錫多金屬硫化礦減少錫石過(guò)粉碎工藝技術(shù)實(shí)踐

吳傳坤，黃閏芝

(廣西華錫集團(tuán)股份有限公司車(chē)河選礦廠，廣西 南丹 547204)

錫多金屬硫化礦減少錫石過(guò)粉碎工藝技術(shù)實(shí)踐

吳傳坤，黃閏芝

(廣西華錫集團(tuán)股份有限公司車(chē)河選礦廠，廣西 南丹 547204)

摘要：車(chē)河選礦廠針對(duì)所處理原礦石中錫石性脆易碎、生產(chǎn)過(guò)程中錫石過(guò)粉碎嚴(yán)重，實(shí)施了“階段磨礦，階段選別、粗收早收”、“分步分支磨礦、“優(yōu)化磨礦介質(zhì)”、“強(qiáng)化分級(jí)分選”等多項(xiàng)工藝技術(shù)措施，有效減輕了錫石過(guò)粉碎。項(xiàng)目實(shí)施后，在原礦錫品位降低0.15%的條件下，全廠錫回收率提高了4.27%。

關(guān)鍵詞：錫石；過(guò)粉碎；磨礦；錫回收率

車(chē)河選礦廠所處理的原礦石為錫石多金屬硫化礦，錫礦石主要是氧化礦即錫石(SnO2)，錫石比重大，性脆易碎，在磨礦過(guò)程中難于排出、易泥化。針對(duì)錫石的回收，車(chē)河選礦廠主要是采用搖床重選，粒度過(guò)細(xì)，重力對(duì)礦粒的影響減小，錫石與脈石分離困難，搖床選別指標(biāo)不理想。生產(chǎn)流程中細(xì)粒級(jí)錫石回收率較低，以細(xì)泥浮錫重選高頻搖床的生產(chǎn)指標(biāo)(表1)為例：小于0.010mm的粒級(jí)回收率不到1%；0.010～0.019mm粒級(jí)回收率僅為15%左右；而0.019～0.037mm粒級(jí)回收率也不高，僅為30%左右。因此，如何減少錫石過(guò)粉碎，減少-0.037mm以下粒級(jí)含量，成為選礦廠生產(chǎn)重點(diǎn)攻關(guān)的技術(shù)課題，對(duì)選礦廠提高指標(biāo)、增加效益意義重大。

1礦石性質(zhì)特點(diǎn)

車(chē)河選礦廠所處理的礦石以大廠礦田92號(hào)礦體礦石為主，混合部分細(xì)脈帶礦體礦石，礦石屬錫石多金屬硫化礦類(lèi)型。礦石中有用金屬礦物種類(lèi)繁多，主要金屬礦物有錫石、鐵閃鋅礦、脆硫銻鉛礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂及少量的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝錫礦。脈石礦物主要為石英、方解石，其中石英含量較高。礦石中具有工業(yè)價(jià)值的元素有錫、鉛、銻、鋅、硫、砷及伴生的稀散元素銦、鎵、鎘、銀、金等。原礦多元素分析、礦物組成分析及物相分析結(jié)果詳見(jiàn)表2～4。

表1　車(chē)河選礦廠細(xì)泥浮錫重選高頻搖床錫石粒級(jí)回收率

該礦石具有以下特點(diǎn)。①錫石結(jié)晶粒度以細(xì)粒為主，粗細(xì)不均勻嵌布。錫石最大粒度為4mm，90%的錫石集中在1～0.013mm粒級(jí)，其中-0.074mm粒級(jí)占總量的28.7%。氧化錫占總量的95.45%，硫化錫僅占4.55%。②錫石與硫化礦共生密切，少量與脈石共生。礦石中約有三分之二的錫石與硫化礦共生，與脈石共生的錫石結(jié)晶粒度較細(xì)。③礦石中各種硫化礦均以細(xì)粒為主，不均勻嵌布，且相互嵌結(jié)比較致密，除黃鐵礦、鐵閃鋅礦磨至0.2mm以下基本解離外，其它硫化礦物則需磨至0.1mm以下才能完全解離。④脈石含量高達(dá)75%～80%，其中大部分脈石均以石英為主，礦石難磨難碎。

