某多金屬露天礦山供配礦對選礦生產(chǎn)指標影響探討

洪永華，符海桃，張顏燕，田茂波

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

某特大型多金屬露天礦山開采規(guī)模為360萬t/a，配套有10000t/d的鋅錫銅多金屬選礦廠，礦山成礦條件比較復(fù)雜，礦物地質(zhì)賦存狀態(tài)不均勻，同一平臺或同一礦體內(nèi)礦石性質(zhì)均存在較大差異，因此，選礦廠原礦性質(zhì)常會出現(xiàn)不同程度的波動。但選礦廠工藝流程是相對穩(wěn)定的連續(xù)作業(yè)，選礦產(chǎn)品有著嚴格的控制標準和質(zhì)量等級，礦石性質(zhì)波動較大則會導(dǎo)致磨機臺效、選銅、選鋅、選錫等生產(chǎn)指標持續(xù)異常，影響金屬的回收，從而直接給企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來不良影響。因此，如何采取有效措施應(yīng)對原礦性質(zhì)波動，并將其對選礦指標的不利影響降至最低，是各選礦廠生產(chǎn)和技術(shù)管理所面臨的重要難題。

1 選礦廠處理的礦石性質(zhì)與生產(chǎn)流程

1.1 礦石性質(zhì)

選礦廠所處理的礦石均來自某多金屬露天礦山，礦石中有用礦物種類繁多，金屬硫化礦物主要為磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、毒砂等，另有少量黃鐵礦和輝鉍礦。金屬氧化礦物主要為磁鐵礦和錫石，另有少量銳鈦礦和赤（褐）鐵礦等。脈石礦物以石英及硅酸鹽礦物、碳酸鹽礦物為主，包括石英、鎂鋁榴石、黑云母、透輝石、綠泥石、鉀長石、蒙脫石、綠簾石、榍石、鈣鐵榴石、透閃石、滑石、方解石、白云石等。各目的礦物的粒度整體較細，粒度分布呈現(xiàn)不同特征。原礦多元素分析結(jié)果見表1，礦物組成分析結(jié)果見圖1。

表1 原礦多元素分析結(jié)果（%）

圖1 礦物組成分析結(jié)果

1.2 8000t/d多金屬選礦廠生產(chǎn)流程

某8000t/d多金屬選礦廠年處理礦石量達270萬t，屬大型選礦廠，是目前全球最大的單系列多金屬選礦廠。所處理礦石均來自某大型露天礦山，采出礦石在礦山附近的粗碎站破碎至-250mm，經(jīng)2.0km長距離鋼芯膠帶輸送至選礦廠。

選礦廠生產(chǎn)原則流程為“浮選+磁選+重選”工藝，采用一個生產(chǎn)系統(tǒng)，碎磨工藝采用粗碎+半自磨+球磨流程，選別工藝采用優(yōu)先浮選銅、再浮選鋅、磁選鐵后進行粗細分級、脫泥，粗粒級經(jīng)過浮選脫硫、磁選除鐵后進入粗粒重選系統(tǒng)（螺旋溜槽+搖床工藝），細粒級經(jīng)過浮選脫硫、磁選除鐵后進入錫石浮選系統(tǒng)。最終產(chǎn)出6種產(chǎn)品，即銅精礦、鋅精礦、錫精礦、硫精礦、鐵精礦、錫富中礦，所有精礦產(chǎn)品均經(jīng)過濃縮、過濾處理，總尾礦經(jīng)濃密機濃縮后輸送至尾礦庫堆存。

2 供配礦對選礦生產(chǎn)指標影響

2.1 對原礦含錫品位波動的影響

2018年以前供礦采用“堆場礦+新鮮礦”的方式配礦供入選礦廠，堆場礦占比75%以上，品位易調(diào)節(jié)，班與班之間波動較小，供礦合格率達95%。2018年起隨著堆場礦量的消耗及品位逐年降低，供礦主要以新鮮礦為主，由于選礦廠處理量較大，為確保選礦廠處理能力不低于設(shè)計要求，就給原礦品位的穩(wěn)定帶來較大困難，供礦合格率下降約10%。例如2019年1月～10月選礦廠處理原礦錫品位為0.256%，錫品位最高與最低班次分別為0.484%、0.136%，前者比后者高出255.88%；同時相鄰兩個班次原礦品位存在較大差異，如白班原礦錫品位0.406%，而當(dāng)天晚班原礦錫品位卻下降至0.208%，即使為同一班次，前一小時與后一小時的原礦品位通常也存在較大差異。原礦品位的波動給錫粗精礦品位的接取、搖床的操作等方面帶來較大困難，操作人員難以適應(yīng)，對生產(chǎn)指標造成一定影響。另外，原礦銅品位的波動較錫品位大，影響程度基本一致，這里不再論述。

