蔣素芳，葉從新，魏黨生

（湖南有色環(huán)保研究院有限公司，湖南 長沙 410100）

湖南湘西某鉛鋅礦床是湘西-鄂西鉛鋅成礦帶中最具代表性的超大型鉛鋅礦床，礦床遠景儲量1 000萬t以上，該礦床規(guī)模大，礦種單一，具有較高的經(jīng)濟價值。但該礦床原礦鉛＋鋅平均品位不到2%，品位偏低，精礦單位成本高，市場競爭力較差，企業(yè)的經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展受到了嚴重制約。為了給企業(yè)提高經(jīng)濟效益，該研究采用新型光電選礦機［1］，在原礦磨礦入選前進行拋廢預(yù)處理，丟棄大部分廢石，達到“早丟多丟”目的，提高入選礦石中鉛、鋅品位，降低選礦成本，減少磨浮尾礦量，提升選廠產(chǎn)能［2～4］，為該類型低品位鉛鋅礦資源高效回收利用前的預(yù)拋廢處理提供一定參考。

1 試驗部分

1.1 試樣及準(zhǔn)備

1.1.1 礦石性質(zhì)

湘西某鉛鋅礦礦物組成較簡單，主要礦石礦物為閃鋅礦，次為方鉛礦、黃鐵礦，脈石礦物以方解石、白云石為主，次為重晶石，少量的螢石和石英。

礦石中鋅主要賦存于閃鋅礦中，鉛主要賦存于方鉛礦中，硫主要為黃鐵礦。礦石中閃鋅礦多數(shù)以粒狀或脈狀集合體形式分布于礦石中，脈狀閃鋅礦多分布于與灰?guī)r接觸的方解石脈體邊緣，常被方解石交代；方鉛礦分布不均勻，可集中分布于個別裂縫中，在脈石礦物和閃鋅礦的裂隙中主要呈不規(guī)則粒狀及細脈狀分布，有時可呈粗大團塊狀；黃鐵礦主要分為三種：一是呈浸染狀，在灰?guī)r、脈石礦物和閃鋅礦中均有分布，常被脈石礦物、閃鋅礦和方鉛礦交代，草莓狀黃鐵礦形態(tài)像莓球，由細粒黃鐵礦經(jīng)生物化學(xué)沉積作用形成；二是與閃鋅礦、方鉛礦共生，多分布于礦化方解石脈與圍巖的接觸帶；三是自形粗粒狀，集合體呈粗大塊狀交代穿插閃鋅礦。礦石的礦物特征和構(gòu)造特征如圖1、圖2所示。

圖1 鉛鋅礦床礦石礦物特征（Sp-閃鋅礦；Gn-方鉛礦；Py-黃鐵礦；Cal-方解石）

圖2 鉛鋅礦床礦石構(gòu)造特征（Sp-閃鋅礦；Gn-方鉛礦；Py-黃鐵礦）

1.1.2 試樣準(zhǔn)備

光電選試驗原礦樣品均為湖南湘西某鉛鋅礦，總共分三個批次，根據(jù)要求：該光電選礦機適宜的入選粒度為10～80 mm，將原礦進行粒度篩分分級準(zhǔn)備，準(zhǔn)備原礦礦樣各粒級分布率統(tǒng)計見表1。

表1 各原礦粒級分布率

1.2 試驗設(shè)備

該鉛鋅礦所用光電選礦機為一種新型高新技術(shù)光電選礦設(shè)備，設(shè)備原理如圖3所示，是利用不同元素對X射線衰減能力不同的特性，進行物料的識別，并結(jié)合高性能計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，模擬人眼視覺和大腦，通過不同的光譜成像，辨析礦石表面的蝕變成色、紋理、熒光反應(yīng)等，對礦石進行快速精確的定性、半定量分析并有效精準(zhǔn)地分揀。