表2　原礦多元素分析結(jié)果

表3　原礦礦物組成分析

表4　原礦物相分析

2原生產(chǎn)中過(guò)粉碎現(xiàn)狀分析

車(chē)河選礦廠工藝以?xún)?yōu)先回收錫石，綜合回收鉛、銻、鋅、硫。生產(chǎn)上采用的磨礦流程為兩段磨礦，一段為棒磨，二段為球磨，具體流程見(jiàn)圖1。由于原礦中難磨難碎脈石SiO2含量高，磨礦中易造成錫石過(guò)粉碎，為兼顧錫石的回收，減少錫石過(guò)粉碎，二段磨礦排礦粒度粗至0.3～0.5mm。

圖1　原生產(chǎn)磨礦流程圖

1)磨礦粒度過(guò)粗，硫化礦欠磨難浮，硫化礦混浮藥耗大，浮選分離效果差。為了兼顧錫石與硫化礦的綜合回收，生產(chǎn)上磨礦粒度較粗，硫化礦混浮給礦中+0.3mm粒級(jí)產(chǎn)率占34.73%，+1mm占3.51%。為了給后重?fù)u床回收錫創(chuàng)造有利條件，往往加大量的藥劑浮硫，致使硫化礦含錫高達(dá)0.48%，同時(shí)給硫化礦后續(xù)分離作業(yè)帶來(lái)困難，影響了硫化礦物的綜合回收。

2)磨礦粒度過(guò)粗，錫石單體解離度低，臺(tái)浮搖床錫回收效果差。由于磨礦粒度過(guò)粗，錫石單體解離不充分，3#磨錫石單體解離度分別為57.8%，磨礦排礦螺旋分級(jí)機(jī)返砂返回臺(tái)浮搖床，導(dǎo)致臺(tái)浮搖床回收率低，臺(tái)浮作業(yè)回收率僅為45%～50%，對(duì)原礦錫回收率30%～35%，未能回收的錫石又返回磨機(jī)再磨，造成錫石過(guò)粉及惡性循環(huán)。

3)磨礦過(guò)程中錫石過(guò)粉現(xiàn)象嚴(yán)重。經(jīng)查定分析，3#磨雖然排礦粒度粗，但其中-0.037mm粒級(jí)錫金屬分布率占12.95%，該部分錫細(xì)泥重選搖床回收效果差，影響錫指標(biāo)的提高。

因此，錫石過(guò)粉碎與硫化礦欠磨構(gòu)成的這一矛盾是影響車(chē)河選礦廠指標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)難題，研究出減少錫石過(guò)粉碎的技術(shù)成為提高車(chē)河選礦廠指標(biāo)的關(guān)鍵所在。

3降低錫石過(guò)粉碎的技術(shù)措施

3.1階段磨礦與分段選別

現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中前重臺(tái)浮系統(tǒng)錫石作業(yè)回收率為60%～70%，后重+74搖床系統(tǒng)錫石作業(yè)回收率為50%～60%，中礦+37搖床系統(tǒng)錫石作業(yè)回收率為40%～50%，粗粒級(jí)錫石作業(yè)回收率較高，因此，采取階段磨礦，分段選別，實(shí)施“粗收早收”有利于降低錫石過(guò)粉碎，提高錫回收率。

粒度為-20mm的原礦分三步磨礦：第一段采用棒磨，粗磨至-4mm，在此粒度下，部分已單體解離的脈石采用跳汰預(yù)先丟廢；第二段采用棒、球磨相結(jié)合，易磨高品位礦石采用棒磨，磨礦粒度為-1.5mm，在此粒度下已有相當(dāng)一部分錫石解離，利用前重臺(tái)浮搖床盡早回收已解離的粗粒錫石，相對(duì)難磨低品位礦石采用鍛球磨礦；第三段采用球磨，磨礦粒度-0.35mm，磨礦排礦給入硫化礦混合浮選，混合浮選尾礦采用搖床重選回收錫石。磨礦流程詳見(jiàn)圖2。

圖2　改造后生產(chǎn)磨礦流程圖

原流程二段磨礦4#磨與螺旋分級(jí)機(jī)形成閉路，磨礦至0.35mm，分級(jí)機(jī)返砂的錫石單體解離度高達(dá)88%。由于螺旋分級(jí)機(jī)很大程度上是按礦物比重進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備，比重大的錫石隨返砂返回再磨，已經(jīng)單體解離的錫石再磨造成錫石過(guò)粉碎嚴(yán)重。改造后將該螺旋分級(jí)機(jī)返砂返回臺(tái)浮搖床，臺(tái)浮搖床尾礦再進(jìn)入二段磨礦，形成“二段磨-螺旋分級(jí)機(jī)-臺(tái)浮”大閉路磨選流程，將螺旋分級(jí)機(jī)返砂中已經(jīng)單體解離的錫石盡早從臺(tái)浮搖床回收，有效減少錫石過(guò)粉碎，提高錫石回收率。

