低品位礦石預選拋廢技術研究及工業化應用

（云錫股份有限公司，云南 個舊 661000）

近年來，某礦山面臨日益貧化的現狀，易采礦體少、采礦難度大，而且采礦貧化率高，選廠入選品位低，增加了后續破碎、磨礦以及分選等工序的能耗和材料消耗，導致生產成本較高。目前，礦山采用人工隔廢及選廠人工隔廢等多種方式進行拋廢，效果不佳且工作效率較低[1]。礦石入選前預選是近幾年來礦山企業新的選礦方法，在礦石入磨前提前對廢石進行預選拋廢，實現入選礦石預先富集，減少礦石入選量和提高礦石入選品位，降低選礦成本，提高經濟效益，而廢石分選機具有分選精度高、處理量大、運行成本低的特點。因此，針對該礦山氧化錫礦系統、單銅系統、錫銅共生礦系統處理低品位礦石，分別取樣進行預選拋廢試驗，效果較好并開展了工業化應用。

1 預選拋廢分選試驗

1.1 原礦物質組成

（1）氧化礦中金屬礦物主要有褐鐵礦、赤鐵礦、錫石、泡鐵礦、白鉛礦、鉛礬、砷鉛礦、硅孔雀石，含錫0.3%～5%。

（2）單銅礦礦石礦物主要為黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦，有少量的方鉛礦、閃鋅礦、毒砂等。脈石礦物主要為陽起石、金云母、綠泥石等。

（3）錫銅硫化礦物質組成為：錫石、黃銅礦、砷黝銅礦、銅藍、砷鈣銅礦，硅孔雀石、黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、磁鐵礦、赤鐵礦、石英、長石、方解石、白云石、螢石、石榴石、砷酸鉛、輝石、符山石、綠泥石、云母、依利石、銳鈦礦、透閃石、電氣石、粘土、其他雜質。

1.2 礦物多元素及物相分析

1.2.1 單銅礦

表1 主要元素的化學分析

表2 銅相分析

1.2.2 錫銅共生礦

表3 主要元素的化學分析

表4 銅相分析

1.3 分選試驗情況

該礦山與院校及設備廠家合作開展低品位礦石預選拋廢技術試驗研究，應用新型設備熒光分選機分別對該礦山所屬主要礦種進行了試驗[2]。

1.3.1 試驗要求及過程

①對提供的所有礦石先不預先水洗風吹及增加礦石濕度，保持礦石原有狀態。②前期礦樣準備工作：對每種礦樣進行破碎，破碎的原礦每種為1.7噸～2噸，每種（粒級+10mm～60mm）約1.5噸作為試驗所需礦樣。③分別對礦樣進行打廢石和打礦石的試驗，每種礦2組試驗數據，共計4組試驗數據。

1.3.2 打礦（正選）和打廢（反選）試驗目的

通過打礦和打廢不同試驗進行試驗效果對比，建立數據指標，為后期的生產應用做準備。

1.3.3 試驗原理

原理：設備主要由XRT射線源圖像成像傳感器噴閥內部傳送帶及外部振動給料斗組成[3]。由外部振動斗給料到內部傳送帶，當礦石經過傳感器和射線直射區域時，運用X射線穿透技術和傳感器接收成像技術識別密度大的金屬礦物后，由傳感器發送指令給噴射控制卡（噴閥）進行相對應的金屬礦石噴射選出有礦礦石，如下圖：

表5 預選拋廢試驗結果

圖1 熒光分選機運行原理圖

1.3.4 試驗流程圖

圖2 選礦流程圖

1.3.5 試驗結果分析

預選拋廢試驗效果較好，為預選拋廢設備選型和工藝流程確定提供了依據并具備了工業試驗的條件。

2 工業化應用情況

在試驗基礎上，因單銅礦碎礦系統條件不成熟，暫對錫銅共生礦碎礦系統開展預選拋廢工業化應用工作，項目實施情況如下：

進礦規模1000t/d，即63t/h，工作制度為每天三班、每班6小時。拋廢物料從二次雙層振篩篩上引出，粒級15mm～60mm，延伸原有拋廢皮帶進入新增拋廢系統，拋廢系統增加1臺振動洗礦篩進行洗礦、分級；篩上物料給入熒光分選機分選，精礦由新增皮帶運輸機返回三段碎礦，廢石通過皮帶運輸機拋出。

預選拋廢系統在原工藝一次洗礦分級基礎上，改造二次雙層振篩進行洗礦，增加1臺直線振動篩強化洗礦篩分作業，實現三次洗礦篩分作業，確保分選機的入選粒度控制在15mm～60mm，為分選機的分選創造了條件；拋廢粒級15mm～50mm，平均處理量40噸/小時～45噸/小時，作業富集比錫1.73倍、銅1.24倍，作業拋廢率35%～40%，對原礦拋廢率達16%左右，廢石含錫品位0.04%～0.06%、含銅品位0.08%～0.1%。（見表6）。

表6 洗礦篩分作業的數據結果

改造前后相比，入選原礦含錫品位由0.77%提高到1.08%，銅品位由0.55%提高到0.61%。根據拋廢作業投產后的現場觀察，銅精礦泡沫顏色深，呈綠色，床面精礦分帶更加清晰，粗錫回收率73.55%，提高1.9個百分點，銅精礦品位13.36%，提高0.71個百分點。（見表7）。

表7 改造前后原礦含Sn、Cu對比

3 結語

在低品位礦石預選拋廢技術研究及工業化應用中，通過前期大量的試驗研究，獲得較穩定可靠的試驗數據后，選用了技術先進，自動化程度高，作業效率高的設備，通過工業應用的實施，達到了提高選礦廠入選品位，降低生產成本的目的，延長了礦山使用壽命，在同類型礦山具有很大的參考價值。

主要心得有以下幾點供同類型礦山和選廠提供參考：

（1）加強洗礦作業，作業流程粉塵大大降低，同時為分選機創造良好的分選條件；

（2）強化破碎篩分作業，一方面為分選機提供合格的分選粒級，另一方面為后續的磨礦作業減輕壓力；

（3）根據不同礦種，有針對性的開展分選程序試驗，建立不同模型；

（4）高品位礦石同樣要進入預選拋廢系統進行拋廢，最大化的優化入選條件；

（5）廢石拋出也相應的減少尾礦排放量，減少庫容占用，降低尾礦處理成本。