敖順福, 朱家銳， 徐峰， 楊菊, 陸繼思, 王存柱

1.云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655011；2.玉溪大紅山礦業(yè)有限公司,云南 玉溪 653405；3.呼倫貝爾馳宏礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000

礦產(chǎn)資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，但礦產(chǎn)資源具有不可再生性、賦存的不均衡性及需求的普遍性，礦產(chǎn)資源的開(kāi)采不可避免會(huì)混入圍巖和夾石，造成出礦品位的降低，且隨著礦產(chǎn)資源的大量開(kāi)發(fā)利用，高品位和易選礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量日趨減少，與此同時(shí)低品位和復(fù)雜難選礦產(chǎn)資源的增加造成礦業(yè)生產(chǎn)成本的自然遞增，尾礦堆存大量占用土地資源及尾礦庫(kù)服務(wù)年限降低，低品位和復(fù)雜難選礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)利用愈發(fā)迫切。預(yù)選拋尾技術(shù)主要在粗磨或細(xì)磨等作業(yè)前預(yù)選拋棄部分廢石或低品位礦石，實(shí)現(xiàn)原礦預(yù)富集，可提高入選礦石品位，減少磨選礦量，降低細(xì)粒尾礦排出量，提高資源利用率及減少環(huán)境污染等，甚至還有廢石和尾礦等利用預(yù)選拋尾技術(shù)處理預(yù)富集有價(jià)組分到達(dá)邊界品位，再選礦處理，使得預(yù)選拋尾技術(shù)以其顯著的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在選礦領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用需求，尤其是在低品位和復(fù)雜難選礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用方面，光電選礦拋尾、重選拋尾、磁選拋尾、浮選拋尾以及聯(lián)合工藝拋尾獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展[1-2]。

1 預(yù)選拋尾技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)

選礦廠的碎磨投資及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用均占主要部分，而選礦廠生產(chǎn)能力的大小由磨礦決定，選礦的基本原則為多碎少磨、能收早收及能丟早丟；預(yù)選拋尾技術(shù)根據(jù)礦石中不同礦物顆粒的密度、磁性、導(dǎo)電性、光澤及放射性等的差異，利用光電選礦、重選、磁選及浮選等預(yù)選拋棄部分廢石、脈石或低品位礦石，因而預(yù)選拋尾技術(shù)多用在粗磨或細(xì)磨等作業(yè)前。

近年來(lái)預(yù)選拋尾技術(shù)已成為選礦工藝技術(shù)革新的重要研究應(yīng)用方向，在選礦領(lǐng)域越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，在緩解碎磨壓力、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、充分利用礦產(chǎn)資源及提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平等方面具有顯著的成效。預(yù)選拋尾技術(shù)拋棄部分廢石、脈石或低品位礦石，可降低礦石開(kāi)采邊界品位，尤其促進(jìn)薄小邊殘礦體的機(jī)械化大規(guī)模開(kāi)采，相當(dāng)于擴(kuò)大礦石的工業(yè)儲(chǔ)量，有助于延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限及提高礦產(chǎn)資源利用率；在原有磨選設(shè)備處理能力不變的情況下，提高入選原礦品位，也就意味著減少磨選礦量，降低細(xì)粒尾礦排出量，提高選礦效率及經(jīng)濟(jì)效益，而對(duì)于新建選礦廠更可以節(jié)省投資；磨選礦量的降低，也促使了選礦廢水量的減少及細(xì)粒尾礦量的降低，從而降低了選礦廢水及尾礦產(chǎn)生的污染，具有顯著的生態(tài)環(huán)境保護(hù)效益；預(yù)選拋尾提前排棄尾礦，尤其是井下采場(chǎng)預(yù)選拋尾，可降低礦石及尾礦的轉(zhuǎn)運(yùn)成本，且預(yù)選拋尾排棄的尾礦顆粒大，有利于尾礦作為骨料用作井下充填、尾礦筑壩、建筑及筑路等的原材料，最終為建設(shè)少尾和無(wú)尾礦山提供可靠支撐；廢石、尾礦等可利用預(yù)選拋尾技術(shù)處理預(yù)富集有價(jià)組分到達(dá)邊界品位，再選礦回收利用，可減少礦產(chǎn)資源的損失及環(huán)境污染隱患，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

