錫礦石提高回收率的選礦新工藝探討

仇維頌

摘要：江西某錫礦開采多年，礦石中錫物相成分復雜，屬于難選錫礦石，本文通過相關實驗研究解決錫礦選礦工藝，提高錫礦石浮選品位和回收率。文章對礦石先進行性質分析，然后對礦石進行實驗室實驗（CXR-1000分選機試驗、Xrt-1200 智能選礦機分選試驗），將采礦過程中貧化帶來的圍巖（即廢石）在選礦入選前預選隔出，提高入選品位;大幅度降低選礦精礦金屬成本，利用工業(yè)實驗研究，減少尾礦庫庫容占用，隔出廢石可作為建筑材料利用。相對提高選廠處理能力，對礦山低品位資源的有效利用創(chuàng)造基礎條件。

關鍵詞：浮選;智能選礦;降低成本;去除尾礦庫存;資源再利用

前言

江西某難選錫礦經過多年的開采，原露天礦閉坑，現完全轉入地下開采，現開采的礦石位于礦體下部，錫礦石氧化率偏高，有用礦物嵌布粒度細，且與黃鐵礦致密共生，常形成相互包裹，礦石又易氧化變質，使得該礦石選別難度很大。由于礦源的改變致使礦石性質也發(fā)生了很大變化，礦山原來錫硫混浮錫硫分離工藝流程已經不能適應礦石性質的變化，導致浮選分離效果不好，錫回收率平均只保持60%左右，嚴重影響了礦山的經濟效益。為了增加其經濟效益，提高該礦的選別指標，進行了合理的選礦工藝流程和工藝參數的研究，采取錫部分優(yōu)先、混選精礦再磨分選工藝流程，較大幅度地提高該難選錫礦石的分選指標，錫精礦品位可達21.15%，錫的回收率可達83.62%，通過連續(xù)工業(yè)試驗獲得的選礦技術指標與當前生產累計的指標對比，新的浮選工藝制度可以提高錫的品位1. 07%和回收率18.33%。

1 礦樣分析

原礦主要元素成分分析結果及物相分析結果見表1和表2。

2 選礦實驗研究

2.1? CXR-1000分選機試驗研究

2.1.1分選模式為排礦模式

KRS分選機的分選機理是根據物料密度的不同進行分選的，不同密度的物料在智能識別源下呈現出不同的顏色，分選執(zhí)行機構依據物料成像的顏色不同進行分選。KRS分選機噴吹的可以是廢石，也可以是產品（即精礦），原則是什么少吹什么，這是節(jié)能的需要，也是為了實現設備在同樣條件下更高的處理能力。

如圖1所示，塊狀或粒狀物料通過振動給料機裝置進入皮帶形成礦物流，并逐個進入檢測區(qū)域，在檢測區(qū)域，智能分析系統(tǒng)對每塊礦石進行定性分析，并將結果輸入到計算機系統(tǒng)進行分析處理，計算機根據預先設定的閾值判斷被檢測的礦石是精礦還是脈石，繼而向分離執(zhí)行機構發(fā)出動作指令，脈石被高壓噴吹空氣擊中改變下落軌跡進入脈石槽，精礦落入精礦槽，分選過程結束。

由于該設備分選效果較佳的粒級為-80+30mm，經凱瑞斯公司完成礦石建模后，對1#樣用50mm篩子進行篩分、2#樣用30mm篩子進行篩分，并分別進行工業(yè)試驗。第一階段試驗分選模式為排礦模式（選精礦的方式），即用噴氣嘴將精礦噴至精礦皮帶，設備無法識別的礦石則進入尾礦端，試驗結果及部分參數如下表3：

從試驗結果分析，從試驗現象看，六個試驗物料進入分選機后，分選出來的精礦量較少，粒度較為均勻，基本無細粒級礦石或較大粒度礦石，大部分礦石均往尾礦端排出。6套試驗的精礦產率及回收率均較低，主要原因為在建模時該設備主要對礦石區(qū)域內含錫面較廣的礦石進行選別，且粒度小于30mm的礦石基本無法識別導致這部分礦石往尾礦端排走，鑒于第一次試驗所出的問題，廠家及項目組改變了選礦思路，重新建模采用排廢石模式（即將廢石噴至尾礦皮帶）的方式再次進行試驗。

2.1.2 分選模式為排廢石模式

從試驗現象分析，分選模式由排礦模式調整為排廢石模式后，精礦量增加較為明顯，廢石與精礦，調整分選模式后，第二階段試驗精礦產率及回收率明顯高于第一階段，總體分選效果以調整分選密度值后2#樣（三棟進礦粗碎產品（-80+10mm）較佳，在后續(xù)的計算產率及金屬率拋尾過程中，以條件最佳的2#綜合樣計算。