3.2分步分支磨礦

采用分步分支磨礦，合理選擇磨礦介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)選擇性磨礦，降低錫石過(guò)粉碎。經(jīng)查定分析：跳汰一室精礦錫品位1%～2.5%，多為粗粒錫石與硫化礦連生體，脈石含量相對(duì)較少，屬易磨類(lèi)礦石；跳汰二、三室精礦錫品位0.2%～0.6%，主要是細(xì)粒錫石與硫化礦、脈石連生體，且脈石含量高，屬難磨類(lèi)礦石。因此，生產(chǎn)上將二段磨礦分三支，第一支磨礦(8#磨)處理跳汰一室精礦和臺(tái)浮搖床中礦，這部分礦品位相對(duì)較高，采用棒磨，并用小直徑鋼棒實(shí)行粗磨；第二支磨礦(3#磨)處理跳汰二、三室精礦，采用鍛球介質(zhì)偏粗磨；第三支磨礦(4#磨)處理臺(tái)浮搖床尾礦及螺溜尾礦，這部分礦錫品位相對(duì)較低，采用鍛球介質(zhì)偏細(xì)磨。各類(lèi)性質(zhì)相近的礦石分別單獨(dú)采用不同的磨礦機(jī)磨細(xì)至不同的粒度，既解決了硫化礦磨礦粒度過(guò)粗的問(wèn)題，又減少錫石的過(guò)粉碎現(xiàn)象。

3.3強(qiáng)化分級(jí)分選

強(qiáng)化分級(jí)分選，減少合格粒級(jí)循環(huán)再磨，減輕錫石過(guò)粉碎。生產(chǎn)中采用多種分級(jí)設(shè)備進(jìn)行分級(jí)，將達(dá)到選別要求的合格粒級(jí)及時(shí)分離出來(lái)進(jìn)行選別，避免其再次進(jìn)入磨礦造成過(guò)粉碎。

1)一段磨礦對(duì)原礦進(jìn)行粗磨，排礦中-2mm粒級(jí)錫石單體解離度達(dá)70%，已達(dá)到搖床選別要求，生產(chǎn)中采用振動(dòng)篩將一段磨礦排礦中-2mm粒級(jí)及時(shí)分離出來(lái)，避免該部分礦石中已解離的錫石再進(jìn)入二段磨，減輕錫石過(guò)粉碎。

2)各段磨礦給礦前均配置螺旋分級(jí)機(jī)或脫水斗，將磨礦給礦中合格細(xì)粒級(jí)分出，避免該部分細(xì)粒級(jí)礦石進(jìn)入磨礦造成過(guò)粉碎嚴(yán)重。

3)完善主流程臺(tái)浮系統(tǒng)工藝流程，盡量使已經(jīng)單解的錫石及時(shí)進(jìn)入臺(tái)浮搖床，減少已單解的錫石再次進(jìn)入二段磨礦再磨，降低二次磨礦過(guò)粉率。

4實(shí)施效果

1)二段磨礦介質(zhì)由鋼球改為鍛球后，二段磨礦排礦中+0.3mm粒級(jí)錫金屬分布率減少了14.14%，-0.010mm粒級(jí)錫金屬分布率減少了0.94%，0.3～0.037mm粒級(jí)錫金屬分布率提高了22.53%，難選粒級(jí)及過(guò)粉碎粒級(jí)錫金屬含量減少，易選粒級(jí)錫金屬含量增加，優(yōu)化了浮選給礦粒度組成，有利于浮選分離效率的提高。磨礦排礦粒度組成數(shù)據(jù)分析結(jié)果見(jiàn)表5。

