劉顯華，張建強

（文山麻栗坡紫金鎢業(yè)集團有限公司，云南 麻栗坡 663600）

當前，我國鎢礦山面臨日益貧化的現(xiàn)狀，易采礦體少、采礦難度大、采礦貧化率高，導致出礦品位降低，這將增加后續(xù)破碎、磨礦以及分選等工序的能耗和材料消耗，造成生產(chǎn)成本高。如果在礦石中細碎和磨礦之前，通過技術(shù)手段將混入其中的圍巖或廢石及早拋除，則可大幅降低生產(chǎn)運行成本，提升產(chǎn)能，為礦山企業(yè)降本增效，提高礦產(chǎn)資源綜合利用率［1］。

南秧田鎢礦在資源整合后隨著逐年開采，礦石平均品位已降低至0.2%～0.23%左右，含有大量的廢石，如果采用原有的選礦工藝，其處理成本高，為了有效益地開發(fā)利用這部分礦石，明確其X射線智能選礦性能及工藝技術(shù)參數(shù)，在小型實驗室試驗的基礎(chǔ)上，采用北京霍里思特公司的XNDT-104智能分選機［2］對該低品位白鎢礦進行了工業(yè)試驗。XNDT-104智能分選機是一套光電分選系統(tǒng)，通過X射線對礦石進行透視掃描，由探測器采集數(shù)據(jù)，通過智能算法識別礦石與廢石，并用計算機控制氣排槍將廢石精確噴出，將礦石與廢石分離［3］。

1 礦石性質(zhì)

原礦取自南秧田鎢礦矽卡巖型白鎢礦，可知礦石中的有用礦物為白鎢礦和極少量黑鎢礦，其它金屬硫化礦物含量較少，主要是黃鐵礦，其次是少量至微量磁黃鐵礦。脈石礦物主要是大量石榴石，其次是石英、輝石族礦物、方解石，少量綠泥石、滑石、螢石、柱沸石、長石等。

1.1 礦石化學分析

礦石的化學多元素分析結(jié)果見表1，由表1可知，該礦石中含WO30.19%，是主要的回收對象；礦石中其它有價金屬含量較少，脈石礦物的主要成分是SiO2。

表1 化學多元素分析結(jié)果 %

1.2 鎢物相分析

鎢的物相分析結(jié)果見表2。

表2 鎢物相分析結(jié)果 %

由表2可知，鎢主要以白鎢的形式存在，占93.35%；黑鎢和鎢華含量均較少，分別占3.89%和2.76%。

1.3 礦石中的礦物組成及相對含量

利用MLA進行礦物組成定量，分析結(jié)果見表3。樣品中鎢礦物以白鎢礦形式產(chǎn)出，含量0.24%，未見其它鎢礦物。除白鎢礦外，其它金屬礦物含量為1.87%，主要是黃鐵礦，其次磁黃鐵礦、鐵氧化物，及少量的黃銅礦、閃鋅礦、輝鉍礦、輝碲鉍礦、輝鉬礦。非金屬礦物以斜長石、陽起石為主，影響浮選的含鈣脈石螢石、方解石的含量分別是3.52%、4.17%。

表3 礦物組成及其含量 %

1.4 鎢礦石粒度分布和解離度分析

對-2 mm原礦中白鎢礦進行統(tǒng)計，共發(fā)現(xiàn)637個白鎢礦顆粒，其粒度分布見表4，其粒度分布在10～50μm及100～300μm兩個粒度范圍較為集中，分別占33.4%、47.4%。從解離度上看，白鎢礦的總解離度為87.9%，+100μm的白鎢礦的解離度為92%，-100μm的白鎢礦的解離度為83.8%。

表4 -2 mm原礦中白鎢礦的粒度分布

為了更準確地了解鎢礦石的解離度，對細度-0.074 mm占50%的情況下進行了解離度分析，對光片進行全掃描，共查找到434顆白鎢礦，未見黑鎢礦。白鎢礦的解離情況見表5。

表5 -0.074 mm占50%時白鎢礦的解離-連生情況 %

從表5可以看出，白鎢礦的單體解離度為93.6%，富連生體（80＜x＜100）的含量為4.1%，中等連生體（50＜x＜80）含量為0.9%，貧連生體（x＜50%）的含量為1.4%。未解離的白鎢礦主要與硅酸鹽連生，含量為5.3%，少量與螢石、碳酸鹽連生，含量分別為0.8%、0.3%。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 礦石智能分選的可行性分析

選取礦樣中少量15～50 mm粒度的原礦，進入分選機掃描獲得原始數(shù)據(jù)圖像如圖1所示，經(jīng)過圖像處理后如圖2所示，其中可以看到明顯的鎢礦小顆粒。

圖1 鎢礦石塊掃描數(shù)據(jù)圖像

圖2 石塊中的鎢礦小顆粒（箭頭標識位置）

圖像中可以看出，鎢礦呈細顆粒狀分布，而且含量較少，以回收鎢元素為主，石塊中大部分物質(zhì)為廢石。此種性質(zhì)的原礦可解離性較好，破碎成小塊之后，鎢礦顆粒只會存在于其中一部分礦石中，其它石塊則含鎢元素極少，因此可以對原礦大顆粒進行破碎，將其中低品位石塊作為尾礦拋廢。

2.2 分粒度試驗

選礦廠破碎系統(tǒng)為兩段一閉路破碎工藝，粗碎采用C100顎式破碎機，中細碎采用GP11F圓錐破碎機，檢查篩分采用1848圓振篩。根據(jù)C100破碎機和圓錐破碎機礦石破碎后粒級分布情況，試樣取用破碎正常生產(chǎn)生產(chǎn)線原礦石，礦石經(jīng)C100破碎機和GP11F圓錐破碎機破碎后，進入1848雙層圓振篩進行檢查篩分，篩分產(chǎn)品分+50 mm、15～50 mm、-15 mm三種粒級，其中+50 mm產(chǎn)品返回GP11F圓錐破再破碎，15～50 mm產(chǎn)品進入光選儲料倉待選，-15 mm產(chǎn)品進入粉礦倉為入磨原料。

