新田嶺鎢礦X射線預(yù)選拋廢研究①

徐鳳平，郭靈敏，王晴紅，繆亞兵

（1．湖南新田嶺鎢業(yè)有限公司，湖南 郴州423022；2．長(zhǎng)沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙410012）

我國(guó)礦產(chǎn)資源具有“貧、細(xì)、雜、散”的特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)有效地預(yù)先拋除低品位廢石或圍巖、實(shí)現(xiàn)降本增效已越來越受到礦山企業(yè)的重視。X射線輻射分選技術(shù)作為一種高效低耗、環(huán)境友好的預(yù)選技術(shù)手段，主要用于分選粒狀和塊狀礦石，其應(yīng)用前景十分廣闊［1－6］。

湖南新田嶺鎢業(yè)有限公司安和選廠設(shè)計(jì)規(guī)模1 000 t／d，采用淺孔爆破法采礦，礦石貧化率低，但采礦效率低、成本高、機(jī)械化程度低、安全風(fēng)險(xiǎn)大。中深孔爆破法在提高效率的同時(shí)會(huì)提高礦石貧化率，出礦品位大幅下降，增加選礦生產(chǎn)成本。為解決選礦廠入選原礦品位逐年降低的問題，并優(yōu)化采礦布局，湖南新田嶺鎢業(yè)有限公司對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)行了X射線預(yù)選拋廢技術(shù)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明可實(shí)現(xiàn)作業(yè)拋廢率30%以上、總拋廢率25%左右的目標(biāo)，這一試驗(yàn)成果為新田嶺鎢礦采礦技術(shù)革新創(chuàng)造了條件。

1 礦石性質(zhì)

采用XRT智能選礦機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中碎產(chǎn)品－30＋10 mm粒級(jí)和－60＋30 mm粒級(jí)礦樣進(jìn)行預(yù)拋，拋廢率均為30%。分別對(duì)－30＋10 mm粒級(jí)預(yù)拋獲得的預(yù)拋精礦（以下簡(jiǎn)稱預(yù)拋精1）和預(yù)拋尾礦（以下簡(jiǎn)稱預(yù)拋尾1）、－60＋30 mm粒級(jí)預(yù)拋獲得的預(yù)拋精礦（以下簡(jiǎn)稱預(yù)拋精2）和預(yù)拋尾礦（以下簡(jiǎn)稱預(yù)拋尾2）進(jìn)行了礦石性質(zhì)研究。預(yù)選拋廢作業(yè)樣品化學(xué)多元素分析及樣品中鎢物相分析結(jié)果分別見表1和表2。

表1 樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

表2 樣品鎢物相分析結(jié)果

由表1～2可以看出：①樣品中可供選礦富集回收的主要組分為WO3。Mo、Cu、Zn等其他有價(jià)金屬元素均因含量太低綜合利用價(jià)值不大。②預(yù)拋精1、預(yù)選精2和原礦中鎢均主要以白鎢礦形式存在。

經(jīng)鏡下鑒定、X射線衍射分析、掃描電鏡分析和MLA測(cè)定綜合研究查明，樣品的組成礦物種類較為復(fù)雜：①預(yù)拋精1、預(yù)拋精2、預(yù)拋尾1和預(yù)拋尾2等樣品中鎢礦物主要是白鎢礦，白鎢礦物在預(yù)拋精礦中得到富集。②金屬硫化物主要是黃鐵礦，少量磁黃鐵礦和閃鋅礦。其中精礦中黃鐵礦高于尾礦，預(yù)拋精1中磁黃鐵礦含量相對(duì)較高。③其他金屬礦物主要為磁鐵礦和赤鐵礦，在預(yù)拋精礦中未得到富集。④各樣品中脈石礦物最主要的是石榴石（以鈣鐵榴石為主，少量鐵鋁榴石和鈣鋁榴石），次為石英、方解石和輝石（大部分為透輝石，少量鈣鐵輝石和鋰輝石），少量綠泥石、陽起石、長(zhǎng)石（包括斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石）、螢石和云母，其他微量礦物尚見蛇紋石、磷灰石和滑石等。

采用MLA對(duì)樣品中主要礦物含量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果列于表3。

表3 樣品主要礦物含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

2 預(yù)選拋廢粗精礦浮鎢驗(yàn)證試驗(yàn)

為驗(yàn)證X射線預(yù)選拋廢精礦產(chǎn)品中鎢的可浮性，在磨礦細(xì)度－0．074 mm粒級(jí)占55%、浮選濃度50%左右及現(xiàn)場(chǎng)藥劑制度條件下進(jìn)行了浮鎢粗選驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見表4。結(jié)果表明，預(yù)選有利于提高鎢浮選指標(biāo)。

