云錫卡房含銅多金屬礦石選礦工藝流程探討

谷艷玲，馮 寅，張錦仙

(1.中國恩菲工程技術有限公司長沙分公司，湖南 長沙 410012；2.云南科力環保股份公司，云南 昆明 650031；3.昆明有色冶金設計研究院股份公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

云錫卡房I-51礦群分布于個舊礦區卡房礦田新山礦段大白巖地區，礦體賦存于凹槽狀花崗巖接觸帶及其附近，屬接觸交代矽卡巖硫化物銅多金屬礦床。

對于復雜的嵌布粒度較粗的云錫卡房單一錫礦石，僅采用重選工藝即可獲得錫精礦。但對于云錫卡房I-51礦群，不僅錫石嵌布粒度細，而且錫石與硫化礦致密共生，形成了復雜難選的含錫多金屬硫化礦。由于錫石與硫化礦物密度接近，因此僅采用單一重選工藝難以實現錫礦物的有效分離富集。為了實現錫及硫化礦物資源的提取，開始采用浮選優先分選出硫化礦物，然后再通過重選技術回收硫化礦浮選尾礦中的錫石。然而，隨著錫品位的下降，其單一提取的價值降低。與此同時，鎢、螢石等資源回收價值的開始顯現，從云錫卡房I-51礦群礦物中綜合回收銅、銀、鎢和螢石已經成為當務之急。

1 礦石性質

1.1 原礦化學多元素分析

云錫卡房I-51礦群硫化物銅多金屬礦床礦石的化學多元素分析結果見表1。由表可見，原礦Cu品位3.03 %，礦床有用伴生組分品位分別為WO30.20 %、CaF223.89 %、Ag 21.77 g/t和S 9.48 %，伴生組分含量均已達到綜合利用要求。

表1 原礦化學多元素分析結果(*：g/t)Tab.1 Chemical multielement analysis of RoM ore(*：g/t)

1.2 礦物組成

礦物檢測結果表明，鎢礦物主要是白鎢礦和少量黑鎢礦，銅礦物主要是黃銅礦和少量黝錫礦，銀礦物為微量的自然銀和螺狀硫銀礦，其他金屬硫化礦物主要是大量的磁黃鐵礦，少量至微量的閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂等。螢石礦物量較大，具有重要的回收價值；脈石礦物主要是長石、石英、云母、方解石、透輝石-鈣鐵輝石、綠泥石等。

1.3 主要礦物粒度分布

原礦主要礦物粒度分布見表2。由表2可見，黃銅礦和白鎢礦均以中細粒為主，主要粒度范圍為0.01～0.32 mm。螢石以粗中粒為主，主要粒度范圍為0.08～0.64 mm，嵌布粒度略粗于前2種礦物。

表2 主要礦物粒度分布Tab.2 Size distribution of main minerals

2 設計選礦工藝流程探討

2.1 破碎流程比較

卡房I-51礦區原礦為坑采礦石，原礦含泥含水少，設計可不考慮洗礦工藝，采用常規碎礦工藝。常規碎礦工藝流程有二段一閉路碎礦流程與三段一閉路碎礦流程。具體碎礦工藝方案比較見表3。

表3 破碎流程比較Tab.3 Comparison of crushing flow

表中A方案為二段一閉路流程，設備數量少，占地面積小。但是排礦粒度較粗，在-15 mm左右，不能滿足設計要求，也使得磨礦能耗偏高，不符合“多碎少磨”的設計思路，對全廠的節能降耗不利。

B方案為帶預先篩分作業三段一閉路碎礦工藝，該工藝特點是在中碎前增加預先篩分，可以預選篩出中碎給料的細粒物料，防止礦石過粉碎，減少中碎設備處理量，對于含泥含水較大的礦石，預先篩分還能減少破碎機堵塞情況。B方案的產品細度控制較好，能滿足-12 mm設計粒度要求。

C方案為常規三段一閉路碎礦工藝，相比B方案由于沒有預先篩分，所以對中碎作業設備處理能力要求更高，但是在工藝配置上確較為簡單，破碎的產品細同樣能滿足-12 mm設計粒度要求，且流程更為穩定可靠。

考慮該次設計的粗碎產品細粒含量不多，而且破碎車間在布置上也受到地形條件的限制，若采用預先篩分作業同時也增加了廠房面積與高差要求，現場條件難以滿足。所以碎礦工藝選擇常規三段一閉路流程的方案。

2.2 硫化礦物選別流程比較

2.2.1 磨礦工藝比較

2種方案的工藝配置比較見表4。通過工藝比較，可以看出，混合浮選方案由于磨礦細度稍粗，其流程結構相對簡單、設備配置數量較少，主要是設備安裝功率低，要求的廠房面積也相對節省，對選廠的建設投資及生產運營成本都有一定的優勢。