結合樣品粒度分析、工藝流程及2#樣最佳試驗結果，最終得出工業(yè)試驗拋尾后的數質量流程圖如下：

2.2? XRT射線分選機選礦實驗

2.2.1 設備原理及工作流程

XRT射線分選機工作原理：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。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(qū)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(fā)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（工作原理見圖4）。

第一階段實驗為定性分析試驗，試驗過程為將-10mm、+70mm粒級隔除后對中間粒級進行清洗后進分選機進行分選，鑒于礦石表面含泥對設備識別有一定影響，定性分析試驗對試驗物料（+10-70mm）分別進行了初步洗礦及徹底洗礦的試驗研究，試驗結果如表5所示;

1#樣品試驗經簡單洗礦，含泥量比較多，精礦產率較小，拋尾品位略高，未0.072%，作業(yè)回收率未75.81%;2#樣品洗礦較徹底，含泥量較少，作業(yè)拋廢產率為75.58%，尾礦品位僅為0.012%;從前期的定性分析，可看出XRT射線分選機設備選礦效果比較理想。

3 實驗總結

3.1 KRS-智能干法分選機

在整個工業(yè)試驗過程及試驗結果中，對-80+20粒級效果佳、粒度過?。?lt;20mm）、或粒度過大（>80mm）則在掃描中無法識別大部分直接作為尾礦（排礦模式）或精礦（排廢石模式）。從2#綜合樣（-80+10mm）兩次排廢石模式試驗指標分析，在調節(jié)分選密度參數值后IV-3號試驗指標較IV-2號試驗指標提升較大，在精礦產率變化較小（在40%左右）時，錫富集比從1.08倍提升至1.77倍、錫回收率從50.78%提升至72.18%，表明若進一步優(yōu)化參數，錫回收率仍有提升的空間。

該設備在整個運行過程中，自動化程度較高，生產運行模式較為靈活。在模型建立較完整時可排廢石、也可排精礦。同時若在礦石性質發(fā)生變化較大時亦可以通過調節(jié)閥值來滿足生產需求;在生產過程中，分選機對運輸皮帶質量要求較高，主要原因為：為保證礦石在皮帶上呈分散狀態(tài)易被射線源掃描，皮帶下方為固定托盤，礦石對皮帶的打擊基本無緩沖，使得分選機運輸皮帶容易通漏。

3.2 XRT射線分選機設備原理

由于該設備的分選最佳粒級為+10-70mm，結合前期的定性分析研究，在整個工業(yè)試驗過程中，試驗粒級均為+10-70mm進行工業(yè)試驗;從試驗結果分析，該廠家的分選設備整體試驗指標較為穩(wěn)定，產品中各粒級分布較為均勻，在進行充分洗礦后，拋廢品位均控制在0.04—0.05%之間，拋廢產率均能有效控制在75—80%之間。

4 結語

由于該礦石錫氧化率較高，且以次生錫為主，礦物可浮性變化大，錫礦物呈粗細不均勻嵌布，錫離子對黃鐵礦的活化，這些因素是造成錫硫分離困難的主要原因。本文利用礦石先進行性質分析，然后對礦石進行實驗室實驗（CXR-1000分選機試驗、Xrt-1200 智能選礦機分選試驗），將采礦過程中貧化帶來的圍巖（即廢石）在選礦入選前預選隔出，提高入選品位;大幅度降低選礦精礦金屬成本，利用工業(yè)實驗研究，減少尾礦庫庫容占用，隔出廢石可作為建筑材料利用。相對提高選廠處理能力，對礦山低品位資源的有效利用創(chuàng)造基礎條件。

參考文獻

[1]王李鵬，胡保栓等.西藏某復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦分選工藝研究 [J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2013，33（2）：53-56.

[2]印萬忠，吳凱. 難選氧化銅礦選冶技術現狀與展望[J]. 有色金屬工程，2013（6）：66-70.

[3]王善春.我國鋼鐵粉末的發(fā)展和展望[J].粉末冶金工業(yè)，2000，10（2）：25-31.

[4]王克銀，等.用左權超純鐵精礦粉制取還原鐵粉的性能[J].粉末冶金工業(yè)，2001，11（6）：23-25.

[5]俞燮廷.用赫格納斯法生產海綿鐵和還原鐵粉[J].粉末冶金工業(yè)，1997，7（3）：31-39.