合適的分選粒度范圍是光電分選技術(shù)的重要工藝條件，粒度過小，會造成破碎工藝損耗增大、分選機單位時間處理量降低；粒度過大，原礦未充分解離，拋廢率過大會丟失較多的鎢元素，導致回收率降低。根據(jù)該礦樣礦物組成、物相分析等特性，結(jié)合霍里思特公司積累的海量鎢礦分選試驗數(shù)據(jù)進行初步分析，定義原礦拋廢率（即尾礦產(chǎn)率）在50%～60%區(qū)間，篩分10～20 mm、10～30 mm、10～40 mm、10～50 mm、10～60 mm幾個粒度范圍的原礦進行分選試驗，探索該礦合適的分選粒度，根據(jù)分粒度試驗數(shù)據(jù)繪制品位和回收率的變化曲線如圖3所示。

圖3 鎢礦分粒度試驗品位和回收率曲線圖

試驗前為了獲得不同的粒度范圍，對原礦進行多次破碎篩分，產(chǎn)生了較多的細顆粒粉礦，因白鎢礦易碎，粉礦品位普遍要高于原礦品位，導致進行分選試驗的原礦品位約為0.18%。試驗數(shù)據(jù)顯示，不同分選粒度情況下，拋廢率在55%～60%時，尾礦品位都能保持在0.04%以下。在10～50 mm粒度范圍時，尾礦品位最低，為0.026%，此時精礦品位為0.4%，精礦回收率達到最高值，為92.17%。

分粒度試驗結(jié)果顯示，該礦樣合適的分選粒度范圍為10～50 mm。

2.3 拋廢率試驗

為探索合適的拋廢率，針對10～50 mm粒度范圍進行不同拋廢率的試驗，獲得試驗數(shù)據(jù)，為工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)［4］。

根據(jù)不同拋廢率試驗數(shù)據(jù)繪制品位和回收率的變化曲線如圖4所示。

圖4 鎢礦不同拋廢率試驗品位和回收率曲線圖

試驗數(shù)據(jù)顯示，隨著分選拋廢率［5］從40%逐漸提高到80%，尾礦和精礦品位都呈上升趨勢，其中尾礦品位從0.021%逐步升高到0.056%，精礦品位從0.36%升高到0.75%；而精礦回收率由于精礦產(chǎn)率的逐步降低，從95.81%逐漸下降到77.1%。綜合考慮精礦回收率達到90%較佳，工業(yè)生產(chǎn)中可控制拋廢率在50%左右，持續(xù)生產(chǎn)一段時間后，結(jié)合具體的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對拋廢率等分選參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整［6］。

2.4 入選粒度與處理量試驗

光電分選技術(shù)［7］對入選粒級的適應(yīng)性與產(chǎn)量是體現(xiàn)光電分選技術(shù)經(jīng)濟效益的重要指標，因此要開展粒度與處理量試驗。試驗前按要求更換各種規(guī)格的上、下層篩板，控制好進入分選機的礦石粒度，再將分級后的原礦輸入X射線光電分選設(shè)備［8］中，礦石經(jīng)分選后，分別收集原礦、精礦、尾礦并稱重、化驗品位，每種粒級的累計數(shù)據(jù)試驗結(jié)果見表6。

表6結(jié)果表明：該低品位白鎢礦具有較好的光電分選特性，粒度介于15～50 mm時，最適于采用X射線光電選礦技術(shù)進行預(yù)先拋廢，此時拋廢率、金屬回收率以及處理量均能取得比較滿意的效果，若品位0.2%左右的原礦，作業(yè)拋廢率50%左右時，尾礦品位可以控制在0.03%左右，精礦金屬回收率可以達到92%以上。

表6 粒度試驗結(jié)果

而隨著粒度增大，處理能力有所提高，但是拋廢率、金屬回收率等指標會逐步下降，如60～90 mm粒級、15～90 mm粒級均如此；而粒度低于15 mm時，設(shè)備的處理能力會有較大程度降低，如10～50 mm級別；在粒度小且級別窄時，如20～40 mm粒級，拋廢率與回收率指標十分理想，但在生產(chǎn)中較難做到窄級別入選。綜合考慮，后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)以15～50 mm粒級入選，處理量55～60 t/h較合理。

3 小 結(jié)

1.通過工業(yè)化生產(chǎn)試驗，進入分選機的原礦品位在0.18%～0.25%之間波動，分選粒度主要分布在15～50 mm范圍最佳，拋廢率可達45%～50%之間，處理量約50～65 t/h，尾礦品位0.03%～0.035%，精礦回收率達92%以上。

2.綜合考慮工業(yè)生產(chǎn)中的破碎、分選及后續(xù)處理工藝的效率和指標，建議合適的分選工藝參數(shù)為：入選原礦品位在0.15%～0.3%；入選粒度10～50 mm（90%以上原礦在15～50 mm范圍且均勻分布，盡可能篩除-10 mm的細粒級部分）；處理量應(yīng)控制在55～60 t/h；考慮在大產(chǎn)量下保證分選尾礦的品位，拋廢率可控制在45%～50%左右。

3.采用X射線智能礦石分選機預(yù)先拋廢技術(shù)對低品位礦進行工業(yè)試驗研究，在破碎篩分階段即可將大部分的廢石予以拋除，有效提升了入磨品位，對低品位礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)利用開辟了一條可行的途徑。