2 預(yù)選拋尾設(shè)備及在選礦中應(yīng)用

2.1 光電選礦拋尾

光電選礦技術(shù)是非常重要的預(yù)選拋尾技術(shù)之一，主要用于塊狀礦石的預(yù)選拋尾，目前比較成熟的光電選礦技術(shù)主要有色選和X射線分選(XRT)。

色選主要利用可見(jiàn)光、紫外光、紅外線等照射礦石，利用探測(cè)器探測(cè)礦石中不同礦物的顏色、透明度、光澤、反射率及吸收率等表面特征差異，進(jìn)一步通過(guò)圖像識(shí)別和分選執(zhí)行機(jī)構(gòu)將有用礦物與脈石選別分離。浙江省遂昌縣湖山螢石礦為解決50～10 mm粒級(jí)螢石難以人工揀選的難題，引進(jìn)履帶式色選機(jī)進(jìn)行選礦分離，選別出的含CaF2達(dá)到80%左右精礦以便對(duì)外銷售，選別出的含CaF2約50%左右的尾礦再送浮選廠進(jìn)行選別處理[3]。廣西珊瑚鎢錫礦采用Mogensen Sort Typ AP 1200色選機(jī)進(jìn)行預(yù)選拋尾，與手選拋廢相比提高拋廢率14%，合格礦品位相應(yīng)提高了16%，減少人工成本約180萬(wàn)元/年，減少選礦處理成本229.8萬(wàn)元/年[4]。南非某含金石英脈礦石，采用光電揀選機(jī)預(yù)選拋尾，可將入磨礦石金品位由2.5 g/t提高至6.5 g/t[5]。

由于每種元素的特征X射線均是唯一的，X射線分選利用礦石在受到X射線照射后，受到激發(fā)而產(chǎn)生的特征X射線，通過(guò)測(cè)定特征X射線的能量及特征X射線的強(qiáng)弱，以確定相應(yīng)的元素及其含量，從而通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將有用礦物與脈石選別分離。X射線分選設(shè)備選別精度高，已使用于黑色金屬礦、有色金屬礦、貴金屬礦及煤礦等的預(yù)選拋尾。酒鋼樺樹(shù)溝鐵礦石采用XNDT-104射線智能分選機(jī)進(jìn)行預(yù)選拋廢，拋廢率13%左右，能夠取得尾礦品位小于10%、鐵回收率大于96%及預(yù)選粗精礦鐵品位提高3.6個(gè)百分點(diǎn)以上的指標(biāo)[6]。浙江某低品位鉛鋅礦，采用XNDT-104射線智能分選機(jī)進(jìn)行了拋廢分選，拋廢率為27.42%，拋出的廢石鉛+鋅品位0.27%，低于浮選尾礦鉛+鋅品位0.3%，鉛和鋅回收率分別為94.59%和94.2%[7]。湖南某低品位鎢鉬礦采用LPPC1-50型X射線輻射揀選機(jī)進(jìn)行半工業(yè)試驗(yàn)，40～20 mm和20～10 mm兩個(gè)粒級(jí)的塊狀礦石綜合拋廢率達(dá)到39%，鉬和WO3的綜合損失率分別為10.67%和5.78%[8]。某金銅共生礦石采用俄羅斯葉卡捷琳堡市科技公司研制的SRF3-150型X射線輻射分選機(jī)預(yù)選，150～90 mm粒級(jí)獲得銅品位1.26%、回收率96.27%與金品位為9.80 g/t、回收率90.61%的預(yù)選精礦，90～30 mm粒級(jí)獲得銅品位為1.32%、回收率為98.69%與金品位為6.77 g/t、回收率為96.75%的預(yù)選精礦，全流程預(yù)選拋尾產(chǎn)率達(dá)35.08%[9]。大同煤礦集團(tuán)臨汾宏大豁口煤礦引進(jìn)波蘭生產(chǎn)的CXR-1000型X射線分選機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用，分選后的精煤中含矸量可控至在5%以下，精煤發(fā)熱量比原煤增加544 kcal/kg[10]。

絕大多數(shù)礦石都可以用光電選礦技術(shù)進(jìn)行預(yù)選拋尾，且光電選礦技術(shù)用于預(yù)選拋尾工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資省及運(yùn)行成本低，尤其可用于缺水地區(qū)進(jìn)行干式選別拋尾，并易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)化、自動(dòng)化，具有廣闊的應(yīng)用前景，但光電選礦技術(shù)存在單臺(tái)設(shè)備處理量低，且主要局限于10～50 mm粒度范圍的礦石分選。