表5　使用鋼球和鍛球條件二段磨礦排礦粒度組成分析

2)二段磨4#磨螺旋返砂由返回磨礦機(jī)再磨改為采用進(jìn)入臺(tái)浮搖床，已解離錫石經(jīng)臺(tái)浮回收后，臺(tái)浮尾砂進(jìn)入二段磨礦，可以適當(dāng)細(xì)磨。二段磨螺旋返砂流程改造后，螺旋分級(jí)機(jī)溢流粒級(jí)含量對(duì)比見(jiàn)表6。表6中數(shù)據(jù)顯示，二段磨螺旋分級(jí)機(jī)溢流+0.3mm粒級(jí)含量由32.61%降至23.80%，說(shuō)明磨礦粒度變細(xì)了，為后續(xù)硫化礦浮選作業(yè)創(chuàng)造了良好條件，有效緩解了錫石過(guò)粉碎與硫化礦欠磨這一矛盾。改造后，主流程錫回收率指標(biāo)提高了1.97%。

3)二段磨礦分步分支磨礦技術(shù)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了礦石按不同粒度、不同品位、不同可磨性進(jìn)行磨礦，改善優(yōu)化了磨礦流程。 改造后，3#磨、4#磨排礦-0.037mm粒級(jí)含量分別減少了4.23%、2.63%，硫化礦全浮給礦-0.037mm粒級(jí)錫金屬分布減少了2.7%，臺(tái)浮搖床錫回收率提高了4.08%，全廠錫回收率提高了1.16%，有效減少了錫石過(guò)粉碎。項(xiàng)目實(shí)施前后具體數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表7、表8。

表6　二段磨螺旋返砂流程改造前后螺旋分級(jí)機(jī)溢流粒級(jí)含量對(duì)比

表7　分步分支磨礦實(shí)施前后 3#、4#磨排礦及硫化礦全浮給礦粒度組成對(duì)比

表8　分步分支磨礦實(shí)施前后生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比/%

4)錫回收率指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，通過(guò)實(shí)施“階段磨礦，階段選別”、“分步分支磨礦”、“優(yōu)化磨礦介質(zhì)”、“強(qiáng)化分級(jí)分選”等多項(xiàng)減輕錫石過(guò)粉碎措施，實(shí)現(xiàn)了錫石粗收早收，前重臺(tái)浮搖床錫回收率占全廠錫回收率比重大幅提高，后重74搖床、中礦37搖床錫金屬回收率占全廠錫回收率比重下降，在原礦錫品位降低0.15%的條件下，全廠錫回收率提高了4.27%。具體錫回收率指標(biāo)對(duì)比情況見(jiàn)表9。

表9　多項(xiàng)減輕錫石過(guò)粉碎及強(qiáng)化粗收早收措施實(shí)施前后錫生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比/%

5結(jié)論

1)車(chē)河選礦廠所處理的原礦石為錫石多金屬硫化礦，錫礦石主要以氧化礦形式存在(SnO2)，錫石比重大，性脆易碎，在磨礦過(guò)程中難于排出、易泥化。

2)生產(chǎn)中通過(guò)采用“階段磨礦，階段選別”、“分步分支磨礦”、“優(yōu)化磨礦介質(zhì)”、“強(qiáng)化分級(jí)分選”等工藝措施，有效減了輕錫石過(guò)粉碎，提高了錫金屬回收率。

3)目前生產(chǎn)工藝流程也還存在造成錫石過(guò)粉碎偏重的問(wèn)題，如磨礦比過(guò)大，一定程度上加重了錫石的過(guò)粉碎，且選礦能耗偏高，建議采用“以碎代磨”工藝，降低一段磨礦給礦粒度，進(jìn)一步減輕錫石過(guò)粉碎，優(yōu)化選礦技術(shù)指標(biāo)。

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Technology practice on decreasing over crushing of cassiterite on tin polymetallic sulfide ore

WU Chuan-kun，HUANG Run-zhi

(Chehe Concentrator of Huaxi Corporation Ltd.，Nandan 547204，China)

Abstract:To address the problems crisp fragile of cassiterite on the run mine ore processing and seriously over rushing in the process of cassiterite production，Chehe concentrator carried out a number of technical measures such as stage grinding，stage concentration，coarsely and early recycling，steped and branched grinding，optimized the grinding medium，classified and sorted reinforcement to reduce over crushing of the cassiterite.The whole recovery of Sn is improved of 4.27% in the condition of Sn grade decreasing with 0.15% implementation of the project.

Key words：cassiterite；over crushing；grinding；recovery of cassiterite

收稿日期：2015-10-22

作者簡(jiǎn)介：吳傳坤(1977-)，男，廣西河池人，工程師，主要研究方向：選礦工藝技術(shù)研究及選礦流程生產(chǎn)管理。

中圖分類(lèi)號(hào)：TD952.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4051(2016)06-0118-04