圖3 設(shè)備原理圖

1.3 試驗方案

光電拋廢試驗流程如圖4所示，給礦礦樣平鋪在皮帶上，通過振動給料給入拋廢系統(tǒng)，一次性拋廢分別得到精礦和尾礦，精礦和尾礦分別稱重計量和取制樣。

圖4 試驗流程圖

2 結(jié)果與討論

試樣原礦鉛、鋅品位低，且礦石中閃鋅礦多數(shù)以粒狀或脈狀集合體形式分布于礦石中，方鉛礦分布不均勻，可集中分布于個別裂縫中，在脈石礦物和閃鋅礦的裂隙中主要呈不規(guī)則粒狀、細脈狀或呈粗大團塊狀物分布。故在破碎到適宜的粒度范圍內(nèi)，目的礦物閃鋅礦、方鉛礦有可能相對集中于某些礦石顆粒中，而另一些脈石礦物顆粒則可能含有較低或者微量的閃鋅礦及方鉛礦礦物，根據(jù)礦石物理性質(zhì)特征，研究采用以上新型光電選礦機進行拋廢預(yù)處理。

2.1 拋廢率試驗

將第一批礦樣10～80 mm粒級原礦分別進行光電選拋廢率條件試驗，試驗結(jié)果如圖5所示，由圖5可知，低品位鉛鋅原礦預(yù)拋廢，隨著拋廢率的升高，鉛、鋅回收率下降；尾礦品位鉛、鋅隨著拋廢率緩慢提高，提高的幅度不大，但當(dāng)拋廢率達到50%以上尾礦含鉛、鋅升高幅度明顯增大。

圖5 拋廢率試驗曲線

2.2 拋廢率與給礦品位關(guān)系

將三批礦樣10～80 mm粒級原礦分別進行光電選拋廢試驗，試驗結(jié)果如圖6、圖7、圖8所示，由圖6、圖7、圖8可知，拋廢率越高，鉛、鋅回收率越低即拋廢尾礦中鉛、鋅損失率也越高，以鉛、鋅拋廢損失率均控制在10%以內(nèi)時進行統(tǒng)計，可得出規(guī)律：原礦給礦品位低，拋廢率高，給礦品位高，則拋廢率低。

圖6 第一批樣拋廢率曲線

圖7 第二批樣拋廢率曲線

圖8 第三批樣拋廢率曲線

2.3 拋廢率與給礦粒度關(guān)系

為考察拋廢率與給礦粒度范圍的關(guān)系，在相同拋廢參數(shù)下，針對不同的粒度進行拋廢試驗，第一批樣和第三批樣試驗結(jié)果分別見表2和表3。

表2 第一批原礦不同粒度拋廢試驗結(jié)果

表3 第三批原礦不同粒度拋廢試驗結(jié)果

由試驗結(jié)果分析可知，在一定的粒度條件下，對低品位原礦，獲得拋廢率相當(dāng)時，尾礦指標(biāo)變化不大，故粒度對拋廢指標(biāo)影響較?。坏?dāng)入選原礦品位升高后，入選粒度在10～80 mm范圍內(nèi)拋除尾礦中鉛鋅品位明顯升高，而入選粒度降低到10～60 mm后，尾礦中含鉛、鋅含量也隨之降低。

3 結(jié) 論

1.研究表明該低品位鉛鋅礦采用新型智能拋廢設(shè)備可以成功進行預(yù)先拋廢，當(dāng)入選原礦鉛、鋅品位分別為0.4%和1.6%左右時，入選粒度10～60 mm范圍內(nèi)可獲得拋廢率45%以上，鉛鋅損失率均控制在10%以內(nèi)的良好試驗指標(biāo)。

2.對低品位原礦，在一定粒度條件下，粒度對拋廢指標(biāo)影響較小，當(dāng)原礦品位升高時，圍巖夾石變少，通過降低入選粒度，可以有效降低拋廢尾礦品位，獲得較好的預(yù)先拋廢效果。

3.該低品位鉛鋅礦在破碎到一定粒度后有部分圍巖和夾石，通過在前期拋出廢石，可以降低運輸成本，提高入選原礦品位，降低后續(xù)生產(chǎn)成本，同時廢石石英可作為建材銷售，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

4.該低品位鉛鋅礦入選前采用新型智能光電選礦拋廢設(shè)備進行預(yù)拋廢，工藝流程簡單、經(jīng)濟合理，拋廢指標(biāo)理想穩(wěn)定，對于同類型低品位鉛鋅礦石科學(xué)合理開發(fā)利用提供了一定參考。