2.2 重選拋尾

重選是利用有用礦物和脈石之間的密度差異而進(jìn)行分選的選礦方法，常用的重選拋尾有溜槽、跳汰機(jī)和離心選礦機(jī)，此外懸振錐面選礦機(jī)和重介質(zhì)選礦等亦有應(yīng)用。應(yīng)用重選設(shè)備進(jìn)行預(yù)選拋尾，可以拋出部分脈石，同時(shí)大量的礦泥也會(huì)隨脈石一同拋出，對(duì)拋尾后的礦石選別性能具有較好的改善作用。

溜槽選礦借助在斜槽中流動(dòng)的水流進(jìn)行礦石的選別分離，溜槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、無(wú)傳動(dòng)部件及不需動(dòng)力，其用于預(yù)選拋尾具有單位面積處理量大和成本低等特點(diǎn)，是非常重要的重選拋尾設(shè)備之一。云南某含錫0.17%的高泥氧化錫礦石采用原礦洗礦分級(jí)，+0.212 mm粗粒磨至-0.074 mm占56.25%與-0.212 mm粒級(jí)合并后經(jīng)螺旋溜槽拋尾，可獲得產(chǎn)率為32.65%、錫品位為0.424%及錫回收率81.43%的溜槽精礦[11]。新疆某白鎢礦礦石采用螺旋溜槽拋尾-搖床精選流程回收礦石中的白鎢礦，螺旋溜槽的規(guī)格為Φ350 mm×1 600 mm，在試驗(yàn)中可以拋棄36%的粗粒尾砂[12]。跳汰分選是在垂直交變水流中使輕重物料分層分選的方法，迄今已經(jīng)制成了多種結(jié)構(gòu)形式的跳汰機(jī)，跳汰機(jī)調(diào)節(jié)靈活、分選精度高，在預(yù)選拋尾中應(yīng)用較廣。大廠92#礦體采用CJT型粗粒鋸齒波跳汰機(jī)進(jìn)行預(yù)選拋廢半工業(yè)試驗(yàn)，拋廢率30.45%，錫、鉛及鋅金屬回收率分別為93.48%、90.38%及90.75%[13]。車河選礦廠采用雙室鋸齒波跳汰機(jī)JT5-2改造替代主流程“圓錐選礦機(jī)—螺旋溜槽”聯(lián)合拋廢，改造后主流程拋廢率由20%提高至30%，丟尾品位錫、鉛及鋅由0.12%、0.058%及0.45%下降至0.081%、0.028%及0.26%，拋尾金屬損失率錫、鉛及鋅分別降低0.030%、1.03%及0.67%[14]。江西某鎢礦采用GM-2-66型兩室旁動(dòng)隔膜跳汰機(jī)進(jìn)行二次連續(xù)跳汰拋廢，合計(jì)拋廢率為60%，跳汰尾礦WO3品位0.029%，跳汰精礦WO3品位0.447%，富集比為2.27，提高了原礦入選品位[15]。離心選礦機(jī)是利用離心力場(chǎng)進(jìn)行礦石分選的離心重選設(shè)備，其借助轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)礦漿呈流膜離心運(yùn)動(dòng)，以使不同密度的顆粒受離心力差異而分層和分離，離心選礦機(jī)也較好地應(yīng)用于預(yù)選拋尾。柿竹園礦采用離心選礦機(jī)對(duì)高梯度強(qiáng)磁選精礦進(jìn)行預(yù)選拋尾，對(duì)WO3品位0.64%的高梯度磁選精礦進(jìn)行重選拋尾—浮選，獲得了WO3品位54.23%、回收率84.75%的黑鎢精礦[16]。某硫化鉬尾礦采用Falcon離心選礦機(jī)(型號(hào)C40)進(jìn)行預(yù)選拋廢，可拋除51.77%的尾礦，鉬和WO3作業(yè)回收率分別為72.11%和78.14%，大幅降低后續(xù)作業(yè)的入選礦量[17]。懸振錐面選礦機(jī)是依據(jù)拜格諾剪切理論和流膜選礦理論，在復(fù)合力場(chǎng)中根據(jù)礦物粒度和密度的差異，對(duì)微細(xì)粒礦物進(jìn)行分選的一種新型重選設(shè)備，懸振錐面選礦機(jī)預(yù)選拋尾主要用于細(xì)粒級(jí)礦石。河南某地細(xì)粒金紅石礦，應(yīng)用螺旋溜槽、普通礦泥搖床、雙曲波搖床、懸振錐面選礦機(jī)和Falcon離心選礦機(jī)等幾種重選設(shè)備進(jìn)行拋尾富集試驗(yàn)，結(jié)果表明，新型懸振錐面選礦機(jī)對(duì)細(xì)粒金紅石表現(xiàn)出較好的拋尾富集效果，得到的粗精礦品位和回收率分別為9.13%和80.96%，拋尾產(chǎn)率可以達(dá)到76%以上[18]。重介質(zhì)選礦指在密度大于1 g/cm3的介質(zhì)中進(jìn)行選別，重介質(zhì)包括重液和重懸浮液兩類液體，受生產(chǎn)運(yùn)行成本影響應(yīng)用最多的重介質(zhì)基本都是重懸浮液，重介質(zhì)預(yù)選拋尾分選精度高，拋廢率高，多使用于密度差異較小的有用礦物與脈石。湖南某高碳酸鈣型白鎢礦礦石進(jìn)行了重介質(zhì)旋流器預(yù)拋試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著重介質(zhì)密度的增加，預(yù)拋輕產(chǎn)品的產(chǎn)率和WO3、CaF2、CaCO3在預(yù)拋輕產(chǎn)品中的回收率均逐漸升高；在介質(zhì)密度為2.37 g/cm3的條件下預(yù)拋，獲得預(yù)拋輕產(chǎn)品作業(yè)產(chǎn)率為46.24%，WO3作業(yè)回收率為5.15%、CaF2作業(yè)回收率為27.17%、CaCO3作業(yè)回收率為74.72%的良好指標(biāo)[19]。云南某低品位鉛鋅礦采用雙錐重介質(zhì)旋流器進(jìn)行拋廢，在介質(zhì)密度為2.20 g/cm3的條件下，拋廢尾礦產(chǎn)率為49.19%，鉛品位為0.34%、損失率為5.68%，鋅品位為0.19%、損失率為 10.78%[20]。

