唐義勝(臨武縣南方礦業(yè)有限責(zé)任公司， 湖南 郴州 423000)

1 前言

臨武縣南方礦業(yè)有限責(zé)任公司玉嶺多金屬礦富含鉛、鋅、銻、銀、錫、鐵等多種有價金屬，礦山目前采選能力60萬t/a。2017年之前采用原礦磨礦至-0.074mm68%，經(jīng)鉛優(yōu)先浮選，鋅硫混浮再鋅硫分離，硫化礦尾礦磁選，磁選尾礦采用搖床重選、搖床尾礦采用毛氈回收錫(即毛氈溜槽+搖床+蒙古包+浮選脫硫+人工槲槽沖洗)的聯(lián)合工藝流程，回收了鉛精礦、鋅精礦、硫精礦及錫精礦，銀主要富集在鉛精礦中。為了改變傳統(tǒng)、粗放式的“毛氈回收錫”工藝，提高錫資源的回收率，通過與科研院所(校)合作，開發(fā)的細(xì)泥錫石浮選新工藝新技術(shù)于2017年成功投入生產(chǎn)應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)工藝技術(shù)存在的錫石回收率低、生產(chǎn)用水量大、廠房占地大、基礎(chǔ)設(shè)施投資高等弊端，錫回收率提高了7.12%，降低了生產(chǎn)成本，改善了作業(yè)環(huán)境，減少了水的用量，取得了良好效果。

2 礦石性質(zhì)

2.1 化學(xué)成分分析

原礦化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

2.2 礦石組成

玉嶺多金屬礦礦石為錫鉛鋅多金屬礦，礦物組成較復(fù)雜[1]。鉛礦物主要是方鉛礦和脆硫銻鉛礦，其次是硫銻鉛礦，少量至微量車輪礦、白鉛礦。銀礦物包括黝銻銀礦、輝銻鉛銀礦、濃紅銀礦和螺狀硫銀礦。鋅礦物主要是閃鋅礦和微量硫銅銦鋅礦；銅礦物為黃銅礦和銅藍(lán)；錫礦物主要是錫石和黝錫礦；其他金屬硫化礦物主要是磁黃鐵礦、黃鐵礦和毒砂等；脈石礦物主要是大量石英，其次是黃玉、白云母、電氣石、綠泥石、螢石等。有價金屬礦物的嵌布粒度范圍較寬，粗細(xì)不均勻，礦物緊密共生，原礦復(fù)雜難選。

表1 原礦的化學(xué)成分分析結(jié)果

2.3 錫礦物的嵌布狀態(tài)

礦石中的錫礦物主要是錫石和黝錫礦，其中錫石占有率約為90%。錫石的主要粒度為0.01～0.64mm，錫石和黝錫礦主要與石英、磁黃鐵礦、黃鐵礦連生。在-0.074mm占68%時，錫石的單體解離度約為92%。

3 原工藝原則流程、生產(chǎn)指標(biāo)及問題分析

3.1 原工藝原則流程

2017年前，臨武縣南方礦業(yè)有限責(zé)任公司和平選礦廠原礦處理量300t/d(現(xiàn)已改用為工業(yè)試驗基地)，對錫石回收的原則流程如圖1所示。

3.2 主要技術(shù)指標(biāo)

和平選礦廠2016年錫生產(chǎn)統(tǒng)計指標(biāo)見表2。

表2 和平選礦廠2016年錫生產(chǎn)指標(biāo) %

由表2可知，和平選礦廠采用毛氈回收錫，錫回收率為5.20%，全廠錫的總回收率60.41%。

圖1 原回收錫工藝原則流程

3.3 存在的主要問題

對于錫石的選礦，原有工藝主要存在的問題：(1)錫石回收率低，尤其是微細(xì)泥級的錫石大量流失于尾礦中。(2)流程長而粗糙，毛氈溜槽級數(shù)多，一般為5～6級。(3)廠房占地面積大。對于生產(chǎn)規(guī)模300t/d的錫選礦廠，折算噸原礦單位占地面積高達(dá)14m2。(4)生產(chǎn)用水量大。該選礦廠最終排入尾礦庫礦漿濃度較稀，約為6%。(5)生產(chǎn)自動化程度低，勞動強度較大，需較多的勞動力。(6)項目建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施投資高。

4 細(xì)泥錫石浮選工藝流程、生產(chǎn)指標(biāo)及選礦廢水處理

4.1 細(xì)泥錫浮選工藝流程

通過SEM、EDS與XRD等檢測技術(shù)對錫礦石進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究和大量的選礦工藝小型試驗、擴大試驗以及工業(yè)試驗研究，確定有效的錫選礦工藝流程技術(shù)，并獲得了四項國家發(fā)明專利[2-5]。2017年臨武縣南方礦業(yè)有限責(zé)任公司選礦工業(yè)園正式投產(chǎn)運行[6]，原礦處理量2 000t/d，采用錫回收的工藝流程：磁選尾礦經(jīng)旋流器分級，粗粒級錫石用搖床重選回收得到錫精礦1，細(xì)泥部分與搖床溢流合并經(jīng)濃密機濃縮后，采用浮選法回收細(xì)粒級錫石，再經(jīng)離心選礦機重選得到細(xì)泥錫精礦2，原則工藝流程如圖2所示。

