王甫剛

（江西銅業(yè)公司永平銅礦選礦廠，江西 上饒 334505）

1 金屬礦地質(zhì)資源特征分析

1.1 金屬礦分布較廣，存在多層地質(zhì)結(jié)構(gòu)中

根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘察工作可知，金屬礦產(chǎn)資源的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地質(zhì)中多存在斷裂情況，從分布規(guī)律來(lái)講，通常金屬礦產(chǎn)資源多處在金屬礦坡度較為明顯的巖石層中。這一地理位置的地形會(huì)出現(xiàn)顯著的變化，地層斷裂會(huì)直接影響到金屬礦產(chǎn)資源的形成與發(fā)育，地質(zhì)人員在進(jìn)行勘察的過(guò)程中，需要加強(qiáng)斷層分析，結(jié)合斷裂部位的具體情況和特點(diǎn)，明確斷裂的走向，并判斷出順斷層及逆斷層，從而為科學(xué)實(shí)施礦產(chǎn)資源開(kāi)采工作提供依據(jù)，提高資源開(kāi)采效率[1]。

1.2 金屬礦產(chǎn)資源的韌性大

金屬礦產(chǎn)資源形成與發(fā)育中，相應(yīng)位置的地層結(jié)構(gòu)也在持續(xù)改變，會(huì)出現(xiàn)明顯的剪切、斷裂、擠壓等情況，再加上地質(zhì)結(jié)構(gòu)自身的原因，會(huì)出現(xiàn)具有較強(qiáng)韌性的變形區(qū)域。一般而言，金屬礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中會(huì)存在大量的巖漿，而且?guī)r漿不斷活動(dòng)，這就給金屬礦產(chǎn)資源的勘察與開(kāi)采工作帶來(lái)負(fù)面影響。通過(guò)勘察經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出，金屬礦中巖漿活動(dòng)頻繁的部位，相應(yīng)的礦產(chǎn)資源形態(tài)也較為復(fù)雜，與礦產(chǎn)資源地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相結(jié)合，實(shí)施有效的找礦工作會(huì)提高開(kāi)采效率，提高資源開(kāi)采的方向性和針對(duì)性。開(kāi)采人員在實(shí)際工作中，應(yīng)當(dāng)對(duì)金屬礦產(chǎn)資源分布情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，總結(jié)數(shù)據(jù)并繪制精細(xì)的分析表格，從而給找礦和開(kāi)采工作提供有效參考[2]。

2 選礦技術(shù)進(jìn)展

2.1 焙燒、磁選單機(jī)、浮選工藝

焙燒、磁選單機(jī)、浮選工藝在選礦過(guò)程中是較為常用的。隨著礦產(chǎn)資源選礦要求的提高，在實(shí)際應(yīng)用中這些工藝尚有不足之處；社會(huì)經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步，上述技術(shù)工藝以先進(jìn)科技為支撐實(shí)現(xiàn)了一定的進(jìn)步。然而技術(shù)應(yīng)用中存在的根源性問(wèn)題，仍然需要進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，近些年我國(guó)在技術(shù)工藝方面的研發(fā)力度不斷增強(qiáng)，對(duì)于工藝水平提升具有很大的推動(dòng)作用，選礦技術(shù)工藝也基于此有了快速的提升，朝著向好的方向發(fā)展。

2.2 Slom立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)

現(xiàn)階段，技術(shù)整體工藝的應(yīng)用較為廣泛，而在其中Slom立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)占有占有重要地位。實(shí)際的選礦過(guò)程中，Slom立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)在很大程度上突破了技術(shù)難題。隨著Slom立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的應(yīng)用推廣，其在金屬礦產(chǎn)資源選礦中的應(yīng)用較為突出，發(fā)揮出了有效的分選作用，并具有較高的運(yùn)行穩(wěn)定性，為我國(guó)金屬選礦工藝水平提升做出了積極貢獻(xiàn)。

2.3 脈動(dòng)機(jī)構(gòu)

驅(qū)動(dòng)力從脈動(dòng)機(jī)構(gòu)中而來(lái)，其松散性能夠得到有效的提升，是脈動(dòng)的形成在礦漿的驅(qū)動(dòng)下的功勞。所以說(shuō)，脈動(dòng)機(jī)構(gòu)要借助驅(qū)動(dòng)力；另外，分選區(qū)內(nèi)磁介質(zhì)中礦粒下，能夠獲取磁性礦粒，不具備磁性的會(huì)順利通過(guò)，進(jìn)而穿過(guò)后進(jìn)入尾礦中。這樣看來(lái)，基于反沖精礦的背景，磁介質(zhì)堵塞情況能夠?qū)崿F(xiàn)有效緩解，進(jìn)而起到礦漿脈動(dòng)的作用，提升工藝效率。

