仇維頌

摘要：江西某錫礦開采多年，礦石中錫物相成分復(fù)雜，屬于難選錫礦石，本文通過相關(guān)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(jìn)行性質(zhì)分析，然后對礦石進(jìn)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(yù)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(chǔ)條件。

關(guān)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(jīng)過多年的開采，原露天礦閉坑，現(xiàn)完全轉(zhuǎn)入地下開采，現(xiàn)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(xì)，且與黃鐵礦致密共生，常形成相互包裹，礦石又易氧化變質(zhì)，使得該礦石選別難度很大。由于礦源的改變致使礦石性質(zhì)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(jīng)不能適應(yīng)礦石性質(zhì)的變化，導(dǎo)致浮選分離效果不好，錫回收率平均只保持60%左右，嚴(yán)重影響了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。為了增加其經(jīng)濟(jì)效益，提高該礦的選別指標(biāo)，進(jìn)行了合理的選礦工藝流程和工藝參數(shù)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(biāo)，錫精礦品位可達(dá)21.15%，錫的回收率可達(dá)83.62%，通過連續(xù)工業(yè)試驗獲得的選礦技術(shù)指標(biāo)與當(dāng)前生產(chǎn)累計的指標(biāo)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(jié)果及物相分析結(jié)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(jù)物料密度的不同進(jìn)行分選的，不同密度的物料在智能識別源下呈現(xiàn)出不同的顏色，分選執(zhí)行機構(gòu)依據(jù)物料成像的顏色不同進(jìn)行分選。KRS分選機噴吹的可以是廢石，也可以是產(chǎn)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(xiàn)設(shè)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(jìn)入皮帶形成礦物流，并逐個進(jìn)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(jìn)行定性分析，并將結(jié)果輸入到計算機系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，計算機根據(jù)預(yù)先設(shè)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(gòu)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(jìn)入脈石槽，精礦落入精礦槽，分選過程結(jié)束。

由于該設(shè)備分選效果較佳的粒級為-80+30mm，經(jīng)凱瑞斯公司完成礦石建模后，對1#樣用50mm篩子進(jìn)行篩分、2#樣用30mm篩子進(jìn)行篩分，并分別進(jìn)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(shè)備無法識別的礦石則進(jìn)入尾礦端，試驗結(jié)果及部分參數(shù)如下表3：

從試驗結(jié)果分析，從試驗現(xiàn)象看，六個試驗物料進(jìn)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(xì)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(chǎn)率及回收率均較低，主要原因為在建模時該設(shè)備主要對礦石區(qū)域內(nèi)含錫面較廣的礦石進(jìn)行選別，且粒度小于30mm的礦石基本無法識別導(dǎo)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(jìn)行試驗。

2.1.2 分選模式為排廢石模式

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

結(jié)合樣品粒度分析、工藝流程及2#樣最佳試驗結(jié)果，最終得出工業(yè)試驗拋尾后的數(shù)質(zhì)量流程圖如下：

2.2? XRT射線分選機選礦實驗

2.2.1 設(shè)備原理及工作流程

XRT射線分選機工作原理：設(shè)備主要由XRT射線源、圖像成像傳感器、噴閥、內(nèi)部傳送帶及外部振動給料斗組成。由外部振動斗給料到內(nèi)部傳送帶，當(dāng)?shù)V石經(jīng)過傳感器和射線直射區(qū)域時，運用X射線穿透技術(shù)和傳感器接收成像技術(shù)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(jìn)行相對應(yīng)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(jìn)行清洗后進(jìn)分選機進(jìn)行分選，鑒于礦石表面含泥對設(shè)備識別有一定影響，定性分析試驗對試驗物料（+10-70mm）分別進(jìn)行了初步洗礦及徹底洗礦的試驗研究，試驗結(jié)果如表5所示;

1#樣品試驗經(jīng)簡單洗礦，含泥量比較多，精礦產(chǎn)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(chǎn)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(shè)備選礦效果比較理想。

3 實驗總結(jié)

3.1 KRS-智能干法分選機

在整個工業(yè)試驗過程及試驗結(jié)果中，對-80+20粒級效果佳、粒度過小（<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(biāo)分析，在調(diào)節(jié)分選密度參數(shù)值后IV-3號試驗指標(biāo)較IV-2號試驗指標(biāo)提升較大，在精礦產(chǎn)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(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)，錫回收率仍有提升的空間。

該設(shè)備在整個運行過程中，自動化程度較高，生產(chǎn)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(zhì)發(fā)生變化較大時亦可以通過調(diào)節(jié)閥值來滿足生產(chǎn)需求;在生產(chǎn)過程中，分選機對運輸皮帶質(zhì)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(shè)備原理

由于該設(shè)備的分選最佳粒級為+10-70mm，結(jié)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(jìn)行工業(yè)試驗;從試驗結(jié)果分析，該廠家的分選設(shè)備整體試驗指標(biāo)較為穩(wěn)定，產(chǎn)品中各粒級分布較為均勻，在進(jìn)行充分洗礦后，拋廢品位均控制在0.04—0.05%之間，拋廢產(chǎn)率均能有效控制在75—80%之間。

4 結(jié)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(xì)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(jìn)行性質(zhì)分析，然后對礦石進(jìn)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(yù)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(chǔ)條件。

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