多種重選技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用，使得重選拋尾能適應(yīng)粗粒和細(xì)粒礦石的處理需要，并兼具了處理量大、生產(chǎn)成本低及對(duì)環(huán)境污染小的優(yōu)勢(shì)，但重選工藝復(fù)雜、用水量大及分選效率普遍較低，且密度差異較小的有用礦物與脈石的預(yù)選拋尾仍存在不足，更難以對(duì)微細(xì)粒礦石進(jìn)行規(guī)模化高效的預(yù)選拋尾。

2.3 磁選拋尾

磁選是根據(jù)礦石中礦物的磁性差異而使不同礦物實(shí)現(xiàn)分離的一種選礦方法，磁選設(shè)備的性能決定了磁選的入選粒度范圍、處理能力及選別效率等。

磁選用于選礦歷史悠久，但最初用于選別強(qiáng)磁性礦石，而用于弱磁性礦石的選礦相對(duì)較晚，受磁選技術(shù)的發(fā)展影響，利用弱磁場(chǎng)磁選機(jī)對(duì)強(qiáng)磁性礦物進(jìn)行預(yù)選拋尾也更為成熟；但為了強(qiáng)化選別分離，磁選拋尾設(shè)備主要由單一力場(chǎng)磁選機(jī)向復(fù)合力場(chǎng)磁選機(jī)發(fā)展，以提高拋廢處理量、選擇性及粒級(jí)適應(yīng)性。磁滑輪有永磁的和電磁的兩種類型，磁滑輪預(yù)選拋尾工藝簡(jiǎn)單、投資少、效率高，是最為常見(jiàn)的磁選拋尾設(shè)備。魯中冶金礦山公司礦石采用無(wú)底柱分段崩落方法開(kāi)采，開(kāi)采過(guò)程中混入較多的紅板巖，礦石貧化率高，采用CT-1416型永磁磁滑輪進(jìn)行預(yù)選拋廢，近10年的生產(chǎn)實(shí)踐表明，對(duì)0～350 mm粒級(jí)礦石選別可以拋出產(chǎn)率14%、品位12%的尾礦，使原礦品位提高了3%～4%[21]。甘肅某鐵礦石，原礦破碎至-15 mm粒級(jí)后采用CT-400×400型磁滑輪在80 kA/m的磁場(chǎng)強(qiáng)度下拋廢，可拋除30.92%的廢石，磁性鐵損失率僅1.43%[22]。以磁力分選為主輔以其它力場(chǎng)進(jìn)而開(kāi)發(fā)出復(fù)合力場(chǎng)磁選機(jī)，在提高拋廢處理量、選擇性及粒級(jí)適應(yīng)性等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，NLCT系列外磁式磁選機(jī)和ZCLA選礦機(jī)等復(fù)合力場(chǎng)磁選機(jī)得到應(yīng)用。分選礦石在NLCT系列外磁式磁選機(jī)的分選筒內(nèi)，在分選區(qū)內(nèi)重力、離心力與磁力方向重合，分選精度高，掃選帶長(zhǎng)。采用NLCT系列外磁式磁選機(jī)，對(duì)-18 mm粒級(jí)鈦磁鐵礦礦石預(yù)選拋尾和一段分級(jí)系統(tǒng)沉砂拋尾，可實(shí)現(xiàn)拋尾產(chǎn)率9%～28%；對(duì)-18 mm粒級(jí)原生磁鐵礦礦石預(yù)選拋廢，實(shí)現(xiàn)磨前拋廢產(chǎn)率42.09%[23]。ZCLA選礦機(jī)采用了獨(dú)特的半閉合內(nèi)斂式磁系，采用磁力和重力聯(lián)合選別。梅山鐵礦-2+0.5mm粒級(jí)礦石的選別，與原有流程相比，采用ZCLA設(shè)備預(yù)選新流程的精礦品位均能達(dá)到56%，精礦產(chǎn)率、金屬回收率及選礦效率分別提高了6.33、10.23及8.10個(gè)百分點(diǎn)，尾礦產(chǎn)率和品位分別降低了6.23和4.36個(gè)百分點(diǎn)[24]。南芬選廠半自磨機(jī)排礦樣經(jīng)ZCLA選礦機(jī)一次粗選預(yù)選，可拋出產(chǎn)率50%左右的尾礦，尾礦TFe品位8%左右，精礦鐵回收率為83%，為提高半自磨機(jī)處理能力和精礦品位創(chuàng)造了條件[25]。