2.2 對半自磨機臺效的影響

選礦廠入選礦石雖來自同一礦山，但出自不同平臺、不同礦體的礦石塊度、硬度及可磨性存在差異，為反應(yīng)供礦平臺（礦體）對半自磨機臺效的影響，統(tǒng)計了部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行對比分析，詳見表2。

表2 半自磨機實際臺效與供礦平臺對比情況

由表2數(shù)據(jù)可知：半自磨機臺效偏低與正常情況時，供礦點均以1030、1185、1200、1290等平臺礦石為主。經(jīng)與地質(zhì)及采礦技術(shù)人員現(xiàn)場勘察可知，造成磨機臺效偏低的礦石主要來自1185平臺及1200平臺24#礦體靠西幫，大部分礦石均以塊狀為主且硬度偏硬，配入比例較多會降低磨機臺效24.95t/h，按此計算將降低企業(yè)經(jīng)濟效益34.32萬元/天。

2.3 對選銅指標的影響

2019年以來因供礦方式及平臺的變化，原礦中易浮脈石（主要為氧化鎂）含量較高，在優(yōu)先浮選銅作業(yè)時，大量氧化鎂富集在銅精礦中，影響最終銅精礦品質(zhì)，選銅指標下降較為明顯，為探索氧化鎂的來源及對選銅指標的影響程度，對選礦廠主要供礦平臺的氧化鎂含量進行了研究分析，結(jié)果見表3，原礦氧化鎂含量與選銅指標的關(guān)系見圖2。

由表3數(shù)據(jù)可知：當(dāng)前主要供礦中1230平臺1號礦體氧化鎂含量高達20.33%，1110平臺、1095平臺、910平臺采出礦石中氧化鎂含量也較其它區(qū)域偏高，氧化鎂含量均在9.0%以上。

表3 主要供礦平臺含氧化鎂分析結(jié)果（%）

由圖2數(shù)據(jù)可知：隨著原礦氧化鎂含量的增加，銅精礦回收率及品位下降幅度較大，并且呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系。

圖2 原礦氧化鎂含量與選礦指標的關(guān)系

2.4 對選鋅指標的影響

供入選礦廠的礦石類型主要以硫化礦為主，但礦山成礦條件較為復(fù)雜，在開采過程中會采出少量含泥高且氧化的礦石，該礦石出礦平臺及礦體不固定，存在偶然性，與其它平臺及礦體礦石按照不同比例進入選礦廠選別對生產(chǎn)指標的影響程度見表4。

表4 氧化礦對生產(chǎn)指標的影響程度（%）

由表4數(shù)據(jù)可知：氧化礦對選鋅指標的影響較大，配入比例在20%～35%之間時鋅精礦回收率、品位分別為88.96%、47.78%，隨著配入比例的減少，選鋅指標逐步提高，當(dāng)氧化礦比例低于5%時，鋅精礦回收率及品位分別提高3.96%、0.87%；錫、銅指標受氧化礦的影響程度較小。

2.5 對選錫指標的影響

近年來在礦山的開采過程中，原礦性質(zhì)逐漸發(fā)生變化，礦石中出現(xiàn)了以前未曾出現(xiàn)過的黑色物質(zhì)，經(jīng)物相分析該黑色物質(zhì)主要為黑柱石，在搖床分選過程中易富集在精礦端，覆蓋于錫石表面，嚴重影響錫粗精礦品位的接取，造成錫金屬流失；在錫石浮選選別流程中，該黑色物質(zhì)大量富集于錫石浮粗精礦中，造成錫石浮選指標下降明顯，與正常水平相比錫石粗精礦品位下降3.16個百分點、粗選作業(yè)回收率下降8.0個百分點；受錫石浮粗精礦中黑色物質(zhì)的影響，搖床床面礦石分帶不清，錫精礦接取量較少，導(dǎo)致錫石浮精選搖床作業(yè)回收率下降幅度約36.28個百分點，對綜合回收錫金屬產(chǎn)生不利影響。

3 配礦技術(shù)與管理措施

3.1 配礦的動態(tài)調(diào)整

配礦計劃的編制只能為生產(chǎn)配礦提供一個整體思路，因地質(zhì)資料不夠準確、礦體內(nèi)部各塊段品位變化波動大、礦體中細小夾巖的不可預(yù)測性及取樣系統(tǒng)性不夠等，在實際生產(chǎn)過程中并不會像計劃的那樣盡如人意，可能會出現(xiàn)配比品位比預(yù)計偏低或偏高的情況，在實際的生產(chǎn)配礦中，還需要依據(jù)選礦過程中原礦性質(zhì)、礦石硬度、鋅銅錫生產(chǎn)指標變化等情況來做及時調(diào)整，例如：礦山采出氧化礦，應(yīng)嚴格控制配入比例不超20%，同時在原礦堆場上單獨堆存等。

