谷艷玲，馮 寅，張錦仙

(1.中國恩菲工程技術(shù)有限公司長沙分公司，湖南 長沙 410012；2.云南科力環(huán)保股份公司，云南 昆明 650031；3.昆明有色冶金設(shè)計(jì)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(gè)舊礦區(qū)卡房礦田新山礦段大白巖地區(qū)，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(fù)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(xì)，而且錫石與硫化礦致密共生，形成了復(fù)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(shí)現(xiàn)錫礦物的有效分離富集。為了實(shí)現(xiàn)錫及硫化礦物資源的提取，開始采用浮選優(yōu)先分選出硫化礦物，然后再通過重選技術(shù)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(jià)值降低。與此同時(shí)，鎢、螢石等資源回收價(jià)值的開始顯現(xiàn)，從云錫卡房I-51礦群礦物中綜合回收銅、銀、鎢和螢石已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)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(xué)多元素分析結(jié)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(dá)到綜合利用要求。

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

1.2 礦物組成

礦物檢測結(jié)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(jià)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(xì)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(shè)計(jì)選礦工藝流程探討

2.1 破碎流程比較

卡房I-51礦區(qū)原礦為坑采礦石，原礦含泥含水少，設(shè)計(jì)可不考慮洗礦工藝，采用常規(guī)碎礦工藝。常規(guī)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(shè)備數(shù)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(shè)計(jì)要求，也使得磨礦能耗偏高，不符合“多碎少磨”的設(shè)計(jì)思路，對全廠的節(jié)能降耗不利。

B方案為帶預(yù)先篩分作業(yè)三段一閉路碎礦工藝，該工藝特點(diǎn)是在中碎前增加預(yù)先篩分，可以預(yù)選篩出中碎給料的細(xì)粒物料，防止礦石過粉碎，減少中碎設(shè)備處理量，對于含泥含水較大的礦石，預(yù)先篩分還能減少破碎機(jī)堵塞情況。B方案的產(chǎn)品細(xì)度控制較好，能滿足-12 mm設(shè)計(jì)粒度要求。

C方案為常規(guī)三段一閉路碎礦工藝，相比B方案由于沒有預(yù)先篩分，所以對中碎作業(yè)設(shè)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(chǎn)品細(xì)同樣能滿足-12 mm設(shè)計(jì)粒度要求，且流程更為穩(wěn)定可靠。

考慮該次設(shè)計(jì)的粗碎產(chǎn)品細(xì)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(yù)先篩分作業(yè)同時(shí)也增加了廠房面積與高差要求，現(xiàn)場條件難以滿足。所以碎礦工藝選擇常規(guī)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(xì)度稍粗，其流程結(jié)構(gòu)相對簡單、設(shè)備配置數(shù)量較少，主要是設(shè)備安裝功率低，要求的廠房面積也相對節(jié)省，對選廠的建設(shè)投資及生產(chǎn)運(yùn)營成本都有一定的優(yōu)勢。

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

2.2.2 選礦產(chǎn)品指標(biāo)比較

根據(jù)選礦試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)，對于I-51礦由于原礦銅品位含量較高，采用優(yōu)先浮選工藝選礦效果非常好，銅精礦銅品位可達(dá)23.9 %，銅回收率達(dá)97 %；銀品位136.38 g/t，銀回收率77 %。而混合浮選方案的指標(biāo)的銅精礦銅品位為20.89 %，銅回收率達(dá)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(yōu)先浮選方案指標(biāo)。

2.2.3 藥劑制度、流程結(jié)構(gòu)比較

優(yōu)先浮選方案各作業(yè)礦漿pH值分別為8.5(優(yōu)先浮選銅銀)、7.0(浮選硫)和9.0(浮選白鎢)，需要經(jīng)過先堿性、再中性、又堿性的2次重復(fù)調(diào)漿過程，生產(chǎn)中控制難度相對較高。并且在優(yōu)先浮選銅銀作業(yè)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(yè)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(jīng)過先中性、后堿性的1次順序調(diào)漿過程，生產(chǎn)中控制難度相對較低，藥劑成本也較優(yōu)先浮選方案下降明顯。

2.2.4 工藝流程對礦石變化適應(yīng)性的比較

I-51礦群原礦銅品位高達(dá)3.03 %，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于卡房礦區(qū)的銅平均品位，而試驗(yàn)結(jié)果也表明，優(yōu)先浮選方案獲得的銅精礦各項(xiàng)指標(biāo)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(shí)混合浮選方案將顯現(xiàn)出更大的適應(yīng)性。

綜合上述比較，從磨礦流程和設(shè)備配置、藥劑制度和工藝操作以及流程結(jié)構(gòu)對礦石性質(zhì)變化的適應(yīng)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(yè)

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，在銅硫混合浮選后仍有一部分黃鐵礦與磁黃鐵礦進(jìn)入尾礦。為降低硫礦物對鎢浮選的影響，設(shè)計(jì)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(jù)工藝礦物學(xué)分析可知，礦石中鎢礦物主要為白鎢礦。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(chǎn)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(yè)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(jìn)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(chǎn)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(yè)比較多，試驗(yàn)中進(jìn)行了6次精選。在設(shè)計(jì)中，精選設(shè)備可以考慮浮選柱等具有較高富集比的選別設(shè)備，適當(dāng)減少精選作業(yè)次數(shù)，簡化流程結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備占地面積，設(shè)計(jì)考慮螢石選別流程為一粗二掃四精。

2.4 產(chǎn)品脫水流程探討

卡房I-51礦石選礦工藝流程復(fù)雜，回收產(chǎn)品種類多，各種產(chǎn)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(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求，采用“沉淀-干燥”2段脫水流程，最終精礦含水≤4 %。

3 結(jié) 語

該文對云錫卡房I-51礦群銅多金屬礦進(jìn)行了礦物學(xué)分析，結(jié)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(dá)到綜合利用要求。根據(jù)破碎流程、硫化礦物選別流程、鎢與螢石選別流程及產(chǎn)品脫水流程4個(gè)方面的比較探討，認(rèn)為適合該礦石的工藝流程包括常規(guī)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。