2.4 脈動(dòng)分選

在金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采中，合理有效的進(jìn)行脈動(dòng)分選，不但可以確保磁性精礦的質(zhì)量，還可以增強(qiáng)精礦技術(shù)效果，與諸多相關(guān)技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，提升設(shè)備的富集比，除此之外，提高設(shè)備應(yīng)用的適用性，體現(xiàn)出良好、顯著的分選作用。

縱觀近年來(lái)我國(guó)金屬礦山選礦技術(shù)的進(jìn)展，相關(guān)的技術(shù)研發(fā)和探究一直在開(kāi)展，通過(guò)不斷的技術(shù)提升、工藝創(chuàng)新，很多方面的設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題得到了有效解決，有效提升了設(shè)備性能及選礦能力[3]。

3 金屬選礦工程案例分析

3.1 金屬礦礦床概況

在江西與湖南的交界處為某銅礦資源區(qū)，礦區(qū)礦層屬于粒狀晶體結(jié)構(gòu)，具有3m～8m的沉積厚度，全銅品位12%～30%，礦區(qū)內(nèi)的礦層沉積厚度與地層厚度成呈正比。礦區(qū)礦層頂板含有大量的銅孔雀石，近礦層部位含有細(xì)小銅礦微晶；礦層底板含有銅磁絹云巖，其分布的是星點(diǎn)狀銅。這一銅礦區(qū)中包含的資源類(lèi)型多數(shù)是黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦，少數(shù)是藍(lán)銅礦和赤銅礦。礦物含銅排序?yàn)榻佋颇负考s為52%，綠泥石含量約為18%，石英石、綠簾石含量不到10%[4]。

3.2 選礦工程設(shè)計(jì)

（1）試樣的采集及加工。在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)礦物的采集。基于礦物特征和選礦工藝的要求進(jìn)行試樣加工和提前處理。對(duì)試樣進(jìn)行初步手選，體積較大的試樣晶體采用物理方式進(jìn)行破碎處理，處理后不超過(guò)2mm，手選剔除較大的雜質(zhì)。選擇后的試樣放入研磨器中實(shí)施進(jìn)一步的破碎處理，通常經(jīng)過(guò)10min的研磨可滿足試驗(yàn)的精度要求，試樣研磨后進(jìn)行120目篩子過(guò)濾，篩除的物料進(jìn)一步進(jìn)行蒸餾水400目篩子濕篩，篩上的物料再次進(jìn)行操作。準(zhǔn)備稀鹽酸溶液，在其中浸泡獲取的試樣30min，然后使用蒸餾水進(jìn)行清洗，并采用干燥箱進(jìn)行烘干處理。最終得到的干燥的樣品，需要密封保存，并置于避光環(huán)境下，準(zhǔn)備用于后期的浮選試驗(yàn)。

（2）破碎篩分。礦區(qū)中，低品位銅礦多存在于斑銅礦，針對(duì)高品位銅礦的獲取，可以通過(guò)弱化特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榈V含量不高的原因，要對(duì)斑銅礦實(shí)行預(yù)篩選。本工程的選礦設(shè)計(jì)中，選擇高壓輥磨機(jī)作為破碎機(jī)，這一設(shè)備相對(duì)輥式破碎機(jī)而言，輥?zhàn)幽軌驊{借重力及給料裝置朝著兩個(gè)不同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在兩個(gè)輥?zhàn)娱g內(nèi)向壓力的作用下，礦物物料進(jìn)入后受到擠壓而形成密實(shí)的餅狀。礦物物料的含水量具有差異，相應(yīng)的物料餅的散密程度不同。斑銅礦的銅質(zhì)地較為細(xì)質(zhì)，大部分是細(xì)粒形式的，在高壓輥磨機(jī)的破碎作用下，相應(yīng)的顆粒會(huì)比傳統(tǒng)方式下輥式破碎機(jī)進(jìn)行破碎的顆粒更細(xì)致，提高銅的富集比，對(duì)于后續(xù)物料分選有積極作用。本工程的銅礦銅品位不高，但具有較高的富集需求，所以在大量的礦石物料處理過(guò)程中，選擇高壓輥磨破碎機(jī)不但能夠提高研磨精度，還能夠更有效的滿足選礦需求。

（3）風(fēng)-重-磁聯(lián)合選礦。本礦區(qū)處在干旱的氣候條件下，因此為了使?jié)袷椒诌x成本高這一問(wèn)題得到有效解決，選擇風(fēng)選處理。實(shí)驗(yàn)流程趨于穩(wěn)定狀態(tài)，確定技術(shù)參數(shù)：礦物處理量：600kg/h，高壓輥磨負(fù)荷：約115%，礦料粒度：＜30mm。在分選系統(tǒng)中放入粗礦樣，實(shí)施首次循環(huán)，結(jié)束首次循環(huán)后，下一次循環(huán)的礦樣為粗粒礦、風(fēng)力分級(jí)粗粒礦和磁選礦。將粗碎樣添入到各次的循環(huán)中，確保循環(huán)總質(zhì)量相等。多次循環(huán)后，實(shí)現(xiàn)循環(huán)平衡。表1是風(fēng)-重-磁分選各循環(huán)數(shù)據(jù)。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可以得知，風(fēng)選系統(tǒng)中的粗粒礦能夠降低物料整體處理量，有效規(guī)避原礦石摻雜到精礦這一問(wèn)題。