3.2 加強地質(zhì)工作，提供可靠地質(zhì)資料

全面開展生產(chǎn)地質(zhì)工作，定期查清各平臺與各礦體地質(zhì)構(gòu)造、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、厚度、礦石類型、品級、有害雜質(zhì)元素、礦石技術(shù)加工性能以及礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)等，根據(jù)礦石賦存規(guī)律，盡量將礦石類型、品級相同或相近的區(qū)塊劃為一類，以減小配礦的難度。區(qū)塊劃分盡量以能提高生產(chǎn)能力和滿足配礦需求為原則，并對劃分區(qū)塊的礦石綜合價值、有害元素含量、礦石性質(zhì)、易選程度進行評價，并與選礦廠共享評價結(jié)果。

3.3 強化供礦協(xié)調(diào)管理

企業(yè)應(yīng)建立以生產(chǎn)調(diào)動中心為核心的生產(chǎn)運行管理機制。通過調(diào)度中心，對生產(chǎn)實行全日制的指揮和調(diào)度，協(xié)調(diào)各生產(chǎn)單位平衡生產(chǎn)。選礦廠的調(diào)度室，對外應(yīng)及時了解日、月、季的出礦情況，掌握當(dāng)班供礦情況與礦石性質(zhì)，及時反饋選礦生產(chǎn)狀況；對內(nèi)應(yīng)及時預(yù)報供礦情況與礦石性質(zhì)，指揮和調(diào)度選礦生產(chǎn)，同時建立調(diào)度報告制度；生產(chǎn)崗位、生產(chǎn)車間應(yīng)及時向調(diào)度中心(室)報告生產(chǎn)情況，調(diào)度室向主管領(lǐng)導(dǎo)和上一級調(diào)度報告，并做好原礦性質(zhì)變化后對應(yīng)的生產(chǎn)指標統(tǒng)計工作。

3.4 做好配礦管理

采礦作業(yè)及配礦管理方面，明確出礦質(zhì)量目標和要求，提高采礦作業(yè)人員的操作技術(shù)水平和現(xiàn)場管理人員的管理水平，出礦時嚴格執(zhí)行調(diào)度指令，同時根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)情況，將供入選礦廠的礦石按上部與下部搭配、粉礦與塊礦搭配、干礦與稀礦搭配、富礦與貧礦搭配、優(yōu)礦與劣礦搭配的原則進行，為選礦廠穩(wěn)定選別提供前提條件。

3.5 開展原礦預(yù)處理研究

選礦廠選礦設(shè)備、工藝流程是相對穩(wěn)定的連續(xù)作業(yè)，對選礦產(chǎn)品質(zhì)量和等級有著嚴格的要求，選礦廠要針對低品位及復(fù)雜難選礦石采取相應(yīng)措施，一是對礦山各平臺與各礦體難選的礦石開展原礦預(yù)選試驗研究，可分單一礦石試驗與幾種性質(zhì)差異礦石的組合試驗，例如：性質(zhì)復(fù)雜難選與易選礦石混合比例試驗，含泥、含水、氧化礦石的混合比例試驗，使礦產(chǎn)資源得到充分利用，如果混合預(yù)選試驗達不到計劃生產(chǎn)指標，試驗要為選礦廠分類處理提供選別方案；二是對于低品位礦石，為了提高入選原礦品位，改善選礦條件和選別效果，可采用預(yù)選拋廢、優(yōu)先富集工藝提高選別入選品位；三是及時調(diào)整設(shè)備工藝參數(shù)，可在處理不同性質(zhì)原礦時，保證有用礦物的單體解離度，從而確保產(chǎn)品品質(zhì)達質(zhì)量要求；四是對于產(chǎn)出不達標的產(chǎn)品，采用精礦配礦的方式滿足產(chǎn)品銷售質(zhì)量要求。

4 結(jié)語

總之，即使供配礦（原礦）性質(zhì)變化對選礦生產(chǎn)指標的影響只是偶有發(fā)生，但是，隨著科技的發(fā)展，選礦廠自動化與智能化水平不斷提高，以及新設(shè)備、新工藝的推廣應(yīng)用，對礦山及選礦廠技術(shù)管理、原礦管理、配礦質(zhì)量要求越來越高，它不僅需要地質(zhì)、采礦、選礦等各單位部門及各專業(yè)的相互配合，還需要一個強有力的領(lǐng)導(dǎo)體制統(tǒng)一管理、統(tǒng)一指揮。因此礦山及選礦廠在原礦管理方面也需要不斷引進自動控制、信息化管理的新模式，實現(xiàn)礦山管理的科學(xué)化、智能化；選礦廠也應(yīng)不斷挖掘內(nèi)部工藝流程、設(shè)備參數(shù)的潛力，查找自身存在的不足，及時采取相應(yīng)措施來應(yīng)對原礦變化，將金屬損失控制到最小，從而實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。