩余礦石進行磁選，以獲得鐵精礦。
4.如權利要求1-3中的任一個所述的銅礦山廢石綜合利用系統，其中所述碎礦部件包括 粗碎設備，適于將礦石粉碎為最大粒度240_的顆粒； 中碎設備，適于對被所述粗碎設備粉碎后的礦石進行進一步破碎，以獲得最大粒度為55-60mm的礦石；以及 細碎設備，適于對由所述中碎設備粉碎后的礦石進行進一步破碎，以獲得最大粒度為12mm的礦石。
5.如權利要求1-3中的任一個所述的銅礦山廢石綜合利用系統，還包括篩分設備，適于對由碎礦部件破碎后的礦石進行篩選，并將篩選后的礦石饋送給第一磨礦部件，所述篩分設備確保僅僅最大粒度為12_的礦石可以被饋送給第一磨礦部件。
6.如權利要求1-3中的任一個所述的銅礦山廢石綜合利用系統，其中所述第一磨礦部件、第二磨礦部件和第三磨礦部件中的每個均包括球磨機和與所述球磨機閉路連接的水力旋流器。
7.如權利要求1-3中的任一個所述的銅礦山廢石綜合利用系統，其中所述銅鑰混選粗掃選設備、銅鑰精選設備、銅鑰分離掃選設備、銅鈷混選粗選設備、銅鈷混選精選設備以及銅鈷分離掃選設備中的每個均采用浮選機。
8.如權利要求1-3中任一個所述的銅礦山廢石綜合利用系統，其中所述銅鑰混選粗掃選設備和銅鑰精選設備在弱堿性介質中采用中性油作捕收劑，所述銅鑰分離掃選設備利用硫化鈉作為浮選劑，所述銅鈷混選粗選設備、銅鈷混選精選設備利用丁黃藥及丁銨黑藥作為浮選劑。
9.如權利要求1-3中任一個所述的銅礦山廢石綜合利用系統，還包括脫水設備，適于分別對所述銅精礦、鑰精礦、鈷精礦和鐵精礦進行脫水處理。
10.一種銅礦山廢石綜合利用方法，包括步驟粉碎礦石，其中粉碎后的礦石粒度在0-12mm之間；將所述粉碎后的礦石進行研磨，以獲得溢流粒度為60% -200目的研磨后礦石；從研磨后的礦石中選取銅鑰粗礦；對所述銅鑰粗礦進行進一步研磨；從研磨后的銅鑰粗礦中浮選出銅鑰精礦；對浮選出的銅鑰精礦進行進一步浮選以分離出鑰精礦和銅精礦；從所選取銅鑰粗礦之后剩余的礦產中浮選出銅鈷精礦；對所浮選出的銅鈷精礦進行進一步研磨；對研磨后的銅鈷精礦進行進一步浮選以分離出鈷精礦和銅精礦；以及對所述浮選出銅鈷精礦后的剩余礦石進行磁選以獲得鐵精礦。
全文摘要
本發明公開了一種銅礦山廢石綜合利用系統，包括碎礦部件，適于粉碎礦石，其中粉碎后的礦石粒度在0-12mm；第一磨礦部件，適于將由碎礦部件粉碎后的礦石進行研磨，以獲得溢流粒度為60％-200目的研磨后礦石；銅鉬混選粗掃選設備，適于從磨礦部件研磨后的礦石中選取銅鉬粗礦；第二磨礦部件，適于對銅鉬混選粗掃選設備選取的銅鉬粗礦進行進一步研磨；銅鉬精選設備，適于從第二磨礦部件研磨后的銅鉬粗礦中浮選出銅鉬精礦；以及銅鉬分離掃選設備，適于對銅鉬精選設備浮選出的銅鉬精礦進行進一步浮選以分離出鉬精礦和銅精礦。本發明還公開了相應的銅礦山廢石綜合利用方法。
文檔編號B03B1/00GK102626669SQ20121010237
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者啟應華 申請人:會理縣馬鞍坪礦山廢石綜合利用有限責任公司