表1 風(fēng)-重-磁聯(lián)合選礦循環(huán)數(shù)據(jù)

（4）反浮選降雜。風(fēng)-重-磁聯(lián)合選礦工藝進(jìn)行原礦處理后，相應(yīng)的精礦品位還是沒(méi)有純銅礦的精度要求，要采用反浮選降雜工藝對(duì)脈石礦物殘留進(jìn)行剔除，從而獲取高品位銅礦。陽(yáng)離子捕收劑反浮選試驗(yàn)對(duì)捕收劑、抑制劑、PH環(huán)境的影響進(jìn)行測(cè)試。具體試驗(yàn)過(guò)程中，PH調(diào)整利用NaOH來(lái)實(shí)現(xiàn)，苛化淀粉作為抑制劑，十二胺作為捕收劑。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，浮選品位與PH值呈反向相關(guān)的關(guān)系，即PH越高，浮選品位降低，最終PH值確定為7.5；抑制劑量不足500g/t的情況下，抑制劑用量不會(huì)影響銅品位，抑制劑量超過(guò)500g/t的情況下，銅品位會(huì)明顯下降，最終抑制劑量確定為500g/t；捕收劑量不足50g/t的情況下，用量越大銅品位越高，捕收劑量超過(guò)50g/t后，銅品位不再變化，回收率降低，最終捕收劑確定為50g/t。

（5）選礦生產(chǎn)過(guò)程及工程指標(biāo)。粗選礦區(qū)開(kāi)采的礦石資源，會(huì)經(jīng)過(guò)初步破碎、中度破碎、精細(xì)破碎。礦石不到800mm的，利用汽車(chē)運(yùn)輸?shù)竭x礦廠予以初步處理；再將破碎后的不到200mm的粗碎礦送到磨浮，利用皮帶機(jī)將其運(yùn)輸?shù)綐?biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)予以中度處理；進(jìn)行篩選過(guò)濾，篩上物料送到緩沖礦倉(cāng)進(jìn)行二次的中度處理；將篩下物料放入高壓輥磨破碎機(jī)實(shí)施精細(xì)處理。本工程中，根據(jù)選礦試驗(yàn)和銅礦精度的需求指標(biāo)，最終確定選礦工程指標(biāo)為：精銅礦產(chǎn)率10.5%，回收率96%，尾礦產(chǎn)率89.7%，回收率5%。

4 金屬礦山選礦技術(shù)發(fā)展方向

4.1 重選、強(qiáng)磁選技術(shù)

礦石本體具有一定的金屬品位，與其他類(lèi)質(zhì)相接觸會(huì)出現(xiàn)一定的反應(yīng)，因此合理采用物理選礦法。當(dāng)精礦選礦難度提高時(shí)，需要利用焙燒技術(shù)，從而提高精礦的品位，然而，實(shí)際焙燒時(shí)會(huì)存在嚴(yán)重的燒損現(xiàn)象。因此，要開(kāi)拓創(chuàng)新技術(shù)工藝，提高工藝水平，降低損失，可以采用重選較強(qiáng)的磁選技術(shù)，此工藝對(duì)精礦中雜質(zhì)含量的敏感程度不高，起不到有效的作用，所以，應(yīng)當(dāng)選擇利用聯(lián)合磁選工藝，特別是浮選工藝，這樣可以使精礦中雜質(zhì)的含量減少。如圖1所示。

圖1 重選、強(qiáng)磁選技術(shù)

4.2 復(fù)合礦石選礦技術(shù)

我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，例如包含超過(guò)兩種的礦物礦，這也決定了礦產(chǎn)選礦過(guò)程具有復(fù)雜性。如果礦中的褐鐵礦含量較多，要想提升精礦品位具有很大的難度，回收率更是無(wú)法保障。針對(duì)此問(wèn)題，有關(guān)機(jī)構(gòu)通過(guò)不懈的探討和努力，取得了突破性的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了優(yōu)良的聯(lián)合工藝，例如弱磁；浮選；強(qiáng)磁；磁化焙燒；反浮等工藝，將其應(yīng)用在實(shí)踐中，實(shí)驗(yàn)效果顯著。這些先進(jìn)的選礦技術(shù)工藝，為我國(guó)有色金屬開(kāi)采開(kāi)拓了新的技術(shù)路線。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采工程發(fā)揮了重要作用。采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和工藝，提高選礦技術(shù)水平，對(duì)于金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采有重要意義。相關(guān)技術(shù)人員還需不斷努力探索金屬礦山選礦技術(shù)的應(yīng)用，使得金屬礦山選礦效率得到更進(jìn)一步的提升，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。