磁選拋尾技術(shù)的深入研究表明，礦石的破碎方式及選別介質(zhì)對(duì)磁選拋尾效果影響甚大。與傳統(tǒng)破碎相比，利用層壓破碎原理的高壓輥磨，不僅能使礦石得到更高的破碎比，且高壓輥磨粉碎能沿不同礦物之間產(chǎn)生較多的解離裂紋，從而提高破碎產(chǎn)物的單體解離度，可進(jìn)一步改善預(yù)選拋尾技術(shù)指標(biāo)。內(nèi)蒙古某貧磁鐵礦礦石高壓輥磨破碎和傳統(tǒng)顎式破碎的預(yù)選效率對(duì)比研究，結(jié)果表明，與傳統(tǒng)顎式破碎相比，高壓輥磨的破碎比(F80/P80)高31.52%，產(chǎn)物中-0.074 mm粒級(jí)含量高8.46個(gè)百分點(diǎn)，干式拋尾精礦全鐵品位高2.66個(gè)百分點(diǎn)，全鐵回收率和磁性鐵回收率分別高4.54和4.47個(gè)百分點(diǎn)[26]。對(duì)白云鄂博西礦超低品位含鐵巖進(jìn)行了常規(guī)破碎多粒級(jí)預(yù)選工藝試驗(yàn)及高壓輥磨產(chǎn)品預(yù)選試驗(yàn)研究，研究得出在破碎排礦粒度相近的情況下，含鐵巖輥磨產(chǎn)品比常規(guī)破碎產(chǎn)品干選效果要好，可多拋出1.27個(gè)百分點(diǎn)尾礦，尾礦中mFe含量低0.60個(gè)百分點(diǎn)，精礦TFe品位高出0.64個(gè)百分點(diǎn)，mFe品位高0.41個(gè)百分點(diǎn)，mFe作業(yè)回收率高1.26個(gè)百分點(diǎn)[27]。相對(duì)于干式磁選拋尾，濕式磁選拋尾得益于選別介質(zhì)水起到的良好分散作用，可降低微細(xì)粒對(duì)磁選拋尾的不利影響，使預(yù)選拋尾更加充分。尖山鐵礦石進(jìn)行了干式磁選拋廢和濕式磁選拋廢兩種方案的對(duì)比試驗(yàn)，采用干式磁選可拋除產(chǎn)率9.81%的尾礦，精礦磁性鐵回收率為98.47%，采用濕式磁選可拋除產(chǎn)率19.32%的尾礦，精礦磁性鐵回收率為97.96%，在精礦磁性鐵回收率相近的條件下，濕式預(yù)選拋尾效率更高[28]。陜西大西溝選礦廠磁鐵礦石，采用干式預(yù)選可拋出產(chǎn)率為29.57%、磁性鐵品位為0.83%的尾礦，采用濕式預(yù)選可拋出產(chǎn)率為39.33%、磁性鐵品位為0.61%的尾礦，無(wú)論是拋尾產(chǎn)率或是尾礦磁性鐵品位濕式拋尾效果更好[29]。鑒于高壓輥磨和濕式磁選拋尾的優(yōu)勢(shì)，部分選礦廠已在生產(chǎn)實(shí)踐中聯(lián)合使用高壓輥磨與濕式磁選拋尾，并取得了顯著的成效。福建某特大型矽卡巖型磁鐵礦選礦廠，在原破碎和磨選工藝中間增設(shè)了高壓輥磨及濕式預(yù)選工藝流程，改造前后生產(chǎn)指標(biāo)幾乎一致，但單月系統(tǒng)處理能力提高了近35.40個(gè)百分點(diǎn)，生產(chǎn)成本較原工藝下降2.48元/t原礦，降幅達(dá)到12.73個(gè)百分點(diǎn)，成本下降顯著[30]。