表4 磨礦分級設備配置比較Tab.4 Comparison of grinding and classification equipment configuration

2.2.2 選礦產品指標比較

根據選礦試驗報告試驗，對于I-51礦由于原礦銅品位含量較高，采用優先浮選工藝選礦效果非常好，銅精礦銅品位可達23.9 %，銅回收率達97 %；銀品位136.38 g/t，銀回收率77 %。而混合浮選方案的指標的銅精礦銅品位為20.89 %，銅回收率達92.18 %；銀品位123.68 g/t，銀回收率75.96 %。整體相比來說要低于優先浮選方案指標。

2.2.3 藥劑制度、流程結構比較

優先浮選方案各作業礦漿pH值分別為8.5(優先浮選銅銀)、7.0(浮選硫)和9.0(浮選白鎢)，需要經過先堿性、再中性、又堿性的2次重復調漿過程，生產中控制難度相對較高。并且在優先浮選銅銀作業加入了石灰，也極易造成選礦廠管道的鈣化問題。

混合浮選方案各作業礦漿pH值分別為7.0(混合浮選銅銀硫)和9.0(浮選白鎢)，只需經過先中性、后堿性的1次順序調漿過程，生產中控制難度相對較低，藥劑成本也較優先浮選方案下降明顯。

2.2.4 工藝流程對礦石變化適應性的比較

I-51礦群原礦銅品位高達3.03 %，遠遠高于卡房礦區的銅平均品位，而試驗結果也表明，優先浮選方案獲得的銅精礦各項指標也略高于混合浮選方案。但對于卡房礦石，諸如此類的高品位礦石儲量十分有限，隨著這部分易選礦石的不斷消耗，原礦銅品位必然呈逐步下降的趨勢，此時混合浮選方案將顯現出更大的適應性。

綜合上述比較，從磨礦流程和設備配置、藥劑制度和工藝操作以及流程結構對礦石性質變化的適應效果方面考慮，選擇“混合浮選”工藝較為合適。

2.3 鎢與螢石選別流程探討

2.3.1 鎢浮選前的除硫作業

根據生產實踐，在銅硫混合浮選后仍有一部分黃鐵礦與磁黃鐵礦進入尾礦。為降低硫礦物對鎢浮選的影響，設計增加對選硫尾礦磁選回收殘留磁黃鐵礦的流程。

2.3.2 鎢選別工藝

根據工藝礦物學分析可知，礦石中鎢礦物主要為白鎢礦。根據實踐經驗，對于白鎢礦選別，常溫浮選條件下難以得到合格品位的精礦產品，目前較為有效的是采用“常溫粗選+加溫精選”的選別流程。

2.3.3 螢石浮選流程

在選鎢作業中，由于添加了較多的水玻璃等抑制劑抑制螢石，所以在螢石浮選前要進行脫藥工藝，減少殘留藥劑對選別螢石的不利影響。

螢石精礦產品對品位要求較高，一般要求精礦品位在90 %以上，而原礦中螢石品位在25 %左右，需要的富集比高。所以螢石浮選流程中的精選作業比較多，試驗中進行了6次精選。在設計中，精選設備可以考慮浮選柱等具有較高富集比的選別設備，適當減少精選作業次數，簡化流程結構，減少設備占地面積，設計考慮螢石選別流程為一粗二掃四精。

2.4 產品脫水流程探討

卡房I-51礦石選礦工藝流程復雜，回收產品種類多，各種產品宜采用不同的脫水流程。銅精礦、硫精礦、螢石精礦采用“濃縮-過濾”2段脫水流程，最終2種精礦含水為12 %。

白鎢精礦根據產品質量要求，采用“沉淀-干燥”2段脫水流程，最終精礦含水≤4 %。

3 結 語

該文對云錫卡房I-51礦群銅多金屬礦進行了礦物學分析，結果表明，原礦含Cu品位3.03 %，礦床有用伴生組分品位分別為WO30.20 %、CaF223.89 %、Ag 21.77 g/t和S 9.48 %，伴生組分含量均已達到綜合利用要求。根據破碎流程、硫化礦物選別流程、鎢與螢石選別流程及產品脫水流程4個方面的比較探討，認為適合該礦石的工藝流程包括常規三段一閉路破碎，硫化礦物混合浮選，鎢常溫粗選+加溫精選，螢石一粗二掃四精浮選，銅精礦、硫精礦、螢石精礦濃縮+過濾2段脫水，以及白鎢精礦沉淀+干燥2段脫水。