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(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)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(duì)礦石先進(jìn)行性質(zhì)分析，然后對(duì)礦石進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)（CXR-1000分選機(jī)試驗(yàn)、Xrt-1200 智能選礦機(jī)分選試驗(yàn)），將采礦過(guò)程中貧化帶來(lái)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(shí)驗(yàn)研究，減少尾礦庫(kù)庫(kù)容占用，隔出廢石可作為建筑材料利用。相對(duì)提高選廠處理能力，對(duì)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(kù)存;資源再利用

前言

江西某難選錫礦經(jīng)過(guò)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(lái)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(guò)連續(xù)工業(yè)試驗(yàn)獲得的選礦技術(shù)指標(biāo)與當(dāng)前生產(chǎn)累計(jì)的指標(biāo)對(duì)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(shí)驗(yàn)研究

2.1? CXR-1000分選機(jī)試驗(yàn)研究

2.1.1分選模式為排礦模式

KRS分選機(jī)的分選機(jī)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(shí)別源下呈現(xiàn)出不同的顏色，分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)依據(jù)物料成像的顏色不同進(jìn)行分選。KRS分選機(jī)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(shí)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(guò)振動(dòng)給料機(jī)裝置進(jìn)入皮帶形成礦物流，并逐個(gè)進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，在檢測(cè)區(qū)域，智能分析系統(tǒng)對(duì)每塊礦石進(jìn)行定性分析，并將結(jié)果輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的閾值判斷被檢測(cè)的礦石是精礦還是脈石，繼而向分離執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)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(guò)程結(jié)束。

由于該設(shè)備分選效果較佳的粒級(jí)為-80+30mm，經(jīng)凱瑞斯公司完成礦石建模后，對(duì)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(yàn)。第一階段試驗(yàn)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(wú)法識(shí)別的礦石則進(jìn)入尾礦端，試驗(yàn)結(jié)果及部分參數(shù)如下表3：

從試驗(yàn)結(jié)果分析，從試驗(yàn)現(xiàn)象看，六個(gè)試驗(yàn)物料進(jìn)入分選機(jī)后，分選出來(lái)的精礦量較少，粒度較為均勻，基本無(wú)細(xì)粒級(jí)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(yàn)的精礦產(chǎn)率及回收率均較低，主要原因?yàn)樵诮r(shí)該設(shè)備主要對(duì)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(wú)法識(shí)別導(dǎo)致這部分礦石往尾礦端排走，鑒于第一次試驗(yàn)所出的問(wèn)題，廠家及項(xiàng)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(yàn)。

2.1.2 分選模式為排廢石模式

從試驗(yàn)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(yàn)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(jì)算產(chǎn)率及金屬率拋尾過(guò)程中，以條件最佳的2#綜合樣計(jì)算。

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

2.2? XRT射線分選機(jī)選礦實(shí)驗(yàn)

2.2.1 設(shè)備原理及工作流程

XRT射線分選機(jī)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(dòng)給料斗組成。由外部振動(dòng)斗給料到內(nèi)部傳送帶，當(dāng)?shù)V石經(jīng)過(guò)傳感器和射線直射區(qū)域時(shí)，運(yùn)用X射線穿透技術(shù)和傳感器接收成像技術(shù)識(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)為定性分析試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程為將-10mm、+70mm粒級(jí)隔除后對(duì)中間粒級(jí)進(jìn)行清洗后進(jìn)分選機(jī)進(jìn)行分選，鑒于礦石表面含泥對(duì)設(shè)備識(shí)別有一定影響，定性分析試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)物料（+10-70mm）分別進(jìn)行了初步洗礦及徹底洗礦的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示;

1#樣品試驗(yàn)經(jīng)簡(jiǎn)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(jī)設(shè)備選礦效果比較理想。

3 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

3.1 KRS-智能干法分選機(jī)

在整個(gè)工業(yè)試驗(yàn)過(guò)程及試驗(yàn)結(jié)果中，對(duì)-80+20粒級(jí)效果佳、粒度過(guò)小（<20mm）、或粒度過(guò)大（>80mm）則在掃描中無(wú)法識(shí)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(yàn)指標(biāo)分析，在調(diào)節(jié)分選密度參數(shù)值后IV-3號(hào)試驗(yàn)指標(biāo)較IV-2號(hào)試驗(yàn)指標(biāo)提升較大，在精礦產(chǎn)率變化較?。ㄔ?0%左右）時(shí)，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(gè)運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)化程度較高，生產(chǎn)運(yùn)行模式較為靈活。在模型建立較完整時(shí)可排廢石、也可排精礦。同時(shí)若在礦石性質(zhì)發(fā)生變化較大時(shí)亦可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥值來(lái)滿足生產(chǎn)需求;在生產(chǎn)過(guò)程中，分選機(jī)對(duì)運(yùn)輸皮帶質(zhì)量要求較高，主要原因?yàn)椋簽楸ＷC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(duì)皮帶的打擊基本無(wú)緩沖，使得分選機(jī)運(yùn)輸皮帶容易通漏。

3.2 XRT射線分選機(jī)設(shè)備原理

由于該設(shè)備的分選最佳粒級(jí)為+10-70mm，結(jié)合前期的定性分析研究，在整個(gè)工業(yè)試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)粒級(jí)均為+10-70mm進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn);從試驗(yàn)結(jié)果分析，該廠家的分選設(shè)備整體試驗(yàn)指標(biāo)較為穩(wěn)定，產(chǎn)品中各粒級(jí)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(yǔ)

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(duì)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(duì)礦石進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)（CXR-1000分選機(jī)試驗(yàn)、Xrt-1200 智能選礦機(jī)分選試驗(yàn)），將采礦過(guò)程中貧化帶來(lái)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(shí)驗(yàn)研究，減少尾礦庫(kù)庫(kù)容占用，隔出廢石可作為建筑材料利用。相對(duì)提高選廠處理能力，對(duì)礦山低品位資源的有效利用創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。

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