磁選拋尾具有工藝流程簡(jiǎn)單，且能進(jìn)行干式或濕式選別，環(huán)境污染小，在含磁性礦物的預(yù)選拋尾中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其是復(fù)合力場(chǎng)磁選機(jī)的應(yīng)用，但都只適于處理含有磁性差異的礦石，應(yīng)用范圍較為有限。

2.4 浮選拋尾

浮選是根據(jù)礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，利用礦物自身具有的或經(jīng)藥劑處理后獲得的潤(rùn)濕性差異進(jìn)行分選，是一種廣為適用的選礦方法；浮選對(duì)絕大多數(shù)的礦石都有較好的分選效果，浮選拋尾多用于處理重選和磁選等拋尾效果不理想的礦石，以及通過(guò)浮選拋尾處理預(yù)富集有價(jià)組分到達(dá)合適的品位，從而再使用針對(duì)性強(qiáng)及成本高的化學(xué)選礦進(jìn)行處理，以便更加經(jīng)濟(jì)地綜合利用礦產(chǎn)資源。

預(yù)選拋尾在粗粒級(jí)條件下選別能實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效果，而浮選受礦物的粒度影響較大，一般適用于分選細(xì)粒級(jí)礦石。剛果(金)某高碳酸鹽氧化銅礦為解決原礦浸出酸耗高的問(wèn)題，根據(jù)碳酸鹽脈石與氧化銅礦物浮選性能差異，采用開(kāi)路硫化浮選的方法對(duì)氧化銅礦物進(jìn)行選擇性富集，而對(duì)耗酸碳酸鹽脈石進(jìn)行預(yù)先拋尾，使用NaHS(1 050 g/t)對(duì)礦漿進(jìn)行硫化，以戊基黃藥、Z-200及羥肟酸鈉按411質(zhì)量配比的組合捕收劑(650 g/t)進(jìn)行4次開(kāi)路浮選，得到了銅品位8.16%的粗精礦，回收率達(dá)到了94.75%，而耗酸脈石的拋除率則超過(guò)80%[31]。某金紅石礦采用浮選拋尾—重選—再磨酸浸—浮選的工藝流程，可獲得含TiO2為90.28%、回收率為47.37%的金紅石精礦，其中浮選一次拋廢達(dá)到72.27%，浮選拋廢粗精礦品位為15.16%、回收率為89.26%[32]。山西某金紅石礦，采用兩次浮選拋尾，金紅石浮選(一次粗選兩次精選)—浮選精礦除雜(弱磁選—強(qiáng)磁選—重選)，浮選拋廢拋出產(chǎn)率為28.07%的易浮脈石，并獲得了總精礦TiO2回收率為69.25%、金紅石回收率86.42%的指標(biāo)，且綜合回收了磁鐵礦和鈦鐵礦[33]。