4.2 主要技術(shù)指標(biāo)

公司選礦工業(yè)園錫浮選廠2018年錫生產(chǎn)統(tǒng)計指標(biāo)見表3。

由表3可知，公司選礦工業(yè)園采用細(xì)泥錫浮選技術(shù)，錫回收率為11.56%，全廠錫的總回收率67.53%。

表3 公司選礦工業(yè)園2018年錫生產(chǎn)統(tǒng)計指標(biāo) %

圖2 細(xì)泥錫浮選工藝原則流程

4.3 選礦廢水處理

錫浮選過程產(chǎn)生的選礦廢水含有Pb、Zn、Cu、As、Cd 等多種有害重金屬離子和殘余錫浮選藥劑，若直接排放則會破壞生態(tài)環(huán)境、危害健康；若不處理直接回用，則會因殘余選礦藥劑及重金屬離子導(dǎo)致分選指標(biāo)變差而影響精礦產(chǎn)品質(zhì)量及選礦回收率。該錫浮選選礦廢水采用“穩(wěn)定高效的混凝沉淀法”[7]去除選礦廢水中SS、重金屬、浮選藥劑和COD等。選礦廢水處理后排放水質(zhì)指標(biāo)見表4[8]。

由表4可知，錫浮選選礦廢水處理后，可達(dá)標(biāo)排放或回用，目前公司選礦工業(yè)園回水利用率為94.7%，實現(xiàn)工業(yè)廢水零排放，有效實現(xiàn)選礦廢水的資源化利用。

5 細(xì)泥錫石浮選技術(shù)產(chǎn)生的效益

5.1 新增產(chǎn)值

細(xì)泥錫石工藝在臨武縣南方礦業(yè)有限責(zé)任公司選礦工業(yè)園中應(yīng)用取得了很好的效果，錫回收率大幅提高，2018 年錫的總回收率為67.53%，與毛氈回收錫工藝的錫回收率 60.41%(2016年)相比，錫回收率提高了7.12%。如果錫原礦品位按0.90%保守計算，正常生產(chǎn)每年增加錫金屬量為：7.12%×0.96%×2000×300=410.1t，錫金屬市場價10萬元/t，可額外增加產(chǎn)值4 101萬元。

表4 錫浮選選礦廢水處理后排放水質(zhì)指標(biāo) mg/L

5.2 新增生產(chǎn)成本

(1)針對藥劑、電費及人工工資等主要成本項目，毛氈回收錫工藝單位成本約21元/噸原礦，而細(xì)泥錫石浮選工藝工藝單位成本約31元/噸原礦，單位成本提高10元，每年生產(chǎn)成本增加600萬元(每年按60萬噸原礦計)。

(2)細(xì)泥錫石浮選工藝與毛氈回收錫工藝排入尾礦庫總尾濃度有5%之差，即浮選工藝工單耗用水量降低了7.6m3/m原礦，每年可節(jié)省用水量456萬t，用水單位成本按0.5元/t原礦計，即可節(jié)省228萬元。

(3)正常生產(chǎn)情況下，細(xì)泥錫石浮選處理污水單位成本2元/t，按6 000t/d的生產(chǎn)能力計算，每年增加處理成本2×6 000×300=360萬元。

(4)廠前回水利用率高達(dá)94.7%，大大降低用水循環(huán)負(fù)荷。目前，新建選礦廠廠前回水量約22 000m3/d，與全部從尾礦庫抽取回用的傳統(tǒng)做法比較，初步估算每年可節(jié)省水輸送成本165萬元。

細(xì)泥錫石浮選工藝一年增加的生產(chǎn)成本：600-228+360-165=567萬元。

5.3 新增經(jīng)濟(jì)效益

細(xì)泥錫石浮選工藝一年增加的效益4 101-567=3 534萬元。

6 結(jié)論

細(xì)泥錫石浮選工藝在臨武縣南方礦業(yè)有限責(zé)任公司成功應(yīng)用后，與毛氈回收錫工藝相比較，錫回收率提高7.12%， 每年可增加3 534萬元，取得了很好的經(jīng)濟(jì)、社會及環(huán)境效益。細(xì)泥錫石浮選工藝對提高我國錫資源的綜合利用水平具有廣闊的前景，對同類型礦山具有較好的推廣應(yīng)用價值。