圖1 驗(yàn)證試驗(yàn)流程

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3 現(xiàn)場(chǎng)條件下產(chǎn)業(yè)化可行性分析

3．1 工藝流程概況

安和選廠生產(chǎn)規(guī)模為1 000 t／d，破碎系統(tǒng)采用三段一閉路工藝流程。礦石通過軌道礦車運(yùn)至原礦倉，經(jīng)棒條給料機(jī)給入顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎，粗碎排礦產(chǎn)品由1＃皮帶運(yùn)輸機(jī)送入轉(zhuǎn)運(yùn)礦倉，通過轉(zhuǎn)運(yùn)礦倉底部給礦皮帶機(jī)將礦石給入中碎圓錐破碎機(jī)，中碎產(chǎn)品由3＃皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送到振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，篩上礦石由4＃皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至圓錐破碎機(jī)進(jìn)行細(xì)碎，細(xì)碎產(chǎn)品與中碎排礦一起經(jīng)3＃皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，形成三段一閉路流程。振動(dòng)篩篩下產(chǎn)品粒度－12 mm，由5＃皮帶運(yùn)輸機(jī)送入粉礦倉，進(jìn)入磨浮系統(tǒng)。

3．2 考查結(jié)果

對(duì)破碎流程各作業(yè)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了考查，考查結(jié)果分別如表5～7所示。中碎產(chǎn)品粒度特性曲線與粒度累積特性曲線分別如圖2和圖3所示。

表5 破碎設(shè)備考查結(jié)果

表6 預(yù)先檢查篩分設(shè)備考查結(jié)果

表7 破碎設(shè)備作業(yè)率及處理量

由表5、圖2和圖3可知，中碎給礦最大粒度Dmax和中碎產(chǎn)品最大粒度dmax分別為160 mm和56 mm，因此中碎作業(yè)破碎比i2為：

圖2 中碎產(chǎn)品粒度特性曲線

圖3 中碎產(chǎn)品粒度累積特性曲線

由圖2～3可知，該礦石屬難碎性礦石，中碎產(chǎn)品中－60＋10 mm粒級(jí)占有率約為78%。

由表5～7可知，設(shè)備富余能力較大，存在提產(chǎn)空間。

3．3 產(chǎn)業(yè)化可行性分析

前期對(duì)中碎產(chǎn)品中－60＋10 mm粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行了X射線預(yù)選，作業(yè)拋廢率達(dá)30%，中碎產(chǎn)品中10～60 mm粒級(jí)占有率為78%，因此中碎產(chǎn)品總拋廢率約為23%。為滿足拋尾后磨浮能力1 000 t／d的處理規(guī)模，須將破碎車間礦石處理量由原來的1 000 t／d提高至1 305 t／d。

考查結(jié)果顯示，該礦石屬難碎性礦石，因此不建議通過增加設(shè)備單位時(shí)間處理量的方式來提高破碎作業(yè)處理量。若在保障供礦能力、設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)及不改變破碎作業(yè)單位時(shí)間處理量的前提下，提高破碎車間礦石處理量意味著增加破碎作業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。根據(jù)破碎系統(tǒng)考查結(jié)果，目前粗中細(xì)破碎作業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)率分別為19．57%、29．36%和29．36%時(shí)，可滿足選礦廠1 000 t／d的處理能力，破碎篩分最終控制產(chǎn)品粒度P80＝11 mm，碎礦能力有較大富余空間，因此，增加預(yù)選拋廢作業(yè)后，通過將破碎車間礦石處理量由原來的1 000 t／d提高至1 305 t／d，中碎作業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)率由原來的29．36%提高至38．33%，滿足選礦廠磨浮能力1 000 t／d是可行的。

4 結(jié) 語

湖南新田嶺鎢業(yè)所開采的礦石為矽卡巖型低品位白鎢礦，采用X射線預(yù)選拋廢后，粗精礦可選性與現(xiàn)場(chǎng)原礦樣相當(dāng)；如按X射線預(yù)選作業(yè)拋廢率30%計(jì)，在保障供礦能力、設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)及不改變中碎設(shè)備單位時(shí)間處理量的前提下，將破碎車間礦石處理量由原來的1 000 t／d提高至1 305 t／d，中碎作業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)率由原來的29．36%提高至38．33%，即可滿足磨浮能力1 000 t／d的要求。