浮選中較粗的礦粒不易懸浮、與氣泡碰撞的概率低，且易從氣泡上脫落，雖然增加浮選攪拌強(qiáng)度、礦漿濃度、充氣量及優(yōu)化藥劑制度等對(duì)改善粗顆粒浮選有一定效果，但近年來(lái)粗粒浮選工藝及設(shè)備快速發(fā)展，尤其是泡沫中分選法(SIF法)和流化床浮選等，成為了浮選拋尾研究的重點(diǎn)及熱點(diǎn)，且進(jìn)一步助推浮選拋尾的發(fā)展應(yīng)用。泡沫中分選法(SIF法)是一種礦物顆粒在運(yùn)動(dòng)泡沫層中下沉?xí)r進(jìn)行礦物分選的方法，礦漿給入泡沫層時(shí)疏水礦粒立即被浮出回收；SIF法的浮選礦物粒度可比常規(guī)浮選最佳粒度粗10倍，多用于磨礦分級(jí)回路或尾礦處理分選粗粒級(jí)目的礦物，其中用于磨礦分級(jí)回路可盡早的除去脈石，為后續(xù)選別作業(yè)提高給礦的入選品位或直接產(chǎn)出最終精礦。J·O·列皮倫使用實(shí)驗(yàn)室型和半工業(yè)型SIF試驗(yàn)設(shè)備對(duì)磷灰石、方解石及硅酸鹽礦物進(jìn)行浮選試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述所有礦物在粒度為3 mm以下時(shí)均能用SIF法成功地浮選，其中方解石磨礦分級(jí)回路的粗粒級(jí)試驗(yàn)表明，對(duì)粗粒(特別是0.1～0.5 mm)用一段SIF作業(yè)可以獲得回收率為90%以上的合格方解石精礦[34]。流化床浮選利用復(fù)合力場(chǎng)與浮選相結(jié)合的一種選礦新技術(shù)，澳大利亞 Newcastle Jameson 教授針對(duì)流化床浮選研究設(shè)計(jì)了NovaCell 浮選柱，使用NovaCell浮選柱進(jìn)行粗顆粒礦物分選，方鉛礦和黃銅礦的最大可浮粒度上限被提升至1.4 mm，針對(duì)密度更小的煤的浮選，最大可浮粒度上限能達(dá)到5 mm[35]。ERIEZ針對(duì)流化床浮選研究設(shè)計(jì)了Hydro float水力浮選機(jī)，Hydro float水力浮選機(jī)使得顆粒分選的有效粒度達(dá)到150～200 μm，擴(kuò)大了浮選粒度范圍[36]。

適于浮選拋尾的礦石范圍較廣和拋尾率高，應(yīng)該進(jìn)一步推進(jìn)粗粒浮選技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)；但浮選拋尾的工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用高，選礦廢水處理回用困難，成本高，對(duì)環(huán)境的污染較大，甚至難以滿足日益苛刻的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 聯(lián)合工藝拋尾

隨著高品位和易選礦產(chǎn)資源的逐步開(kāi)采耗竭，貧細(xì)雜難選礦產(chǎn)資源越來(lái)越多，采用單一的預(yù)選拋尾技術(shù)往往不能達(dá)到較好的效果，為了進(jìn)一步降低預(yù)選拋尾成本，提高預(yù)選拋尾技術(shù)指標(biāo)和礦產(chǎn)資源綜合利用水平，采用光電選礦—重選、浮選—重選及磁選—浮選等聯(lián)合工藝進(jìn)行預(yù)選拋尾成為了研究應(yīng)用的重要方向。

對(duì)凡口鉛鋅礦的粒度為-90+15 mm粒級(jí)采掘廢石和地表堆存廢石，采用XRT-1200型雙能智能光電選礦機(jī)進(jìn)行預(yù)選拋廢試驗(yàn)，-15 mm+6 mm粒級(jí)和-6 mm粒級(jí)分別采用鋸齒波跳汰機(jī)進(jìn)行預(yù)選拋廢試驗(yàn)，光電選礦—重選聯(lián)合預(yù)選拋廢試驗(yàn)對(duì)廢石中的鉛、鋅及硫脫出效果較好，并將試驗(yàn)工藝用于工業(yè)生產(chǎn)，預(yù)選拋廢得到的礦石運(yùn)至選礦廠選別處理，廢石外銷用作建筑用砂和碎石材料[37]。云南都龍礦區(qū)針對(duì)含礦廢石進(jìn)行破碎篩分后預(yù)選富集銅、鋅及錫金屬元素，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)5 a的探索研究，開(kāi)發(fā)了集成應(yīng)用X射線分選+粗粒跳汰分選+細(xì)粒跳汰分選+螺旋溜槽分選技術(shù)的光電選礦—重選聯(lián)合預(yù)選拋尾工藝，使含礦廢石預(yù)選拋尾處理能力提高到4 000 t/d，原礦單位生產(chǎn)成本下降20%[38]。陜西某微細(xì)粒難選金紅石礦，采用浮選—重選聯(lián)合工藝進(jìn)行拋廢，浮選拋尾產(chǎn)率72.27%，搖床重選拋尾產(chǎn)率21.74%，浮選—重選聯(lián)合工藝共拋尾產(chǎn)率94.01%，拋廢后只有6%左右的粗精礦進(jìn)入再磨、酸洗、反浮選除硫及金紅石浮選的精選階段，獲得TiO2品位為90.31%、回收率為47.36%的金紅石精礦[39]。湖北某云母型含釩石煤，采用重選—浮選聯(lián)合工藝預(yù)拋尾，以提高酸浸給礦 V2O5品位、降低酸浸作業(yè)礦量及耗酸礦物含量，在磨礦細(xì)度為-74 μm占70.9%情況下，采用超極限螺旋溜槽粗選，粗選中礦再磨至-74 μm占65.6%情況下進(jìn)行螺旋溜槽再選，再選中礦再磨至-74 μm占75.6%情況下正浮選，可拋出產(chǎn)率29.59%、V2O5品位為0.34%的合格尾礦[40]。西南某稀土尾礦進(jìn)行了單一浮選、重選—磁選、磁選—重選及磁選—浮選4種選礦預(yù)富集工藝對(duì)比試驗(yàn)，其中磁選—浮選聯(lián)合流程試驗(yàn)可獲得產(chǎn)率為12.61%、REO品位為11.04%、回收率為 97.55%的稀土精礦和產(chǎn)率為20.62%的氟鋇精礦，其中CaF2含量為43.72%、CaF2回收率為79.23%，BaSO4含量為37.26%、BaSO4回收率為86.61%，同時(shí)可拋除產(chǎn)率66.77%的脈石，磁選—浮選聯(lián)合工藝可作為該稀土尾礦的選礦預(yù)富集工藝[41]。

聯(lián)合工藝拋尾可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮各種預(yù)選拋尾工藝的優(yōu)勢(shì)，較好的提高了預(yù)選拋尾的產(chǎn)率和富集能力，能強(qiáng)化對(duì)貧細(xì)雜難選礦物的預(yù)選拋尾，且采用聯(lián)合工藝基本可適應(yīng)各種類型礦石的預(yù)選拋尾需要。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采不可避免會(huì)混入圍巖和夾石，造成出礦品位的降低，且原生礦產(chǎn)資源貧細(xì)雜化，采用傳統(tǒng)的選礦技術(shù)難以高效、低成本及環(huán)保的開(kāi)發(fā)利用，采用預(yù)選拋尾工藝處理成為了非常重要甚至是必然的選擇。

(2)隨著預(yù)選拋尾技術(shù)的研發(fā)及進(jìn)步，預(yù)選拋尾工藝愈加多樣化、高效化，預(yù)選拋尾可處理的礦物種類越來(lái)越多、設(shè)備的處理能力越來(lái)越大、入選拋尾粒度范圍越來(lái)越寬，在面對(duì)原生礦產(chǎn)資源貧細(xì)雜化，選礦工藝日趨復(fù)雜及能耗、生產(chǎn)成本的攀升，預(yù)選拋尾在節(jié)能降耗、降低成本、充分利用礦產(chǎn)資源及提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平等方面的成效愈發(fā)顯著。

(3)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光電選礦拋尾、重選拋尾、磁選拋尾及浮選拋尾均得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但聯(lián)合工藝拋尾具有的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力，勢(shì)必會(huì)在選礦領(lǐng)域得到更為重要和廣泛的應(yīng)用；而隨著預(yù)選拋尾技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展，預(yù)選拋尾將成為選礦中的一個(gè)通用必備的工藝環(huán)節(jié)。